UNIX里面关于标准IO的几种缓冲机制

 

编写背后：国嵌的那段时间，老范曾让我们帮回答下论坛某个会员的问题，代码问题:出不来结果，没任何打印信息；

代码如下()：

 

＃i nclude<stdlib.h>
main()
{
 printf(" if  i  will  be output ?");
 printf(" if  i  will  be in the buffer?");
 _Exit(0);
}

注意到，在代码中printf语句打印的字符串最后没有带换行符，而且最后调用了_Exit函数，这导致了在终端屏幕上显示不出来打印信息。

 

首先介绍一下UNIX里面关于标准IO的几种缓冲机制：

1、全缓冲 。全缓冲指的是系统在填满标准IO缓冲区之后才进行实际的IO操作；注意，对于驻留在磁盘上的文件来说通常是由标准IO库实施全缓冲。

2、行缓冲 。在这种情况下，标准IO在输入和输出中遇到换行符时执行IO操作；注意，当流涉及终端的时候，通常使用的是行缓冲。

3、无缓冲 。无缓冲指的是标准IO库不对字符进行缓冲存储；注意，标准出错流stderr通常是无缓冲的。

 （本人对上面3个定义俗一点的理解）

我们经常在线看视频，

全缓冲：要等到网络流量一点点积累，等等等，等到积累到足够标准后，视频才流畅的显示出来；

行缓冲：就是网络流量等等等，突然遇到某个特殊的“点”，视频就能流程显示出来（而换行符就是那个特殊的“点”）；

无缓冲：就是看视频不用等，有点流量视频就显示出来，有点流量它就显示出来（不需要流量积累到某个程度，也不需要遇到那个特殊的“点”）；

 

其次介绍一下几个退出函数：

1、exit ()。调用exit函数之后，它首先会执行一系列的清理处理，包括调用执行各终止处理程序，关闭所有标准IO流等，然后进入内核。

2、_exit ()。与exit不同的是，它不进行清理工作而直接进入内核。此函数由POSIX.1说明，放在unistd.h里面。

3、_Exit ()。同样，它也不进行清理工作而直接进入内核。此函数跟exit一样由ISO C说明，放在stdlib.h里面。

  

 由于printf函数是行缓冲的(因为它要往终端输出数据)，而且要打印的字符串不带换行符，因此在它没有遇到换行符或者没有填满缓冲区之前不会进行实际的IO操作，而紧接下来的_Exit函数又立即进入内核没有处理IO缓冲区，所以我们在终端上看不到打印语句。

 

 下面列出了几种方法修正这段代码

方法一：最简单的莫过于增加一个换行符：

＃i nclude<stdlib.h>
main()
{
 printf(" if  i  will  be output ?/n");
 printf(" if  i  will  be in the buffer?/n");
 _Exit(0);
}

此时行缓冲遇到换行符/n，执行实际IO操作。

 

方法二：调用exit函数，进行相应的IO处理：

 ＃i nclude<stdlib.h>
main()
{
 printf(" if  i  will  be output ?");
 printf(" if  i  will  be in the buffer?");
 exit(0);
}

输出结果：

if  i  will  be output ?if  i  will  be in the buffer?

exit函数在进入内核之前，对存储在缓冲区内的数据进行冲洗，然后关闭IO流。

 

方法三：调用fclose函数：

＃i nclude<stdlib.h>
main()
{
 printf(" if  i  will  be output ?");
 printf(" if  i  will  be in the buffer?");

fclose(stdout)
 _Exit(0);
}

（执行结果如图）

 

实际上， fclose函数隐含包含了一次fflush操作，把缓冲区内的数据冲洗到终端。