[Linux]文件缓冲区

文件fd

• 输出重定向除了用dup2()改变数组下标外，还可以用命令来完成

所有的命令执行，都必须有操作系统将其运行起来变成进程，然后根据>>, <<来判断是输入重定向，还是输出重定向。

缓冲区

• 之所以有缓冲区，是为了提高效率的。就类比快递一样，如果你送一个东西给北京的朋友，那么你自己过去给他，成本太大了，所以有快递之后，你只需要将你要送的东西，给快递，那么之后的事就不用你来管了，快递公司会帮我寄到指定的地点。缓冲区也是如此
• 我们把从缓冲区里的数据拷贝到指定区域，这个过程叫刷新
• 缓冲区的本质就是一块内存区域，作用是来提高效率，其实就是用空间换时间。

• 我们所说的缓冲区其实跟内核中的缓冲区是没有关联的，尽管内核中确实有，我们所说的只是语言层面的缓冲区比如C语言自带的缓冲区

为什么要在语言层面设置一个缓冲区

• 我们要明白，调用系统调用是有成本的，是消耗时间的。所以说在语言层面设置一个缓冲区，可以有效地减少我们调用系统调用的次数。也就是说我们在使用fwrite函数的时候，fwrite并不是直接使用write的系统调用，而是先向语言的缓冲区写入，等缓冲区满后，再调用write，写到系统的缓冲区中。
• 语言层面的缓冲区有三种刷新方式：
• 1. 无刷新，无缓冲
• 2. 行刷新，比如显示器，
• 3. 全刷新，全缓冲。对于普通文件而言，只有把缓冲区写满，才会调用系统调用，写入系统内部。至于从系统缓冲区写入到磁盘的这个过程，则是由操作系统决定的。
• 除了上面的三个默认的刷新方式，还有两种刷新方式，分别是强制刷新和进程退出的时候自动刷新。

缓冲区在C语言的什么位置呢

int main()
{FILE* fp = fopen("log.txt", 'w');return 0;
}

• 如上代码所示，在我们每次打开文件的时候，都会用一个FILE*指针来接收，其实FILE是一个结构体，里面集成了缓冲区，还有文件描述符fd

• 

• 对于上述代码所呈现出来的现象，是因为当我们向显示器进行打印时，采用的刷新方案是行刷新，意味着在fork()之前，C语言缓冲区的内容就已经被刷新到系统缓冲区中了，所以无论是使用系统调用还是C语言的函数，都只是把C语言缓冲区刷新一次到系统缓冲区中。但是向文件进行打印时，采用的刷新方式是全缓冲，也就是在fork()之前的C语言函数调用，实现的都只是向C语言的缓冲区进行打印，在fork()之后又创建了一个子进程，与父进程的状态是一样的，缓冲区中依旧有由于C语言函数调用而存在的数据，当进程结束时，两个相同内容的缓冲区都会由于进程的关闭而进行自动刷新，也就会向系统缓冲区中刷新两次。

int main()
{int a = 100;printf("%d", a);scanf("%d", &a);return 0;
}

• 缓冲区除了提高效率的作用，还起到格式化的作用,如上代码所示，当我们使用printf()函数时，将变量a打印到显示器上，但是显示器是字符设备，所以是把整形变量变成字符形式，送到缓冲区上，然后再打印到显示器上。当我们使用scanf()函数时，从键盘读取数据到变量a中，但是a是整形，所以先从键盘读取数据到缓冲区，然后在scanf()函数内部变成整形，再传给变量a。