C语言输入输出缓冲机制

输入输出缓冲机制

概述

  缓冲区又称为缓存，它是内存空间的一部分。也就是说，在内存空间中预留了一定的存储空间，这些存储空间用来缓冲输入 或者输出的数据，这部分预留的空间叫做缓冲区。缓冲区根据其对应的是输入设备还是输出设备，分为输入缓冲区和输出缓冲区。

为什么要有缓冲区

1. 减少IO设备的操作
2. 提高计算机的运行速度。

 比如：我们从磁盘里读取信息，先把读出的数据放在缓冲区，计算机再直接从缓冲区中取数据，等缓冲区的数据取完后再去磁盘中读取，这样就减少磁盘的读写次数，再加上计算机对缓冲区的操作大大快于磁盘的操作，故应用缓冲区可大大提高计算机的运行速度

缓冲区的类型

• 全缓冲：当填满缓冲区之后，才会进行实际IO操作。 比如 对磁盘文件的读写。 —window 全缓冲大小4096字节 linux 全缓冲大小 1024字节
• 行缓冲：当在输入和输出中遇到换行符时，执行真正的IO操作，也就是冲刷缓冲区的数据。比如键盘输入数据
• 不带缓冲：也就是不进行缓冲，标准出错情况stderr是典型代表，这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。

引发缓冲区的刷新

1. 遇到换行符\n
2. 缓冲区满（溢出）
3. 执行fflush(stdout)，手动刷新缓冲区

原理实现

说明：

• 录入：输入输出操作的内部采用的缓冲机制，也就是当我们用scanf()输入数据时，并不是直接将键盘录入的数据存储到内存变量中，而是系统会先去输入缓冲区查看是否有符合类型的数据，如果存在将直接输入缓冲区中的数据到内存变量，此时就不用键盘录入，否则猜需要键盘录入复合类型的数据。
• 输出：相同道理，当我们使用printf()输出数据时，也并不是直接将内存变量存储的数据输出到输出设备，而是先存储到输出缓冲区，当输出缓冲区被充满，或输出缓冲区中出现换行符，或者执行fflush()，才会将输出缓冲区的数据输出到标准输出设备。（打印机也是，我们测试用的是控制台显示终端）