不可不知的三種緩沖類型
為什么有時(shí)候?qū)懭胛募膬?nèi)容卻沒(méi)有?沒(méi)什么printf打印在終端的內(nèi)容看不到?這一切背后有著怎樣早為人知的秘密?今天來(lái)說(shuō)說(shuō)緩沖的事。也許你已經(jīng)聽(tīng)說(shuō)過(guò)三種緩沖模式,但是今天要講的不止這些。
緩沖
為了減少使用read和write調(diào)用的次數(shù),標(biāo)準(zhǔn)IO庫(kù)提供了緩沖,有人可能會(huì)問(wèn),為什么要減少它們的調(diào)用次數(shù)?很明顯read和write是系統(tǒng)調(diào)用,它們花費(fèi)的時(shí)間將會(huì)更多。那么有哪三種緩沖類型呢?
全緩沖
在全緩沖的情況下,在填滿標(biāo)準(zhǔn)I/O緩沖區(qū)后,才進(jìn)行實(shí)際的I/O操作。寫(xiě)磁盤(pán)文件通常就是全緩沖的。舉個(gè)例子:
- #include<stdio.h>
- #include<unistd.h>
- int main(void)
- {
- /*以可讀可寫(xiě)的方式打開(kāi)*/
- FILE *fp = fopen("./test.txt","w+");
- if(NULL == fp)
- {
- perror("open file failed");
- return -1;
- }
- /*寫(xiě)入內(nèi)容*/
- char buf[] = "wechat:shouwangxiansheng\n";
- fwrite(buf,sizeof(char),sizeof(buf),fp);
- //fflush(fp);
- /*sleep一段時(shí)間,以便觀察*/
- sleep(20);
- fclose(fp);
- return 0;
- }
打開(kāi)一個(gè)文件,并向里面寫(xiě)入一段字符串。我們編譯并運(yùn)行:
- $ gcc -o buff buff.c
- $ ./buff
此時(shí)觀察test.txt:
- $ cat test.txt
發(fā)現(xiàn)它的內(nèi)容是空!明明已經(jīng)寫(xiě)入了為什么會(huì)什么東西都沒(méi)有?原因在于它默認(rèn)是全緩沖的,因此在將內(nèi)容寫(xiě)入文件后,并沒(méi)有直接存在文件中,當(dāng)程序關(guān)閉文件或者程序運(yùn)行完成退出后,再次查看:
- $ cat test.txt
- wechat:shouwangxiansheng
發(fā)現(xiàn)文件已經(jīng)有了內(nèi)容。除了等待程序運(yùn)行完成,還可以使用fflush函數(shù),它可以將緩沖區(qū)中的內(nèi)容寫(xiě)入到磁盤(pán)中(終端驅(qū)動(dòng)設(shè)備表示丟棄緩沖區(qū)的數(shù)據(jù))。所以將fwrite下面一行的注釋去掉后,就可以發(fā)現(xiàn),寫(xiě)入之后,就可以直接在文件中看到內(nèi)容了。所以當(dāng)你在寫(xiě)一個(gè)文件,但是查看文件卻沒(méi)有任何寫(xiě)入內(nèi)容時(shí),不要一直懷疑自己的代碼。
行緩沖
行緩沖指的是當(dāng)遇到換行符時(shí),或者緩沖區(qū)已經(jīng)滿了(一般1024字節(jié)),標(biāo)準(zhǔn)I/O庫(kù)執(zhí)行I/O操作。同樣舉個(gè)例子:
- #include<stdio.h>
- #include<unistd.h>
- int main(void)
- {
- printf("wechat:shouwangxiansheng");
- sleep(10);
- return 0;
- }
編譯運(yùn)行上面的程序:
- $ gcc -o lineBuff lineBuff.c
- $ ./lineBuff
你會(huì)發(fā)現(xiàn),printf執(zhí)行完了之后,內(nèi)容并沒(méi)有馬上輸出到終端,而是在程序運(yùn)行完之后才輸出。聰明的你當(dāng)然也知道,要想打印完后直接輸出到終端,只需要改成下面這樣就可以了:
- printf("wechat:shouwangxiansheng\n");
不帶緩沖
這個(gè)從字面就可以理解其意思了。同樣舉個(gè)例子:
- #include<stdio.h>
- #include<unistd.h>
- int main(void)
- {
- fprintf(stderr,"wechat:shouwangxiansheng");
- sleep(10);
- return 0;
- }
編譯運(yùn)行你就會(huì)發(fā)現(xiàn),運(yùn)行完fprintf語(yǔ)句后,內(nèi)容直接輸出在終端,而不需要等到換行。一般來(lái)說(shuō),標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤是不帶緩沖的。
總結(jié)
通過(guò)上面的一些例子,我們也發(fā)現(xiàn)了這樣一些規(guī)律:
- 通常磁盤(pán)上的文件是全緩沖區(qū)的
- 標(biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸入通常是行緩沖的
- 指向終端設(shè)備的流通常是行緩沖,而指向文件時(shí),則是全緩沖
- 為了盡可能顯示錯(cuò)誤信息,標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤是不帶緩沖的