From : https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Stream-Buffering.html
译者:李秋豪

12.20 流缓冲

通常情况下,写入流的字符会在写入前进行累积然后以块的形式异步转送而非由应用程序马上输出。相似的,流通常从主机环境以块的形式而非字节-字节的形式读入数据。这称为缓冲。

如果你正在写一个用流来交互的程序,当你设计交互接口时你需要理解缓冲是如何工作的。否则,你可能会发现输出(例如进程提示信息)不输出理想值,或者出现奇怪的行为。

这一节讲解的是在流/文件/设备之间传输设备,并不会涉及echoing, flow control, 特殊设备。如果想了解关于终端设备的通用控制操作符的信息,参考Low-Level Terminal Interface

你可以通过使用底层I/O函数与文件描述符来来避免使用流缓冲。参考 Low-Level I/O

12.20.1 概念与术语

一共有三种缓冲策略:(译者注:缓冲策略是写入流/文件的充分条件,不是必要的。缓冲区存在的意义就是在使用“Stream-level I/O”时从缓冲区进行异步块写入/读出,这样可以在设备堵塞的时候或者有大量的写操作时加快效率。如果一次只写入少量数据,内核一看没有堵塞,“干脆”就把缓冲区的内容写入了,反正放着也是放着)

  • 无缓冲 unbuffered :从一个无缓冲的流中读写会马上产生效果
  • 行缓冲 line buffered:当遇到一个换行符的时候字符会以块的形式读写。
  • 满缓冲 fully buffered:字符会以任意大小的块写入读出。(真的是直译。。感觉和网上一些说满的时候才读写的说法不一样,说明可能是不堵塞的时候就读写缓冲区,最多等到缓冲区满

新开的流一般是满缓冲的,只有一个例外:当流是一个可交互设备(例如终端)的时候,流将变为行缓冲。如果想了解关于如何选择缓冲策略,参考 Controlling Buffering 。通常情况下,默认会选择出最方便的缓冲策略。

在行缓冲下,以换行符结束的信息会马上输出到交互设备里——这通常是你想要的。不以换行符结尾的信息可能不会马上显示到交互设备,所以如果你想要立即显示,你需要在写入后使用fflush, 参考 Flushing Buffers.(译者注:通常使用fprintf+stderr,因为stderr默认是无缓冲的)

12.20.2 清除缓冲区

清除缓冲区意味着立即以块的形式写入缓冲区内收集的内容。有很多情况下缓冲区会自动清除:

  • 当输出缓冲区满后尝试输出。
  • 当流关闭的时候。参考 Closing Streams
  • 当程序通过调用exit结束的时候。参考 Normal Termination
  • 当向行缓冲缓冲区写入换行符时。
  • 当从本文件的任意流读入时。

If you want to flush the buffered output at another time, call fflush, which is declared in the header file stdio.h.如果你想要在别的时候清除缓冲区,可以使用stdio.h中声明的fflush

  • Function: int fflush (FILE *stream)

    Preliminary: | MT-Safe | AS-Unsafe corrupt | AC-Unsafe lock corrupt | See POSIX Safety Concepts.这个函数会导致与stream关联的缓冲区被写入到文件中,如果stream是一个空指针,那么fflush会导致目前打开的所有流的缓冲区被清除。这个函数将返回EOF如果发生一个写入错误,否则返回0。

  • Function: int fflush_unlocked (FILE *stream)

    Preliminary: | MT-Safe race:stream | AS-Unsafe corrupt | AC-Unsafe corrupt | See POSIX Safety Concepts. fflush_unlocked函数和fflush相同,除了它不会隐式的阻塞(block)这个stream流。

此处省略一些...

  • Function: void **_flushlbf** (void)

    Preliminary: | MT-Safe | AS-Unsafe corrupt | AC-Unsafe lock corrupt | See POSIX Safety Concepts.该函数会清除所有的行缓冲流的缓冲区,声明在stdio_ext.h头文件中。

兼容性: 有一些脑子坏掉的操作系统总是对那些以换行符为导向的输入“念念不忘”——清除一个行缓冲会导致一个换行符被写入。幸运的是,这个特性越来越少见,并且对于GNU C Library 你不用担心。

有一些情况下不去手动清除缓冲区而是忘记这件事可能是一个更好的选择,因为读写可能不是必要的而且是相对花费大的。

  • Function: void **__fpurge** (FILE *stream)

    Preliminary: | MT-Safe race:stream | AS-Unsafe corrupt | AC-Unsafe corrupt | See POSIX Safety Concepts.__fpurge 函数会把stream流的缓冲区清空,但是不会产生读写!声明在stdio_ext.h。

12.20.3 控制缓冲策略

在打开一个流之后,你通过使用setvbuf选择该流使用何种缓冲策略。

以下列出的函数和宏在头文件stdio.h中声明。

  • Function: int setvbuf (FILE *stream, char buf, int mode, size_t size)*

    Preliminary: | MT-Safe | AS-Unsafe corrupt | AC-Unsafe lock corrupt | See POSIX Safety Concepts.这个函数是用来定义stream流该采用何种缓冲策略——可以是 _IOFBF (满缓冲), _IOLBF (行缓冲), or _IONBF (无缓冲)。如果你输入的一个空指针作为buf参数,那么setvbuf会自动使用malloc申请一块内存,当你关闭流的时候,缓冲区会被清除释放掉。否则buf对应的内存块至少应该是size大小。你不应该释放掉buf对应的空间只要流还没有关闭。你应该确保buf对应的内存是静态存储的(例如使用malloc)。使用一个自动存储期限的buf块不是一个好的选择——除非在退出当前块之前关掉了流。当buf对应的数组块是缓冲区的时候,stream流i/o函数会使用这个内存块作为一些内部用途——所以你不应该试着去直接访问这个数组的值当它被使用的时候。 setvbuf 成功时返回0,否则返回非零数当mode是不可取的或者要求不能被满足。

  • Macro: int **_IOFBF**

    这个宏的值是一个整数常量表达式,可以被setvbuf函数用来是缓冲区是满缓冲的。

  • Macro: int **_IOLBF**

    这个宏的值是一个整数常量表达式,可以被setvbuf函数用来是缓冲区是行缓冲的。

  • Macro: int **_IONBF**

    这个宏的值是一个整数常量表达式,可以被setvbuf函数用来是缓冲区是无缓冲的。

  • Macro: int BUFSIZ

    这个宏的值是一个整数常量表达式,可以被setvbuf函数用来表达size,这个值被保证最小是256。 BUFSIZ 是由操作系统选择的,以此来提高i/o的效率。所以使用 BUFSIZ 作为setvbuf的大小值是一个很好的选择。事实上,你可以用过fstat 系统调用获得一个更好的值(在文件属性的 st_blksize 区域),参考 Attribute Meanings.有时候人们使用 BUFSIZ作为申请内存空间的大小值(或者作为i/o操作的内存,例如fgets)——这没什么特别的理由,除了能提高一些i/o效率。

  • Function: void setbuf (FILE *stream, char buf)*

    Preliminary: | MT-Safe | AS-Unsafe corrupt | AC-Unsafe lock corrupt | See POSIX Safety Concepts.If buf is a null pointer, the effect of this function is equivalent to calling setvbuf with a mode argument of_IONBF. Otherwise, it is equivalent to calling setvbuf with buf, and a mode of _IOFBF and a size argument of BUFSIZ.The setbuf function is provided for compatibility with old code; use setvbuf in all new programs.如果buf是一个空指针,这个函数的效果等于setvbuf使用_IONBF.否则,等效于使用 setvbuf_IOFBF BUFSIZ这两个参数。该函数是为了兼容一些老的代码,在新的程序中请使用setvbuf.

  • Function: void setbuffer (FILE *stream, char buf, size_t size)*

    Preliminary: | MT-Safe | AS-Unsafe corrupt | AC-Unsafe lock corrupt | See POSIX Safety Concepts.

    省略...这个函数是为了兼容一些BSD的老旧代码。请使用setvbuf.

  • Function: void setlinebuf (FILE *stream)

    Preliminary: | MT-Safe | AS-Unsafe corrupt | AC-Unsafe lock corrupt | See POSIX Safety Concepts.

    省略...这个函数是为了兼容一些BSD的老旧代码。请使用setvbuf.

    剩下一些不常用的函数就不翻译了。

C语言 流缓冲 Stream Buffering的更多相关文章

  1. C语言 流缓冲

    **From : https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Stream-Buffering.html** 12.20 流缓冲 通常情况下, ...

  2. 输出流缓冲的意义 何时缓冲 Stdout Buffering

    From : https://eklitzke.org/stdout-buffering 译者:李秋豪 大多数编程语言默认提供了i/o缓冲特性,因为这会使得输出更加有效率.这些缓冲功能大都是默默工作& ...

  3. c++流缓冲学习---rdbuf()

    我们使用STL编程的时候有时候会想到把一个流对象指向的内容用另一个流对象来输出,比如想把一个文件的内容输出到显示器上,我们可以用简单的两行代码就可以完成: ifstream infile(" ...

  4. Java基础知识强化之IO流笔记41:字符流缓冲流之复制文本文件案例02(使用 [ newLine() / readLine() ] )(重要)

    1. 使用字符流缓冲流的特殊功能 [ newLine() / readLine() ] 需求:把当前项目目录下的a.txt内容复制到当前项目目录下的b.txt中  数据源: a.txt -- 读取数据 ...

  5. Java基础知识强化之IO流笔记39:字符流缓冲流之复制文本文件案例01

    1. 字符流缓冲流之复制文本文件案例 需求:把当前项目目录下的a.txt内容复制到当前项目目录下的b.txt中 数据源: a.txt -- 读取数据 -- 字符转换流 -- InputStreamRe ...

  6. Java基础知识强化之IO流笔记38:字符流缓冲流之BufferedWriter / BufferedReader使用

    1. 字符流缓冲流: 字符流为了高效读写,也提供了对应的字符缓冲流. BufferedWriter:字符缓冲输出流 BufferedReader:字符缓冲输入流 2. BufferedWriter使用 ...

  7. C# 的 WCF文章 消息契约(Message Contract)在流(Stream )传输大文件中的应用

    我也遇到同样问题,所以抄下做MARK http://www.cnblogs.com/lmjq/archive/2011/07/19/2110319.html 刚做完一个binding为netTcpBi ...

  8. 创建一个流(Stream)可以让Bitmap或Image保存到流里面(转)

    创建一个流(Stream)可以让Bitmap或Image使用save方法将已经在bitmap上生成的图像 保存到流里面?不需要直接在硬盘上生成文件 -------------------------- ...

  9. (19)IO流之字符流FileReader和FileWriter,缓冲字符流---缓冲输入字符流BufferedReader和缓冲输出字符流BufferedWriter

    字符流,读取的文件是字符的时候,有两个基类一个是Reader,一个是Writer这有点拟人的感觉,人直接看懂的是文字 字符流 字节流:读取的是文件中的二进制字节流并不会帮你转换成看的懂得字符 字符流: ...

随机推荐

  1. cogs 1685 魔法森林

    /* 写了个傻逼二分套二分,真的傻逼了,我这tmd是在贪心呐,70分满满的人品 */ #include<iostream> #include<cstdio> #include& ...

  2. 清北刷题冲刺 10-29 a.m

    遭遇 /* 因为选的楼是个集合,与顺序无关 而且总花费=c[1]+c[2]+c[3]+|h[1]-h[2]|+|h[2]-h[3]| 我们规定走的顺序从高到低,那么绝对值就可以去掉 所以就可以约掉中间 ...

  3. ORACLE 12.1.0.1 至12.1.0.2升级文档(单机版 DBUA方式)

    12C DBUA新特性 1. 新的pre-upgrade 检查工具. 2. 并行升级. 3. DBUA升级时,默认并行度为CPU个数或2. 并行度可调整. 4. 在升级过程中,DBUA工具可再次调用( ...

  4. Anniversary party (树形DP)

    There is going to be a party to celebrate the 80-th Anniversary of the Ural State University. The Un ...

  5. Django的用户认证组件,自定义分页

    一.用户认证组件 1.auth模块 from django.conrtrib import auth django.contrib.auth中提供了许多方法,这里主要介绍其中的三个: 1)authen ...

  6. spark_learn

    package chapter03 import org.apache.spark.sql.DataFrame import org.apache.spark.sql.hive.HiveContext ...

  7. HashMap遍历时的性能对比

    使用KeySet和EntrySet遍历的差别 public static void main(String[] args) { HashMap<Integer, Integer> hasM ...

  8. 09.Spring Bean 注册 - BeanDefinitionRegistry

    基本概念 BeanDefinitionRegistry ,该类的作用主要是向注册表中注册 BeanDefinition 实例,完成 注册的过程. 它的接口定义如下: public interface ...

  9. Unity Gizmos可视化辅助工具

    所有gizmo绘制需要在脚本的OnDrawGizmos或OnDrawGizmosSelected里函数完成. OnDrawGizmos在每帧调用.所有在OnDrawGizmos中渲染的gizmos都是 ...

  10. Microsoft JET Database Engine (0x80004005)未指定的错误解决

    Microsoft JET Database Engine (0x80004005)未指定的错误,这个错误只有在使用Access数据库时才能出现 出现以上问题,可以使用以下步骤进行解决问题: 1.系统 ...