标准I/O库提供缓冲的目的是尽可能减少使用read和write调用的次数。它也对每个I/O流自动地进行缓冲管理,从而避免了应用程序需要考虑这一点所带来的麻烦。

标准I/O提供了三种类型的缓冲:

(1)全缓冲。这种情况下,在填满标准I/O缓冲区后才进行实际的I/O操作。对于驻留在磁盘上的文件通常是由标准I/O库实施全缓冲的。在一个流上执行第一次I/O操作时,相关标准I/O函数通常调用malloc获得需使用的缓冲区。

术语冲洗(flush)说明标准I/O缓冲区的写操作。缓冲区可由标准I/O例程自动冲洗(例如当填满一个缓冲区时),或者可以调用函数fflush冲洗一个流。值得引起注意的是在UNIX环境中,flush有两种意思:在标准I/O库方面,flush(冲洗)意味着将缓冲区中的内容写到磁盘上(该缓冲区可能只是局部填写的)。在终端驱动程序方面,flush(刷清)表示丢弃已存储在缓冲区中的数据。

(2)行缓冲。在这种情况下,当在输入和输出中遇到换行符时,标准I/O库执行I/O操作。这允许我们一次输出一个字符(用标准I/O fputc函数,该函数一次只输出一个字符,没有换行符),但只有在写了一行之后才进行实际I/O操作。当流涉及一个终端时(例如标准输入和标准输出),通常使用行缓冲。

对于行缓冲有两个限制。第一,因为标准I/O库用来收集每一行的缓冲区的长度是固定的,所以只要填满了缓冲区,那么即使还没有写一个换行符,也进行I/O操作。第二,任何时候只要通过标准I/O库要求从(a)一个不带缓冲的流,或者(b)一个行缓冲的流(它要求从内核得到数据)得到输入数据,那么就会造成冲洗所有行缓冲输出流。在(b)中带了一个括号中的说明,其理由是,所需的数据可能已在该缓冲区中,它并不要求在需要数据时才从内核读数据。很明显,从不带缓冲的一个流中进行输入((a)项)要求当时从内核得到数据。

(3)不带缓冲。标准I/O库不对字符进行缓冲存储。例如,如果用标准I/O函数fputs写15个字符到不带缓冲的流中,则该函数很可能用write系统调用函数将这些字符立即写到相关联的打开文件上。

标准出错流stderr通常是不带缓冲的,这就使得出错信息可以尽快显示出来,而不管它们是否含有一个换行符。

ISO C要求下列缓冲特征:

  • 当且仅当标准输入和标准输出并不涉及交互式设备时,它们才是全缓冲的。
  • 标准出错绝不会是全缓冲的。

但是,这并没有告诉我们如果标准输入和输出涉及交互式设备时,它们是不带缓冲的还是行缓冲的;以及标准出错是不带缓冲的还是行缓冲的。很多系统默认使用下列类型的缓冲:

  • 标准出错是不带缓冲的。
  • 如若是涉及终端设备的其他流,则它们是行缓冲的;否则是全缓冲的。

对任何一个给定的流,如果我们并不喜欢这些系统默认的情况,则可调用下列两个函数中的一个更改缓冲类型:

#include <stdio.h>
void setbuf( FILE *restrict fp, char *restrict buf );
int setvbuf( FILE *restrict fp, char *restrict buf, int mode, size_t size );
返回值:若成功则返回0,若出错则返回非0值

这些函数一定要在流已被打开后调用,而且也应该在对该流执行任何一个其他操作之前调用。

可以使用setbuf函数打开或关闭缓冲机制。为了带缓冲进行I/O,参数buf必须指向一个长度为BUFSIZE的缓冲区(该常量定义在<stdio.h>中)。通常在此之后该流就是全缓冲的,但是如果流与一个终端相关,那么某些系统也可将其设置为行缓冲。为了关闭缓冲,将buf设置为NULL。

使用setvbuf,我们可以精确地指定所需的缓冲类型。这是用mode参数实现的:

_IOFBF 全缓冲
_IOLBF 行缓冲
_IONBF 不带缓冲

如果指定一个不带缓冲的流,则忽略buf和size参数。如果指定全缓冲或行缓冲,则buf和size可选择地指定一个缓冲区及其长度。如果该流是带缓冲的,而buf是NULL,则标准I/O库将自动地为该流分配适当长度的缓冲区。适当长度指的是由常量BUFSIZE所指定的值。

某些C函数库实现使用stat结构中的成员st_blksize所指定的值决定最佳I/O缓冲区长度。GNU C函数库就使用这种方法。

表5-1列出了这两个函数的动作,以及它们的各个选项。

要了解,如果在一个函数内分配一个自动变量类的标准I/O缓冲区,则从该函数返回之前,必须关闭该流。另外,有些实现将缓冲区的一部分用于存放它自己的管理操作信息,所以可以存放在缓冲区中的实际数据字节数少于size。一般而言,应由系统选择缓冲区的长度,并自动分配缓冲区。在这种情况下关闭此流时,标准I/O库将自动释放缓冲区。

任何时候,我们都可以强制冲洗一个流。

#include <stdio.h>
int fflush( FILE *fp );
返回值:若成功则返回0,若出错则返回EOF

此函数使该流所有未写的数据都被传送至内核。作为一个特例,如若fp是NULL,则此函数将导致所有输出流被冲洗。

本篇博文内容摘自《UNIX环境高级编程》(第二版),仅作个人学习记录所用。关于本书可参考:http://www.apuebook.com/

标准I/O库之缓冲的更多相关文章

  1. UNIX环境高级编程——标准I/O库

    对一个进程预定义了三个流,并且这三个流可以自动的被进程使用,它们是:标准输入.标准输出.和标准错误. 标准I/O库提供缓冲的目的是尽可能减少使用read和write的次数. 标准I/O库提供了三种类型 ...

  2. UNIX环境高级编程 第5章 标准I/O库

    本章是关于C语言标准I/O库的,之所以在UNIX类系统的编程中会介绍C语言标准库,主要是因为UNIX和C之间具有密不可分的关系.由于UNIX系统存在很多实现,而每个实现都有自己的标准I/O库,为了统一 ...

  3. APUE(5)---标准I/O库 (1)

    一.引言 标准I/O库不仅是UNIX,许多i其他操作系统都实现了标准I/O库,所以这个库由ISO C标准说明.标准I/O库处理很多细节,如缓冲区分配,以及优化的块长度执行I/O等.这使得它便于用户使用 ...

  4. APUE 学习笔记(四) 标准I/O库

    1.流与FILE对象 unix I/O系统调用都是针对文件描述符的 标准C的I/O函数都是针对流(文件指针)的,我们使用一个流与一个文件相关联   2.缓冲 标准I/O库提供缓冲的目的就是尽可能减少r ...

  5. 《UNIX环境高级编程》(APUE) 笔记第五章 - 标准I/O库

    5 - 标准I/O库 Github 地址 1. 标准 I/O 库作用 缓冲区分配 以优化的块长度执行 I/O 等 使用户不必担心如何选择使用正确的块长度 标准 I/O 最终都要调用第三章中的 I/O ...

  6. Linux C 文件操作,系统调用 -- open()、read() 和 标准I/O库 -- fopen()、fread()

    函数汇总: open().write().read().close() fopen().fwrite().fread().fclose() 一.什么是文件 在讲述文件操作之前,我们首先要知道什么是文件 ...

  7. UNIX环境高级编程笔记之标准I/O库

    一.总结 文件I/O一章讲了不带缓冲的I/O,本章讲的是带缓冲的I/O.不带缓冲针对的是内核的系统调用,而带缓冲针对的是用户空间的标准库函数,是基于带缓冲的I/O实现的.不带缓冲的I/O通过文件描述符 ...

  8. 标准I/O库之读和写流

    一旦打开了流,则可在三种不同类型的非格式化I/O中进行选择,对其进行读.写操作: (1)每次一个字符的I/O.一次读或写一个字符,如果流是带缓冲的,则标准I/O会处理所有缓冲. (2)每次一行的I/O ...

  9. 标准I/O库之打开和关闭流

    下列三个函数打开一个标准I/O流. #include <stdio.h> FILE *fopen( const char *restrict pathname, const char *r ...

随机推荐

  1. 网站资料收集 主要查看js的学习部分

    1.Asp.Net MVC3.0基本的简单的可能都会用,更深入的使用还需加深研究,之后希望对MVC4.0和5.0进行对比学习,暂时看到@葡萄城控件技术团队博客的MVC5系列正在继续http://www ...

  2. Javascript 对输入框中的内容进行 “全选/反选”

    <</span>script> document.write("<</span>ul>"); for(var i=0;i<&l ...

  3. 什么是MBeanServer

    什么是MBeanServer MBeanServer是一个包含所有注册MBean的仓库.它是JMX代理层的核心.JMX1.0规范提供一个接口叫 javax.management.MBeanServer ...

  4. 学习xcode 博客

    csdn http://blog.csdn.net/tianyitianyi1/article/category/1160169/2

  5. 黑盒测试用例设计方法&理论结合实际 -> 边界值分析法

    一. 概念 边界值分析法就是对输入或输出的边界值进行测试的一种黑盒测试方法.通常边界值分析法是作为对等价类划分法的补充,这种情况下,其测试用例来自等价类的边界. 二. 边界值分析法的应用 根据大量的测 ...

  6. puppet学习:文件夹权限的问题

    之前Zabbix自动部署的文件夹结构总觉得别扭,今天下午抽空调整了下.调整完后,依然是例行的测试. 在客户端执行puppet agent -t时,报错如下: Failed to generate ad ...

  7. 验证码生成-->漂亮啊

    验证码不用输出太多的HTML代码,直接创建一个一般处理程序,直接上代码 public class VCode : IHttpHandler { HttpContext context = null; ...

  8. Web---JSTL(Java标准标签库)-Core核心标签库、I18N国际化、函数库

    前面为JSTL中的常用EL函数,后面的为具体演示实例! JSTL简介: JSTL(Java Standard Tag Library) –Java标准标签库. SUN公司制定的一套标准标签库的规范. ...

  9. 面向对象基础3(class0523)

    怎么实现多态2-接口 接口是定义一种能力,规定子类能干什么和抽象类有些相似,解决类的单根继承.接口可以实现多继承 案例 鸟-麻雀sparrow,鸵鸟ostrich,企鹅penguin,鹦鹉parrot ...

  10. MVC5中使用KinEditor

    参考:http://www.cnblogs.com/weicong/archive/2012/03/31/2427608.html 第一步 将 KindEditor 的源文件添加到项目中,建议放到 / ...