Linux中I/O steam中的缓冲解析
来源:互联网 发布:php全栈框架 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 18:21
缓冲,缓存之类的术语,通常都会和执行效率联系到一起,在标准I/O库中提供缓冲的主要目的就是减少系统函数read和write的调用,从而能够减少系统CPU时间。标准I/O库的缓冲主要分为3种:全缓冲、行缓冲和不缓冲。
全缓冲
全缓冲就是当输入或输出时,当缓冲区被填满了之后,才会进行实际的I/O操作。下面是一个将”hello world!”写入log.txt文件的程序,演示了这一个过程。log.txt是空文件,长度为0。
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <errno.h>int main(void){ FILE *stream; if ((stream = fopen("./log.txt", "a")) == NULL) { printf("error: %d\n", errno); exit(1); } char buf[BUFSIZ]; setvbuf(stream, buf, _IOFBF, BUFSIZ); fputs("hello world!", stream); sleep(20); return 0;}
上例代码通过setvbuf函数设定stream流是全缓冲,_IOFBF表示io full buffer的意思,编译执行这个程序,然后立马查看log.txt文件:
$ ls -l log.txt-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 20 22:40 log.txt
会发现文件的长度是0,直到睡眠结束后,字符”hello world!”才会写入到log.txt文件。
如果fputs了很多次后,长度还是小于BUFSIZ,但是需要将这些内容都实际写入文件,可以使用fflush函数。fflush函数根据指定的文件流将缓冲区的内容进行实际的操作,并清空缓冲区;如果参数为NULL,则会对所有打开的文件流操作。例如上例,只要在
fputs("hello world!", stream);
代码后面加上下面一行代码就OK了。
fflush(stream);
编译执行代码,可以发现即使程序还在睡眠,但是内容已经写入log.txt了。
行缓冲
当在输入或输出中遇到换行符时,才进行实际I/O操作。linux下标准输出默认是行缓冲,下面的例子使用标准输出演示这一个过程。
#include <stdio.h>int main(void){ fputs("hello", stdout); sleep(2); //这里一开始输出了换行符,所以前面的hello就被输出到屏幕上了。 fputs("\nworld", stdout); sleep(2); return 0;}
编译执行上面的程序,应当看到过两秒才会输出一个”hello”,再过两秒才输出”word”,然后程序就结束了。在C语言中,可以通过setvbuf来设定缓冲模式,其中_IOLBF表示行缓冲,就是io line buffer的意思。
无缓冲
标准I/O库不进行任何字符缓冲,任何读写都是即时可见的。linux下标准错误输出默认是不缓冲,修改上面的例子:
#include <stdio.h>int main(void){ fputs("hello", stderr); sleep(2); fputs("world", stderr); sleep(2); return 0;}
编译执行上面的程序,结果就比较显而易见了。程序一执行的时候就会输出”hello”,过两秒输出”world”,再过两秒程序就结束了。在C语言中,可以通过setbuf来设定无缓冲模式,只要将第二个参数设置为NULL就可以了;也可以通过setvbuf来设定无缓冲模式,其中_IONBF表示行缓冲,就是io not buffer的意思。
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