标签：io缓冲区详解

转自：http://blog.csdn.net/tennysonsky/article/details/43490985

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：

[cpp] view plaincopy

1. int main(int argc, char *argv[])  
2. {  
3.     FILE *fp = NULL;  
4.     // 读写方式打开，文件不存在则创建  
5.     fp = fopen("sunplusedu.txt", "w+");  
6.     if(NULL == fp)  
7.     {  
8.         printf("open error\n");  
9.         return 1;  
10.     }  
11.     char *str = "sunplusedu\n";  
12.     fwrite(str, 1, strlen(str), fp);    // 往文件写内容  
13.     while(1);   // 程序阻塞在这里  
14.   
15.     return 0;  
16. }  

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。

[cpp] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <string.h>  
3.   
4. int main(int argc, char *argv[])  
5. {  
6.     FILE *fp = NULL;  
7.     // 读写方式打开，文件不存在则创建  
8.     fp = fopen("sunplusedu.txt", "w+");  
9.     if(NULL == fp)  
10.     {  
11.         printf("open error\n");  
12.         return 1;  
13.     }  
14.     char *str = "sunplusedu\n";  
15.     int i = 0;  
16.     while(i <= 512){ // 缓冲区大小不确定，i的大小只是一个调试值  
17.         fwrite(str, 1, strlen(str), fp);    // 往文件写内容  
18.         i++;  
19.     }  
20.     while(1);   // 程序阻塞在这里  
21.   
22.     return 0;  
23. }  

1）人为关闭文件，就算缓冲区没有填满，内容也会写进文件

[cpp] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <string.h>  
3.   
4. int main(int argc, char *argv[])  
5. {  
6.     FILE *fp = NULL;  
7.     // 读写方式打开，文件不存在则创建  
8.     fp = fopen("sunplusedu.txt", "w+");  
9.     if(NULL == fp)  
10.     {  
11.         printf("open error\n");  
12.         return 1;  
13.     }  
14.     char *str = "sunplusedu\n";  
15.     fwrite(str, 1, strlen(str), fp);    // 往文件写内容  
16.     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  
17.       
18.     while(1);   // 程序阻塞在这里  
19.   
20.     return 0;  
21. }  

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。

[cpp] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <string.h>  
3.   
4. int main(int argc, char *argv[])  
5. {  
6.     FILE *fp = NULL;  
7.     // 读写方式打开，文件不存在则创建  
8.     fp = fopen("sunplusedu.txt", "w+");  
9.     if(NULL == fp)  
10.     {  
11.         printf("open error\n");  
12.         return 1;  
13.     }  
14.     char *str = "sunplusedu\n";  
15.     fwrite(str, 1, strlen(str), fp);    // 往文件写内容  
16.       
17.     return 0;  
18.     // 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。  
19. }  

行缓冲：

[cpp] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2.   
3. int main(int argc, char *argv[])  
4. {  
5.     printf("hello sunplusedu");  
6.     while(1);  
7.       
8.     return 0;  
9. }  

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：

[cpp] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2.   
3. int main(int argc, char *argv[])  
4. {  
5.     printf("hello sunplusedu\n");  
6.     while(1);  
7.       
8.     return 0;  
9. }  

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

[cpp] view plaincopy

1. int main(int argc, char *argv[])  
2. {  
3.     while(1){   // 循环打印，总有缓冲区填满的可能  
4.         printf("hello sunplusedu");  
5.     }  
6.     while(1);  
7.       
8.     return 0;  
9. }  

2）人为刷新缓冲区

[cpp] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2.   
3. int main(int argc, char *argv[])  
4. {  
5.     printf("hello sunplusedu");  
6.     fflush(stdout); // 人为刷新  
7.   
8.     while(1);  
9.       
10.     return 0;  
11. }  

3）程序正常结束

[cpp] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2.   
3. int main(int argc, char *argv[])  
4. {  
5.     printf("hello sunplusedu");  
6.       
7.     return 0;  
8.     // 程序正常结束  
9. }  

不带缓冲：

[cpp] view plaincopy

1. #include <unistd.h>  
2. #include <string.h>  
3.   
4. int main(int argc, char *argv[])  
5. {  
6.     char *str = "hello sunplusedu.com";   
7.     // 有没有\n，缓冲区有没有填满，都没关系  
8.     write(1, str, strlen(str)); // 往标准输出写内容  
9.     while(1);  
10.       
11.     return 0;  
12. }  
13. 
    
    

浅谈标准I/O缓冲区

标签：io缓冲区详解

原文地址：http://blog.csdn.net/lianghe_work/article/details/46602423