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C语言缓冲区(缓存)详解

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麻花油条|  楼主 | 2023-3-9 15:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

缓冲区又称为缓存,它是内存空间的一部分。也就是说,在内存空间中预留了一定的存储空间,这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据,这部分预留的空间就叫做缓冲区。

  缓冲区根据其对应的是输入设备还是输出设备,分为输入缓冲区和输出缓冲区。


  为什么要引入缓冲区


  比如我们从磁盘里取信息,我们先把读出的数据放在缓冲区,计算机再直接从缓冲区中取数据,等缓冲区的数据取完后再去磁盘中读取,这样就可以减少磁盘的读写次数,再加上计算机对缓冲区的操作大大快于对磁盘的操作,故应用缓冲区可大大提高计算机的运行速度。


  又比如,我们使用打印机打印文档,由于打印机的打印速度相对较慢,我们先把文档输出到打印机相应的缓冲区,打印机再自行逐步打印,这时我们的CPU可以处理别的事情。


  现在您基本明白了吧,缓冲区就是一块内存区,它用在输入输出设备和CPU之间,用来缓存数据。它使得低速的输入输出设备和高速的CPU能够协调工作,避免低速的输入输出设备占用CPU,解放出CPU,使其能够高效率工作。


  缓冲区的类型


  缓冲区 分为三种类型:全缓冲、行缓冲和不带缓冲。


  1) 全缓冲

  在这种情况下,当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写。


  2) 行缓冲

  在这种情况下,当在输入和输出中遇到换行符时,执行真正的I/O操作。这时,我们输入的字符先存放在缓冲区,等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作。典型代表是标准输入(stdin)和标准输出(stdout)。


  3) 不带缓冲

  也就是不进行缓冲,标准出错情况stderr是典型代表,这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。


  ANSI C( C89 )要求缓存具有下列特征:

  当且仅当标准输入和标准输出并不涉及交互设备时,它们才是全缓存的。

  标准出错决不会是全缓存的。


  但是,这并没有告诉我们如果标准输入和输出涉及交互作用设备时,它们是不带缓存的还是行缓存的,以及标准输出是不带缓存的,还是行缓存的。


  大部分系统默认使用下列类型的缓存:

  标准出错是不带缓存的。


  如果是涉及终端设备的流,则它们是行缓存的;否则是全缓存的。


  我们经常要用到标准输入输出流,而ANSI C对stdin、stdout和stderr的缓存特征没有强行的规定,以至于不同的系统可能有不同的stdin、stdout和stderr的缓存特征。目前主要的缓存特征是:stdin和stdout是行缓存;而stderr是无缓存的。



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麻花油条|  楼主 | 2023-3-9 15:35 | 显示全部楼层
缓冲区的大小




  如果我们没有自己设置缓冲区的话,系统会默认为标准输入输出设置一个缓冲区,这个缓冲区的大小通常是512个字节的大小。


  缓冲区大小由 stdio.h 头文件中的宏 BUFSIZ 定义,如果希望查看它的大小,包含头文件,直接输出它的值即可:


view plaincopy to clipboardprint?
printf("%d", BUFSIZ);  

  缓冲区的大小是可以改变的,也可以将文件关联到自定义的缓冲区,详情可以查看 setvbuf() 和 setbuf() 函数。


  缓冲区的刷新(清空)


  下列情况会引发缓冲区的刷新:

  缓冲区满时;

  行缓冲区遇到回车时;

  关闭文件;

  使用特定函数刷新缓冲区。

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mnynt121| | 2023-3-10 16:56 | 显示全部楼层
这个如何分配缓存区?              

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saservice| | 2023-3-10 17:27 | 显示全部楼层
是stack和heap吗?              

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minzisc| | 2023-3-10 18:00 | 显示全部楼层
单片机还能用缓存吗              

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tabmone| | 2023-3-10 18:06 | 显示全部楼层
C语言的编程需要注意的地方太多了。

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modesty3jonah| | 2023-3-11 20:34 | 显示全部楼层
这个缓冲区是什么》              

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eefas| | 2023-3-11 21:14 | 显示全部楼层
网上有资料可以参考的吗              

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tpgf| | 2023-4-10 08:55 | 显示全部楼层
缓冲区根据其对应的是输入设备还是输出设备,分为输入缓冲区和输出缓冲区。

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qcliu| | 2023-4-10 10:58 | 显示全部楼层
应用缓冲区可大大提高计算机的运行速度

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drer| | 2023-4-10 11:20 | 显示全部楼层

单片机的缓冲区也是从内存的里边开辟出来的吧

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coshi| | 2023-4-10 11:54 | 显示全部楼层
可以在单片机上实现c语言缓冲区吗

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kxsi| | 2023-4-10 12:15 | 显示全部楼层

一般情况下 我们设置多大的缓冲区比较合适呢

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wiba| | 2023-4-10 13:15 | 显示全部楼层

这个缓冲区可以是一个大小灵活的区域吗

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szt1993| | 2023-4-10 15:51 | 显示全部楼层
缓冲区可以减少系统调用的次数,可以减少对磁盘的读取次数,可以解放CPU

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