文件缓冲区

提到文件缓冲区这个概念我们好像并不陌生，但是我们对于这个概念好像又是模糊的存在脑海中，之间我们在介绍c语言文件操作已经简单的提过这个概念，今天我们不妨深入理解什么是文件缓冲区。

为什么需要文件缓冲区

当我们在程序中写下一条printf语句时，我们希望将这条语句的内容打印到屏幕上。但是如果你将语句放在循环中，难道你执行一次循环那么操作系统就要打印一次这条数据么？答案当然不是

我们对于程序数据和磁盘数据的交换的时候不是直接进行交换的，他们之间存在了一个数据缓冲区，只有缓冲区中的数据达到某种条件时，相应的对象才会对缓冲区中的数据进行操作

证明存在输入缓冲区

下面这段代码很多朋友可能不知道，当你输入一串字符串，假设输入abcdef时，一个回车，你以为接下来要确定输入Y/N时这个代码实际直接结束了，他跳过了输入这个字符的环节（感兴趣的同学试一试）

int main()//验证输入缓冲区 { int ch; char arr[10] = { 0 }; printf("请输入密码\n"); scanf("%s", arr); printf("请确认密码（Y/N）\n"); ch = getchar(); if (ch == 'Y') { printf("y"); } else { printf("n"); } system("pause"); return 0; }

为什么呢？让我来告诉你 那我们有没有解决这个bug的方案呢？有，在vs2008下我们可以使用fflush函数来清空输入缓冲区，但是这个函数在高级编译器（vs2013）以后就禁止使用了。但我们可以自己清空缓冲区

while (getchar() != '\n')//在getchar（）之前获取完缓冲区中所有的字符 { ; }

证明存在输出缓冲区

此代码必须在Linux下验证 如下代码很多同学以为会每秒输出一个a，但是事实上他输出一个后就不在输出了，这其实也就证明输出缓冲区是存在的，只有当缓冲区的数据满时，他才会一次性打印在屏幕上。

int main() { while (1) { printf("a"); Sleep(1);//linux下停止1s } return 0; }

数据缓冲的方式

我们现在已经证明了确实是有数据缓冲区的存在的，那么数据的缓冲方式到底有哪些呢？

无缓冲：无缓冲的意思是说，直接对数据进行操作，无需经过数据缓冲区缓存，系统调用接口采用此方式行缓存：缓冲区的数据每满一行即对数据进行操作，而通常情况下向屏幕打印数据就是行缓存方式全缓冲：缓冲区的数据满时才对数据进行操作，通常向文件中写数据使用的就是全缓冲方式

现在我们来证明这几种数据的缓冲方式：

分别使用printf和write向屏幕打印数据。 想屏幕打印数据：没问题 重定向到文件中：也拿到了我们想要的结果

现在来看看如何证明缓冲区的三种方式

修改代码，给函数的最末尾加了一句fork

打印到屏幕： 重定向到文件：奇怪的现象出现了，文件里居然有两个hello printf

现在我们来说说这两种不同的现象吧：

打印到屏幕：因为write是系统调用函数，无缓冲打印数据，printf是行缓冲打印数据，所以将数据打印到屏幕上再调用fork（其实就是fork没起到作用）是我们预料到的重定向到文件：为什么文件中出现了两次hello printf？首先我们要知道向文件写数据是全缓冲，但是write同样是无缓冲，所以直接写入到文件中，printf打印的数据先被放到了缓冲区中，此时我们调用了子进程，子进程对父进程的数据进行了写时拷贝，对缓冲区中的数据多操作了一次，所以我们发现此时文件中的hello printf就有了两份

缓冲区的本质

经过上面的例子，我们实际上还要明白一点，实际上缓冲区这个概念是c语言提供给我们的，我们所调用的系统调用函数其实并不存在缓冲区，缓冲区就是本质上就是一段内存，至于怎么找到这段内存，也就是找到缓冲区，还记得我们描述文件的file结构体么？ 也就是说，通过file结构体，我们也就能找到文件相对应的缓冲区了。