sendfile 是一个高效的文件传输系统调用，用于在文件描述符之间直接传输数据（通常是从文件到套接字），避免内核态与用户态之间的数据拷贝，从而显著提升性能。以下是关键细节和常见用法：
1. 函数原型（Linux）
#include <sys/sendfile.h>ssize_t sendfile(int out_fd, int in_fd, off_t *offset, size_t count);
- 参数：
out_fd：输出文件描述符（通常是套接字，如socket_fd）。in_fd：输入文件描述符（必须是支持内存映射的文件，如普通文件或块设备，不能是管道或字符设备）。offset：指定从输入文件的哪个位置开始读取；如果为NULL，则从当前文件偏移量开始。count：要传输的字节数。
- 返回值：
- 成功时返回实际传输的字节数，失败返回
-1并设置errno。
- 成功时返回实际传输的字节数，失败返回
2. 核心优势
- 零拷贝（Zero-Copy）：
数据直接从文件缓存（Page Cache）复制到网卡缓冲区，无需经过用户空间，减少 CPU 开销和内存带宽占用。 - 高性能：
对比传统read()+write()方式，性能提升显著（尤其在传输大文件时）。
3. 典型使用场景
示例：将本地文件发送到网络套接字
int file_fd = open("large_file.bin", O_RDONLY);int socket_fd = /* TCP socket */;off_t offset = 0;struct stat file_stat;fstat(file_fd, &file_stat);// 发送整个文件ssize_t sent_bytes = sendfile(socket_fd, file_fd, &offset, file_stat.st_size);close(file_fd);
- 注意：
out_fd（套接字）必须是非阻塞的。- Linux Kernel ≥2.6.33 后支持任意文件描述符作为目标（早期仅限套接字）。
4. 与其他技术的对比
| 方法 | 数据拷贝次数 | 适用场景 |
|---|---|---|
read()+write() |
4次（内核↔用户态来回） | 小文件或需要处理数据 |
sendfile() |
2次（仅在内核内） | 大文件传输 |
splice() |
0次（管道缓冲优化） | Linux特有高阶场景 |
5. Windows/其他平台的替代方案
- Windows:
TransmitFile() - macOS/FreeBSD: FreeBSD-derived systems also support
sendfile(), but with slightly different semantics.
6. FAQ
- Q:
sendfile能否加密传输？
A: No！需在应用层预先加密文件内容后再调用。 - Q: Nginx是否使用了此技术？
A: Yes！Nginx在静态文件分发时默认启用sendfile on;。
若需进一步优化网络吞吐，可结合TCP_CORK或MSG_MORE控制发包节奏。
内容由零声教学AI助手提供，问题来源于学员提问
