Linux readdir与scandir的性能对比

readdir 和 scandir 是 Linux 系统中用于读取目录内容的两个常用函数。它们在功能上有些相似，但在性能和使用上有一些区别。

readdir

• 功能：readdir 函数用于读取目录中的条目。它通常与 opendir 和 closedir 配合使用。
• 原型：

  #include <dirent.h>
  
  struct dirent *readdir(DIR *dirp);
  

• 性能：readdir 在每次调用时返回下一个目录条目。它的性能通常是足够的，但在处理包含大量文件的目录时可能会比较慢，因为它需要多次系统调用来获取每个条目。
• 特点：
  • 使用简单，但需要手动管理目录流的打开和关闭。
  • 不提供关于文件类型或属性的额外信息。

scandir

• 功能：scandir 函数用于更高效地读取目录内容。它返回一个动态分配的数组，其中包含目录中的所有条目。
• 原型：

  #include <dirent.h>
  
  int scandir(const char *dir, struct dirent ***namelist, int (*filter)(const struct dirent *), int (*compar)(const void *, const void *));
  

• 性能：scandir 通常比 readdir 更快，特别是在处理大型目录时。这是因为 scandir 在一次系统调用中获取所有目录条目，并且可以应用过滤函数来减少返回的条目数量。
• 特点：
  • 返回一个包含所有目录条目的数组，使用完毕后需要手动释放内存。
  • 可以通过 filter 参数指定过滤函数，只返回符合条件的条目。
  • 可以通过 compar 参数指定排序函数，对返回的条目进行排序。

性能对比

• 小型目录：在小型目录中，readdir 和 scandir 的性能差异可能不明显，因为系统调用的开销相对较小。
• 大型目录：在大型目录中，scandir 通常会显著优于 readdir，因为它减少了系统调用的次数，并且可以应用过滤和排序函数来优化性能。

示例代码

使用 readdir

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>

int main() {
    DIR *dir;
    struct dirent *entry;

    dir = opendir(".");
    if (dir == NULL) {
        perror("opendir");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        printf("%s\n", entry->d_name);
    }

    closedir(dir);
    return EXIT_SUCCESS;
}

使用 scandir

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/types.h>

int compare(const void *a, const void *b) {
    return strcmp(*(const char **)a, *(const char **)b);
}

int main() {
    struct dirent **namelist;
    int n;

    n = scandir(".", &namelist, NULL, compare);
    if (n < 0) {
        perror("scandir");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%s\n", namelist[i]->d_name);
        free(namelist[i]);
    }
    free(namelist);
    return EXIT_SUCCESS;
}

总结

• readdir：适用于小型目录或需要简单读取目录条目的场景。
• scandir：适用于大型目录或需要高效读取和过滤目录条目的场景。

选择哪个函数取决于具体的应用需求和性能要求。