Linux 环境编程——浅谈标准I/O缓冲区

标准I/O库提供缓冲的目的是尽可能地减少使用read和write调用的次数。它也对每个I/O流自动地进行缓冲管理,从而避免了应用程序需要考虑这一点所带来的麻烦。不幸的是,标准I/O库最令人迷惑的也是它的缓冲。

标准I/O提供了三种类型的缓冲:

1、全缓冲:

在填满标准I/O缓冲区后才进行实际I/O操作。常规文件(如普通文本文件)通常是全缓冲的。

2、行缓冲:

当在输入和输出中遇到换行符时,标准I/O库执行I/O操作。这允许我们一次输出一个字符,但只有在写了一行之后才进行实际I/O操作。标准输入和标准输出对应终端设备(如屏幕)时通常是行缓冲的。

3、不带缓冲:

用户程序每次调库函数做写操作都要通过系统调用写回内核(如系统调用函数)。标准错误输出通常是无缓冲的,这样用户程序产生的错误信息可以尽快输出到设备。

下面是各个缓冲区的验证。

全缓冲:
int main(int argc, char *argv[])
{
    FILE *fp = NULL;
    // 读写方式打开,文件不存在则创建
    fp = fopen("sunplusedu.txt", "w+");
    if(NULL == fp)
    {
        printf("open error\n");
        return 1;
    }
    char *str = "sunplusedu\n";
    fwrite(str, 1, strlen(str), fp);    // 往文件写内容
    while(1);    // 程序阻塞在这里
 
    return 0;
}

运行程序发现,sunplusedu.txt并没有内容。因为常规文件通常是全缓冲的,只有缓冲区满了后,才会把内容写到文件中。接下来,我们改一下上面那个例子。


#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    FILE *fp = NULL;
    // 读写方式打开,文件不存在则创建
    fp = fopen("sunplusedu.txt", "w+");
    if(NULL == fp)
    {
        printf("open error\n");
        return 1;
    }
    char *str = "sunplusedu\n";
    int i = 0;
    while(i <= 512){    // 缓冲区大小不确定,i的大小只是一个调试值
        fwrite(str, 1, strlen(str), fp);    // 往文件写内容
        i++;
    }
    while(1);    // 程序阻塞在这里
 
    return 0;
}


上面的例子是循环给文件写内容,让缓冲区有填满的可能,结果发现,文件是有内容的。实际上要想成功给文件写进内容,除了缓冲区填满,还有别的方法。


1)人为关闭文件,就算缓冲区没有填满,内容也会写进文件


#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    FILE *fp = NULL;
    // 读写方式打开,文件不存在则创建
    fp = fopen("sunplusedu.txt", "w+");
    if(NULL == fp)
    {
        printf("open error\n");
        return 1;
    }
    char *str = "sunplusedu\n";
    fwrite(str, 1, strlen(str), fp);    // 往文件写内容
    fclose(fp);        // 人为关闭文件,就算缓冲区没有填满,内容也会写进文件
    
    while(1);    // 程序阻塞在这里
 
    return 0;
}

2)程序正常结束,就算缓冲区没有填满,没有关闭文件,内容也会写进文件。


#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    FILE *fp = NULL;
    // 读写方式打开,文件不存在则创建
    fp = fopen("sunplusedu.txt", "w+");
    if(NULL == fp)
    {
        printf("open error\n");
        return 1;
    }
    char *str = "sunplusedu\n";
    fwrite(str, 1, strlen(str), fp);    // 往文件写内容
    
    return 0;
    // 程序正常结束,就算缓冲区没有填满,没有关闭文件,内容也会写进文件。
}

行缓冲:
#include <stdio.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("hello sunplusedu");
    while(1);
    
    return 0;
}

运行这个程序,会发现 hello sunplusedu 并没有打印到屏幕上。因为标准输入和标准输出对应终端设备时通常是行缓冲的,当在输入和输出中遇到换行符时,标准I/O库执行I/O操作。如下:


#include <stdio.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("hello sunplusedu\n");
    while(1);
    
    return 0;
}

除了遇到换行符,还有别的方法可以执行I/O操作。

1)缓冲区填满


int main(int argc, char *argv[])
{
    while(1){    // 循环打印,总有缓冲区填满的可能
        printf("hello sunplusedu");
    }
    while(1);
    
    return 0;
}


2)人为刷新缓冲区


#include <stdio.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("hello sunplusedu");
    fflush(stdout);    // 人为刷新
 
    while(1);
    
    return 0;
}


3)程序正常结束


#include <stdio.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("hello sunplusedu");
    
    return 0;
    // 程序正常结束
}


不带缓冲:
#include <unistd.h>
#include <string.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    char *str = "hello sunplusedu.com";    
    // 有没有\n,缓冲区有没有填满,都没关系
    write(1, str, strlen(str));    // 往标准输出写内容
    while(1);
    
    return 0;
}

--------------------- 
作者:Mike__Jiang 
来源:CSDN 
原文:https://blog.csdn.net/tennysonsky/article/details/43490985 
版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/Hamlee67/article/details/83829830
今日推荐