Linux缓冲区（无缓冲，行缓冲，全缓冲）的区别

朱雀 2023-01-13 10:29 206阅读 0赞

### Linux缓冲区（无缓冲，行缓冲，全缓冲）的区别 ###

*  1、缓冲区的概念
 *   *  1.1 全缓冲区
     *  1.2、行缓冲
     *  1.3 无缓冲
     *  1.4、控制缓冲区的方式
 *  2、demo
 *  3、结果分析

# 1、缓冲区的概念 #

缓冲区(Buffer)就是在内存中预留指定大小的存储空间用来对输入/输出(I/O)的数据作临时存储，这部分预留的内存空间就叫做缓冲区。

## 1.1 全缓冲区 ##

在这种情况下，在填满I/O缓冲区后再进行实际的I/O操作。对于驻留在磁盘上的文件通常由标准I/O库实施全缓冲。调用fflush函数冲洗一个流。冲洗意味着将缓冲区的内容写到磁盘上。

对应一个BUFFSIZE，只要没超过buffsize就能一直缓冲，一般在使用之前进行fflush，进行缓冲区的刷新，也就是清空缓冲区，但这里的清空的意思不是删除，只是把缓冲区的内容给逼出去。全缓冲一般是默认开启的。

## 1.2、行缓冲 ##

在这种情况下，当在输入和输出遇到换行符时，标准I/O执行I/O操作。允许我们一次输出一个字符。涉及一个终端时，通常使用行缓冲。

类似"scanf()" “gets()” “puts()”  
再遇到 \\n 的时候进行输入或输出

## 1.3 无缓冲 ##

标准I/O不对字符进行缓冲处理。例如：如果标准I/O函数fputs写15个字符到不带缓冲的流上，就会调用write的相关的函数立即写入打开的文件上。  
read  
write  
strerr

## 1.4、控制缓冲区的方式 ##

void setbuf(FILE *stream, char *buf) //buf参数必须指向一个长度为BUFSIZE的缓冲区
    
    int setvbuf(FILE *stream, char *buffer, int mode, size_t size)

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>参数</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>stream</td> 
   <td>这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了一个打开的流。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>buffer</td> 
   <td>这是分配给用户的缓冲。如果设置为 NULL，该函数会自动分配一个指定大小的缓冲。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mode</td> 
   <td>这指定了文件缓冲的模式</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

模式的类型如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>模式</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>_IOFBF</td> 
   <td>全缓冲：对于输出，数据在缓冲填满时被一次性写入。对于输入，缓冲会在请求输入且缓冲为空时被填充。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>_IOLBF</td> 
   <td>行缓冲：对于输出，数据在遇到换行符或者在缓冲填满时被写入，具体视情况而定。对于输入，缓冲会在请求输入且缓冲为空时被填充，直到遇到下一个换行符。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>_IONBF</td> 
   <td>无缓冲：不使用缓冲。每个 I/O 操作都被即时写入。buffer 和 size 参数被忽略。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**size --这是缓冲的大小，以字节为单位**

# 2、demo #

/* Example show usage of setbuf() &setvbuf() */
    #include<stdio.h>
    #include<error.h>
    #include<string.h>
    int main( int argc , char ** argv )
    { 
    	int i;
    	FILE * fp;
    	char msg1[]="hello,wolrd\n";
    	char msg2[] = "hello\nworld";
    	char buf[128];
    
    //open a file and set nobuf(used setbuf).and write string to it,check it before close of flush the stream
    	if(( fp = fopen("no_buf1.txt","w")) == NULL)
    	{ 
    		perror("file open failure!");
    		return(-1);
    	}
    	setbuf(fp,NULL);
    	memset(buf,'\0',128);
    	fwrite( msg1 , 7 , 1 , fp );
    	printf("test setbuf(no buf)!check no_buf1.txt\n");
    	printf("now buf data is :buf=%s\n",buf);
    
    	printf("press enter to continue!\n");
    	getchar();
    	fclose(fp);
    
    
    //open a file and set nobuf(used setvbuf).and write string to it,check it before close of flush the stream
    	if(( fp = fopen("no_buf2.txt","w")) == NULL)
    	{ 
    		perror("file open failure!");
    		return(-1);
    	}
    	setvbuf( fp , NULL, _IONBF , 0 );
    	memset(buf,'\0',128);
    	fwrite( msg1 , 7 , 1 , fp );
    	printf("test setvbuf(no buf)!check no_buf2.txt\n");
    
    	printf("now buf data is :buf=%s\n",buf);
    
    	printf("press enter to continue!\n");
    	getchar();
    	fclose(fp);
    
    //open a file and set line buf(used setvbuf).and write string(include '\n') to it,
    //
    //check it before close of flush the stream
    	if(( fp = fopen("l_buf.txt","w")) == NULL)
    	{ 
    		perror("file open failure!");
    		return(-1);
    	}
    	setvbuf( fp , buf , _IOLBF , sizeof(buf) );
    	memset(buf,'\0',128);
    	fwrite( msg2 , sizeof(msg2) , 1 , fp );
    	printf("test setvbuf(line buf)!check l_buf.txt, because line buf ,only data before enter send to file\n");
    
    	printf("now buf data is :buf=%s\n",buf);
    	printf("press enter to continue!\n");
    	getchar();
    	fclose(fp);
    
    //open a file and set full buf(used setvbuf).and write string to it for 20th time (it is large than the buf)
    //check it before close of flush the stream
    	if(( fp = fopen("f_buf.txt","w")) == NULL){ 
    		perror("file open failure!");
    		return(-1);
    	}
    	setvbuf( fp , buf , _IOFBF , sizeof(buf) );
    	memset(buf,'\0',128);
    	fwrite( msg2 , sizeof(msg2) , 1 , fp );
    	printf("test setbuf(full buf)!check f_buf.txt\n");
    	
    	printf("now buf data is :buf=%s\n",buf);
    	printf("press enter to continue!\n");
    	getchar();
    
    	fclose(fp);
    	
    }

# 3、结果分析 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

①、第一次是无缓冲，写进去七个字节成功。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
②、第二次无缓冲，依旧写进去了

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
③、第三次行缓冲，应为字符串中带有“\\n”，所以只写进来了\\n之前的内容。但后续的字符串并且在缓冲区内

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
④、我们进行全缓冲的时候，发现什么都没写进去。但是字符串信心保存在缓冲区内。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221022/566a003370844e539a69b5da0d455eba.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221022/72e9ddc451ff4e19b005d1a8106cefc2.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221022/adb2683f37ae4590b37f0dc18db290f4.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221022/850d682f308443ab8371624d314d25ef.png