原因為多種，有兩個重點：
1. 從記憶體中讀取資料比從檔案中讀取資料要快得多（這只是一種淺顯地說法，但確實能說明問題）。
2. 對檔案的讀寫需要用到open、read、write等系統底層函式，而使用者程序每呼叫一次系統函式都要從使用者態切換到系統態，等執行完畢後再返回使用者態，這種切換要花費一定時間成本（對於高併發程式而言，這種狀態的切換會影響到程式效能）。
舉個例子，如果程式需要處理10k個整數（或者10k個字串等等），而這些整數事先存在某個檔案中，如果程式每處理乙個整數就要從檔案中讀乙個整數（read系統呼叫），那麼每次都要進行硬體i/o、程序狀態切換等操作，這樣效率是非常低下的。如果每次從檔案中讀出1k個整數到記憶體，程式從記憶體中讀取資料並處理，那麼程式的效能會明顯提高，儲存這1k個整數的記憶體區域就是乙個緩衝區。
由於目前計算機體系結構的限制，有時必須採用某些低效的手段。利用低效的手段一次性讀出適量的資料到記憶體，以後的各種操作就只針對記憶體中的資料展開，從而實現對低效手段的緩衝，提高效率，這種機制稱為緩衝機制，而記憶體中儲存資料的區域就稱為緩衝區。
stdio庫（libc庫的一部分）中的函式已經對檔案實現了緩衝機制，並高度優化，可以直接應用到很多專案中。
fread函式的緩衝機制中有如下幾個重要的變數：
1. pbase：指向緩衝區的指標
2. nbufsize：緩衝區長度
3. ptoread：指向緩衝區中未讀取資料的指標
4. nbyteleft：緩衝區中未讀取資料位元組數
如圖所示，紅色區域表示已經讀入資料的緩衝區，灰色表示空閒的緩衝區。預設緩衝區一般為4096位元組（緩衝區可以由使用者指定，詳見後文），當然，這個長度可以根據檔案長度靈活地變化。
即使使用者讀取了乙個位元組的資料，fread也會事先從檔案中讀取緩衝區大小的資料來填充緩衝區，當然，如果檔案長度小於緩衝區大小，那麼檔案的全部內容都會被讀入緩衝區。
當緩衝區有了資料，fread就可以從緩衝區中讀取資料了。設ncount是要讀入的資料長度，nfilesize是檔案的長度，在初始狀態下（即在第一次執行fread函式時），ptoread= pbase，nbyteleft = filesize > nbufsize?nfilesize:nbufsize。
如果ncount小於nbyteleft，那麼每次從緩衝區的ptoread位置拷貝ncount個位元組到使用者定義的空間中去（即fread的第乙個引數指向的空間），拷貝之後將ptoread向後移動ncount個位元組，並將nbyteleft減少ncount，當nbyteleft為零時，fread將重新呼叫系統函式讀取檔案來重新整理緩衝區（各引數又回到了一開始的狀態）。
如果ncount大於nbyteleft，需要分多次才能將資料拷貝到使用者定義的空間中，先從緩衝區中讀取nbyteleft個位元組，並重新整理緩衝區，再讀取剩下的位元組，顯然這樣的開銷更大。這裡需要注意的是，當一次讀入的資料長度超過緩衝區大小時（如大於4k），fread函式將不再採用緩衝機制。所以用fread讀資料時，如何確定資料的長度應該三思而行。
上面只是fread函式緩衝機制的乙個籠統的介紹，而具體的機制是怎麼樣的呢？聰明的讀者可以自己試著實現一下。
併發讀寫檔案引起的資料正確性問題。
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