c - fflush 和 'no disk space left'

Question

我正在编写一个程序，某种数据库。当我阅读 fclose(3) 手册时，我发现它调用 fflush(3) 将 FILE* 缓冲区刷新到磁盘(实际上是操作系统缓冲区，但现在没关系，我们可以随时调用 fsync(2))。

因为我正在编写数据库，所以很明显我想防止数据丢失。如果没有磁盘空间并且 fclose(3) 中的 fflush(3) 失败 — 我们将丢失数据，因为

using FILE* after an error in fclose() will cause undefined behavior

所以我考虑在 fclose(3) 之前显式使用 fflush(3)，警告用户磁盘空间不足并调用 fflush(3) 过了一会儿。

我已经阅读了 C 标准并认为这是一个好主意。实际上，在 fflush 失败后，第二次调用将始终返回 0(无错误)，但实际上什么也不做。 fsync 对我没有帮助(我认为数据可能保存在 RAM 中)。

在这种情况下如何防止数据丢失？也许有一些经验法则。

这是我的测试代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
    FILE *a = fopen("/tmp/1", "wb")
    if ( !a )
        perror("fopen");

    if ( fwrite("test", 1, 4, a) != 4 )
        perror("fwrite");  // always OK, cause data is buffered


    while( fflush(a) )  // ...second call will always return 0!
    {
        perror("fflush");  // if there is no disk space, I will get this perror, but ...
    }


    if ( fclose(a) )  // always ok, because calls only close(2)
        perror("fclose"); 

    return 0;
}

Answer 1

后续 fflush() 操作成功的原因是没有(新)数据要写入磁盘。第一次 fflush() 失败；那是悲惨的历史。随后的 fflush() 没有做任何事情，所以它成功了。

如果您正在写入数据库，则必须小心每次写入 - 而不仅仅是在最后处理问题。根据您的数据的重要性，您可能需要经历各种反复来处理问题 - DBMS 很复杂是有原因的，写入失败就是其中之一。

处理该问题的一种方法是为数据预先分配空间。正如其他人所指出的，经典的 Unix 文件系统允许稀疏文件(文件中有空 block ，没有为其分配磁盘空间)，因此您实际上必须在需要分配的每个页面上写入一些数据。然后，当您扩展空间时，您只需担心“磁盘已满”问题 - 并且您知道什么时候这样做，并且您可以小心地处理该故障。

在基于 Unix 的系统上，有多种系统调用可以帮助您同步磁盘上的数据，以及“打开”选项等。其中包括“O_DSYNC”和相关值。然而，如果你正在扩展一个文件，它们仍然会因为“空间不足”而导致失败，即使有花哨的同步选项。当您确实遇到该故障时，您必须等待空间可用(因为您可能要求用户告诉您它何时可用)，然后再次尝试写入。