C/C++标准IO的缓冲区

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缓冲区的分类
缓冲区的刷新时机

缓冲区的分类

行缓存：和终端文件相关的缓冲区叫做行缓存，行缓冲区的大小为1024字节，对应的文件指
针：stdin、stdout
全缓存：和外界文件相关的缓冲区叫做全缓存，全缓冲区的大小为4096字节，对应的文件指
针：fp
不缓存：和标准出错相关的缓冲区叫不缓存，不缓存的大小为0字节，对应的文件指针：
stderr

验证过程：

#include<stdio.h>
#include<iostream>using namespace std;int main(int argc, const char *argv[])
{//如果缓冲区没有被使用，则大小为0//只有被至少使用一次后，缓冲区的大小就确定了//1.可以通过两个方式求出行缓存的大小：1024//标准输出printf("行缓存的大小为：%d\n", stdout->_IO_buf_end - stdout->_IO_buf_base); //0//看似没使用，实际上打印文字也算使用printf("行缓存的大小为：%d\n", stdout->_IO_buf_end - stdout->_IO_buf_base); //1024//标准输入printf("行缓存的大小为：%d\n", stdin->_IO_buf_end - stdin->_IO_buf_base); //0int num = 0;//两种输入都可以//scanf("%d", &num);//Ccin >> num;//C++printf("行缓存的大小为：%d\n", stdin->_IO_buf_end - stdin->_IO_buf_base); //1024//2.验证全缓存的大小为4096FILE *fp = NULL;if((fp = fopen("./ff.txt","r")) == NULL){perror("fopen error");return -1;}//未使用时printf("全缓存的大小为：%d\n", fp->_IO_buf_end - fp->_IO_buf_base); //0//使用一次全缓存fgetc(fp);printf("全缓存的大小为：%d\n", fp->_IO_buf_end - fp->_IO_buf_base); //4096//3.验证不缓存的大小为0//未使用时printf("不缓存的大小为：%d\n", stderr->_IO_buf_end - stderr->_IO_buf_base); //0//使用一次不缓存perror("test error");printf("不缓存的大小为：%d\n", stderr->_IO_buf_end - stderr->_IO_buf_base); //0return 0;
}

验证结果：
在这里插入图片描述

缓冲区的刷新时机

对于三种缓冲区，都可以使用缓冲区刷新函数fflush来手动刷新。

#include <stdio.h> /*
功能：刷新给定的文件指针对应的缓冲区 
参数：文件指针 
返回值：成功返回0，失败返回EOF并置位错误码
*/
int fflush(FILE *stream);

除了手动刷新，遇到以下情况缓冲区也会自动刷新：

行缓存
1. 当程序结束后
2. 当遇到换行时
3. 当输入输出发生切换时
4. 当关闭行缓存对应的文件指针时
5. 当缓冲区满了后（行缓存大小：1024字节）

示例：

#include<stdio.h>
#include<iostream>using namespace std;int main(int argc, const char *argv[])
{//1.当程序结束后printf("hello");return 0;//2.当遇到换行时printf("hello\n");while(1);//防止程序结束//3.当输入输出发生切换时int num = 0;printf("请输入：");scanf("%d", &num);//4.当关闭行缓存对应的文件指针（stdin stdout stderr）时printf("hello");fclose(stdout);    while(1);//防止程序结束//5.当缓冲区满了后（行缓存大小：1024字节）for(int i = 0; i < 1025; i++) { printf("A"); }while(1); //防止程序结束return 0;
}

全缓存
1. 当程序结束后
2. 当输入输出发生切换时
3. 当关闭缓冲区对应的文件指针时
4. 当缓冲区满了后（全缓存大小：4096字节）

示例：

#include<iostream> 
#include<stdio.h> using namespace std; 
int main(int argc, const char *argv[])
{//打开一个文件 FILE *fp = NULL; if((fp = fopen("./aa.txt", "r+")) == NULL) //以读写的形式打开文件 { perror("fopen error"); return -1; }//1.当程序结束后 fputs("hello world!\n", fp);return 0;//2.当输入输出发生切换时fputs("I love China\n", fp); //向文件中输出一个字符串 fgetc(fp); //从文件中读取一个字符，主要是让输入输出发生切换 while(1);//3.当关闭缓冲区对应的文件指针时fputs("北京欢迎你", fp); fclose(fp); //刷新文件指针 while(1);//4.当缓冲区满了后（全缓存大小：4096字节）for(int i = 0; i < 4097; i++) { fputc('A', fp); //循环将单字符放入文件中}while(1); //防止程序结束return 0;
}

不缓存
1.只要放入数据就会刷新缓冲区

示例：

#include<iostream> 
#include<stdio.h> using namespace std; 
int main(int argc, const char *argv[]) 
{ //perror("a"); //向标准出错中放入数据 fputs("A", stderr); //向标准出错缓冲区中写入一个字符A while(1); //阻塞 return 0; 
}