无缓冲IO和缓冲IO

一、 不带缓冲IO和带缓冲IO操作函数

不带缓存的I/O:       read,write,open......

标准(带缓存的)I/O: fgets,fread,fwrite.....

这里使用两个对应的函数进行比较：

ssize_t write(int filedes, const void *buff, size_t nbytes)

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nobj, FILE *fp)

二、标准I/O对每个I/O流自动进行缓存管理（标准I/O函数通常调用malloc来分配缓存）提供了三种类型的缓存：
     1) 全缓存：当填满标准I/O缓存后才执行I/O操作，磁盘上的文件通常是全缓存的。
      2) 行缓存：当输入输出遇到新行符或缓存满时，才由标准I/O库执行实际I/O操作，stdin、stdout通常是行缓存的。
      3) 无缓存：相当于read、write了，stderr通常是无缓存的，因为它必须尽快输出。

一般由系统选择缓存的长度，并自动分配，标准I/O库在关闭流的时候自动释放缓存。

也可以使用函数fflush()将流所有未写的数据送入（刷新）到内核（内核缓冲区），fsync()将所有内核缓冲区的数据写到文件（磁盘）。

在标准I/O库中也有引入缓存管理而带来的缺点就是效率问题。例如当使用每次一行函数fgets和fputs时，通常需要复制两次数据：一次是在内核和标准I/O缓存之间（当调用read和write时），第二次是在标准I/O缓存（通常系统分配和管理）和用户程序中的行缓存（fgets的参数就需要一个用户行缓存指针）之间。

三、Linux标准IO库缓存策略介绍：

    标准IO库操作是围绕着流来进行的，当我们通过fopen标准IO库函数打开一个文件，我们就使一个文件和一个IO流相关联，在这里我们把IO流和文件指针FILE*等同起来，因为所有针对IO流的操作都是通过FILE*指针来实现的。

    引入标准IO库的目的是为了提高IO的效率，避免频繁的进行read/write系统调用，而系统调用会消耗较多的资源，因此标准IO库引入了IO缓存，通过累积一定量的IO数据后，然后集中写入到实际的文件中来减少系统调用，从而提高IO效率。标准IO库会自动管理内部的缓存，不需要程序员介入。然而，也正是因为我们看不到标准IO库的缓存，有时候也会给我们带来一定的迷惑性。

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1>标准I/O的缓存（标准输出为例）

    1）当STDOUT连接到终端设备时，那么它就是行缓存的，也就是标准IO库没看到一个新行符 \n时就刷新一次缓存（即执行一次实际的输出操作）

  

这一特性可以通过如下测试代码来验证

   int main()

  {

      printf("This Line Should be Cached...");

      sleep(3);   //这时候在终端上是看不到任何输出

      printf("\nThis Line Should be Cached Again");  //这时候可以看到第一个printf的输出，因为被换行符刷新了

      sleep(3); //这时候也只能看到一行输出，而看不到第二个printf输出的

      printf("This Line Should Not be Cached Again\n");//这时候可以看到第二个和第三个printf的输出，因为被结尾的\n刷新

      sleep(3);

      getchar();

  }

  2）当STDOUT被重定向到一个具体文件时，那么标准输出是全缓存的，也就是说只有当输出缓存被塞满或者调用fflush或fclose时才会执行实际的写入操作，这里就不给出具体例子，可以通过freopen将STDOUT重定向到一个具体文件来进行测试。

 2> 标准出错STDERR

为了尽快的看到出错信息，标准出错是不带任何缓存的