【Linux系統(tǒng)編程】IO標(biāo)準(zhǔn)緩沖區(qū)
1. 緩沖區(qū)概述
標(biāo)準(zhǔn)I/O提供了三種類(lèi)型的緩沖:
1、全緩沖:
在填滿標(biāo)準(zhǔn)I/O緩沖區(qū)后才進(jìn)行實(shí)際I/O操作。常規(guī)文件(如普通文本文件)通常是全緩沖的。
2、行緩沖:
當(dāng)在輸入和輸出中遇到換行符時(shí),標(biāo)準(zhǔn)I/O庫(kù)執(zhí)行I/O操作。這允許我們一次輸出一個(gè)字符,但只有在寫(xiě)了一行之后才進(jìn)行實(shí)際I/O操作。標(biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸出對(duì)應(yīng)終端設(shè)備(如屏幕)時(shí)通常是行緩沖的。
3、不帶緩沖:
用戶程序每次調(diào)庫(kù)函數(shù)做寫(xiě)操作都要通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用寫(xiě)回內(nèi)核(如系統(tǒng)調(diào)用函數(shù))。標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出通常是無(wú)緩沖的,這樣用戶程序產(chǎn)生的錯(cuò)誤信息可以盡快輸出到設(shè)備。
2. 全緩沖
測(cè)試代碼:
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *fp = NULL;
// 讀寫(xiě)方式打開(kāi),文件不存在則創(chuàng)建
fp = fopen("test.txt", "w+");
if(NULL == fp)
{
printf("open error\n");
return 1;
}
char *str = "C++程序員\n";
fwrite(str, 1, strlen(str), fp); // 往文件寫(xiě)內(nèi)容
while(1); // 程序阻塞在這里
return 0;
}
運(yùn)行程序發(fā)現(xiàn),test.txt并沒(méi)有內(nèi)容。因?yàn)槌R?guī)文件通常是全緩沖的,只有緩沖區(qū)滿了后,才會(huì)把內(nèi)容寫(xiě)到文件中。接下來(lái),我們改一下上面那個(gè)例子。
測(cè)試代碼:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *fp = NULL;
// 讀寫(xiě)方式打開(kāi),文件不存在則創(chuàng)建
fp = fopen("test.txt", "w+");
if(NULL == fp)
{
printf("open error\n");
return 1;
}
char *str = "test\n";
int i = 0;
while(i <= 512){ // 緩沖區(qū)大小不確定,i的大小只是一個(gè)調(diào)試值
fwrite(str, 1, strlen(str), fp); // 往文件寫(xiě)內(nèi)容
i++;
}
while(1); // 程序阻塞在這里
return 0;
}
上面的例子是循環(huán)給文件寫(xiě)內(nèi)容,讓緩沖區(qū)有填滿的可能,結(jié)果發(fā)現(xiàn),文件是有內(nèi)容的。實(shí)際上要想成功給文件寫(xiě)進(jìn)內(nèi)容,除了緩沖區(qū)填滿,還有別的方法。
2.1 人為關(guān)閉文件,就算緩沖區(qū)沒(méi)有填滿,內(nèi)容也會(huì)寫(xiě)進(jìn)文件
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *fp = NULL;
// 讀寫(xiě)方式打開(kāi),文件不存在則創(chuàng)建
fp = fopen("test.txt", "w+");
if(NULL == fp)
{
printf("open error\n");
return 1;
}
char *str = "test ok\n";
fwrite(str, 1, strlen(str), fp); // 往文件寫(xiě)內(nèi)容
fclose(fp); // 人為關(guān)閉文件,就算緩沖區(qū)沒(méi)有填滿,內(nèi)容也會(huì)寫(xiě)進(jìn)文件
while(1); // 程序阻塞在這里
return 0;
}
2.2 程序正常結(jié)束,就算緩沖區(qū)沒(méi)有填滿,沒(méi)有關(guān)閉文件,內(nèi)容也會(huì)寫(xiě)進(jìn)文件。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *fp = NULL;
// 讀寫(xiě)方式打開(kāi),文件不存在則創(chuàng)建
fp = fopen("test.txt", "w+");
if(NULL == fp)
{
printf("open error\n");
return 1;
}
char *str = "test ok\n";
fwrite(str, 1, strlen(str), fp); // 往文件寫(xiě)內(nèi)容
return 0;
// 程序正常結(jié)束,就算緩沖區(qū)沒(méi)有填滿,沒(méi)有關(guān)閉文件,內(nèi)容也會(huì)寫(xiě)進(jìn)文件。
}
3. 行緩沖
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("hello test");
while(1);
return 0;
}
運(yùn)行這個(gè)程序,會(huì)發(fā)現(xiàn) hello test并沒(méi)有打印到屏幕上。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸出對(duì)應(yīng)終端設(shè)備時(shí)通常是行緩沖的,當(dāng)在輸入和輸出中遇到換行符時(shí),標(biāo)準(zhǔn)I/O庫(kù)執(zhí)行I/O操作。如下:
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("hello test\n");
while(1);
return 0;
}
除了遇到換行符,還有別的方法可以執(zhí)行I/O操作。
3.1 緩沖區(qū)滿
int main(int argc, char *argv[])
{
while(1)
{
// 循環(huán)打印,總有緩沖區(qū)填滿的可能
printf("hello sunplusedu");
}
while(1);
return 0;
}
3.2 人為刷新緩沖區(qū)
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("hello test");
fflush(stdout); // 人為刷新
while(1);
return 0;
}
3.3 程序正常結(jié)束
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("hello sunplusedu");
return 0;
// 程序正常結(jié)束
}
4. 不帶緩沖區(qū)
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
char *str = "hello test";
// 有沒(méi)有\(zhòng)n,緩沖區(qū)有沒(méi)有填滿,都沒(méi)關(guān)系
write(1, str, strlen(str)); // 往標(biāo)準(zhǔn)輸出寫(xiě)內(nèi)容
while(1);
return 0;
}
Linux系統(tǒng)調(diào)用中的IO函數(shù)一般不帶有緩沖區(qū)。
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