面试题：C语言中aio_write函数的基本使用

Question

请简述在Linux环境下使用C语言的aio_write函数进行异步写入操作的基本步骤，并给出一个简单示例代码，包含必要的头文件、初始化操作以及错误处理。

Answer 1

基本步骤

1. 包含头文件：需要包含<aio.h>头文件，以使用异步I/O相关函数。
2. 初始化struct aiocb结构体：该结构体用于描述异步I/O操作，需要填充文件描述符（通过open等函数获取）、缓冲区指针、写入字节数等信息。
3. 调用aio_write函数：传入初始化好的struct aiocb结构体指针来启动异步写入操作。
4. 检查操作状态：可以通过aio_error函数检查异步操作是否完成，若完成可使用aio_return获取返回值。

示例代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <aio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

#define BUFFER_SIZE 1024

int main() {
    int fd;
    struct aiocb my_aiocb;

    // 打开文件
    fd = open("test.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0644);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 初始化aiocb结构体
    memset(&my_aiocb, 0, sizeof(struct aiocb));
    my_aiocb.aio_fildes = fd;
    my_aiocb.aio_buf = "Hello, asynchronous I/O!";
    my_aiocb.aio_nbytes = strlen((char *)my_aiocb.aio_buf);
    my_aiocb.aio_offset = 0;

    // 发起异步写入操作
    if (aio_write(&my_aiocb) == -1) {
        perror("aio_write");
        close(fd);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 检查操作状态
    int error;
    while ((error = aio_error(&my_aiocb)) == EINPROGRESS) {
        // 操作仍在进行，可在此处执行其他任务
        sleep(1);
    }
    if (error != 0) {
        errno = error;
        perror("aio_error");
    } else {
        ssize_t ret = aio_return(&my_aiocb);
        if (ret == -1) {
            perror("aio_return");
        } else {
            printf("成功写入 %zd 字节\n", ret);
        }
    }

    // 关闭文件
    close(fd);
    return EXIT_SUCCESS;
}