五、stdout,stdoin和stderr

stdout,stdin和stderr分别是标准输出流、标准输入流和标准错误流，当一个用户进程被创建的时候，系统会自动为该进程创建这三个数据流，默认情况下这三个流是在终端上表现出来的。可以使用fprintf函数将数据打印到流中，如调用函数fprintf(stdout, "hello world\n");或者fprintf(stderr, "hello world\n");则会在终端中显示“hello world”，调用fgets(buf, 32, stdin);则表示从终端获取一行数据。

stdout和stderr的区别就是stdout是有缓存的，而stderr是没有缓存的，最直观的体现就是输出到stdout和stderr中的字符什么时候在终端中显示。对于stderr而言，输出到stderr中的字符立马会在终端中显示出来，而对于stdout而言要满足一下几个条件才会在屏幕中显示出来：

1）遇到'\n'

2）流关闭

3）用fflush函数刷新

4）缓冲区即将溢出

下面对以上情况一一举例说明，编写下列代码：

 #include <stdio.h>

 int main(int argc, const char *argv[])
 {
     fprintf(stdout, "hello world");
     while();

     return ;
 }

该程序执行后终端是没有打印的，因为不满足上述4种情况中的任何一种。第6行的死循环是为了避免流关闭。

将代码修改如下：

 #include <stdio.h>

 int main(int argc, const char *argv[])
 {
     fprintf(stdout, "hello\nworld");
     while();

     return ;
 }

在“hello”和"world"之间插入一个'\n'，可以看到终端中输出了“hello”但是没有输出“world”，验证了第1种情况。

将代码修改如下：

 #include <stdio.h>

 int main(int argc, const char *argv[])
 {
     fprintf(stdout, "hello world");
     fclose(stdout);
     while();

     return ;
 }

将标准输出流关闭，可以看到输出的“hello world”，验证了第2种情况。

将代码修改如下：

 #include <stdio.h>

 int main(int argc, const char *argv[])
 {
     fprintf(stdout, "hello world");
     fflush(stdout);
     while();

     return ;
 }

刷新输出流缓冲区，可以看到输出的“hello world”，验证了第3种情况。第4种情况与流的缓存类型有关，缓存类型分为无缓冲、行缓冲和全缓冲，行缓冲的缓冲区大小为1024个字节，全缓存的缓冲区大小为4096个字节，默认情况下与文件建立的缓冲类型为全缓冲，与终端建立的缓冲类型为行缓冲。

将代码修改如下：

 #include <stdio.h>

 int main(int argc, const char *argv[])
 {
     int i;

     for (i = ; i < ; i++) {
         fprintf(stdout, "a");
     }

     while();

     return ;
 }

终端将显示1024个‘a’（当然我没数），而将第7行的1025改为1024则终端不会显示。

可以使用setvbuf函数改变流的缓冲类型。

原型：int setvbuf(FILE *stream, char *buf, int mode, size_t size);

参数：

　　stream：流指针

　　buf：分配给用户的缓冲。如果设置为 NULL，该函数会自动分配一个指定大小的缓冲

　　mode：缓冲类型

　　　　_IONBUF：无缓冲

　　　　_IOLBUF：行缓冲

　　　　_IOFBUF：全缓冲

　　size：缓冲区大小

将代码修改如下：

 #include <stdio.h>

 int main(int argc, const char *argv[])
 {
     setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, );
     fprintf(stdout, "a");

     while();

     return ;
 }

运行程序，在屏幕上是会显示出字符‘a'的，因为使用setvbuf将标准输出流设置成了无缓冲。

在测试时发现以下几个现象，注意标红的地方：

 #include <stdio.h>

 int main(int argc, const char *argv[])
 {
     int i;

     setvbuf(stdout, NULL, _IOLBF, );
     for (i = ; i < ; i++) {
         fprintf(stdout, "a");
     }

     while();

     return ;
 }

运行该程序有输出，而将1025改为1024则没有输出，将_IOLBF改为_IOFBF也是1024没有输出，1025有输出。

修改代码如下：

 #include <stdio.h>

 int main(int argc, const char *argv[])
 {
     int i;
     char buf[];

     setvbuf(stdout, buf, _IOLBF, );
     for (i = ; i < ; i++) {
         fprintf(stdout, "a");
     }

     while();

     return ;
 }

运行程序，屏幕不显示，将第9行标红的5改为6则屏幕有显示，将第8行的_IOLBF改为_IOFBF现象也是一样的。

这让我产生一种感觉：

　　1）setvbuf第二个参数为NULL时，第4个参数是不起作用的。

　　2）默认stdout的行缓冲和全缓冲大小都是1024个字节。

但是我记得默认的全缓冲大小为4096个字节呀。。。