全缓冲、行缓冲、无缓冲三种缓冲区的理解

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输出的数据，这部分预留的空间就叫做缓冲区。

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。
为什么要引入缓冲区
比如我们从磁盘里取信息，我们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，这样就可以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对磁盘的操作，故应用缓冲区可大大提高计算机的运行速度。

又比如，当计算机的高速部件与低速部件通讯时,必须将高速部件的输出暂存到某处,以保证高速部件与低速部件相吻合。通常情况下，就是为了高效的处理我们的cpu和i/o设备之间的交互，因为我们知道cpu处理速度是很快的。举个例子，电脑的cpu通常情况下要处理很多事务，而我们从键盘敲下的文字相对于cpu的处理是很慢的，cpu不能老等着我们，它可以这时候去处理别的事务。所以当我们敲小的文字被先放到了缓冲区，等待cpu最后的统一处理。这样就让计算机的cpu变得高效起来。

说白了，缓冲区就是一块内存区，它用在输入输出设备和CPU之间，用来缓存数据。它使得低速的输入输出设备和高速的CPU能够协调工作，避免低速的输入输出设备占用CPU，解放出CPU，使其能够高效率工作。
缓冲区的类型
缓冲区 分为三种类型：全缓冲、行缓冲和不带缓冲。

1. 全缓冲
   在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写。

2. 行缓冲
   在这种情况下，当在输入和输出中遇到换行符时，执行真正的I/O操作。这时，我们输入的字符先存放在缓冲区，等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作。典型代表是标准输入(stdin)和标准输出(stdout)。

3. 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。

1、验证代码如下：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int glob=6;
char buf[]="a write ro stdout\n";
int main()
{ 
   
        int var;
        pid_t pid;
        printf(buf);
       // fflush(NULL);//fllush(NULL)刷新所有的文件更新
        if((pid=fork())<0)
        { 
   
                printf("create fork() failed!");
        }
        else
        { 
   
                if(pid==0)
                { 
   
                        glob++;
                        var++;
                }
                else
                { 
   
                       sleep(2);
                }
        }
        printf("pid=%d,glob=%d,var=%d\n",getpid(),glob,var);
        exit(0);
}

结果如下：

如果我们没有自己设置缓冲区的话，系统会默认为标准输入输出设置一个缓冲区，这个缓冲区的大小通常是512个字节的大小。

验证全缓冲区满了才会真正执行执行i/o操作，验证程序如下：

#include <stdio.h>
#include <string.h> 
int main(int argc, char *argv[]){ 
   
	FILE *fp = NULL;	
	// 读写方式打开，文件不存在则创建 
	fp = fopen("demo2.txt", "w+");
	if(NULL == fp)	{ 
   
	printf("open error\n");		

	return 1;
	}
	char *str = "hello demo2\n";	

	int i = 0;
	while(i <= 512){ 
   	// 缓冲区大小不确定，i的大小只是一个调试值 
	fwrite(str, 1, strlen(str), fp);
	// 往文件写内容 
	i++;	}
	while(1);
	// 程序阻塞在这里 
	return 0;
}

结果如下：

缓冲区大小由 stdio.h 头文件中的宏 BUFSIZ 定义，如果希望查看它的大小，包含头文件，直接输出它的值即可：
printf(“%d”, BUFSIZ);
缓冲区的大小是可以改变的，也可以将文件关联到自定义的缓冲区，详情可以查看 setvbuf() 和 setbuf() 函数。
缓冲区的刷新（清空）
下列情况会引发缓冲区的刷新：
缓冲区满时；
行缓冲区遇到回车时；
关闭文件；
使用特定函数刷新缓冲区。

补充对fllush()函数的说明
定义函数：int fflush(FILE * stream);
函数说明：fflush()会强迫将缓冲区内的数据写回参数stream指定的文件中，如果参数stream为NULL，fflush()会将所有打开的文件数据更新。
stdin是standard input的缩写，即标准输入，一般是指键盘；标准输入缓冲区即是用来暂存从键盘输入的内容的缓冲区。stdout是standard output 的缩写，即标准输出，一般是指显示器；标准输出缓冲区即是用来暂存将要显示的内容的缓冲区。

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