C 程式設計對緩衝區的理解

c++程式設計對緩衝區的理解韓耀旭

什麼是緩衝區緩衝區又稱為快取，它是記憶體空間的一部分。也就是說，在記憶體空間中預留了一定的儲存空間，這些儲存空間用來緩衝輸入或輸出的資料，這部分預留的空間就叫做緩衝區。 緩衝區根據其對應的是輸入裝置還是輸出裝置，分為輸入緩衝區和輸出緩衝區。

為什麼要引入緩衝區我們為什麼要引入緩衝區呢？ 比如我們從磁碟裡取資訊，我們先把讀出的資料放在緩衝區，計算機再直接從緩衝區中取資料，等緩衝區的資料取完後再去磁碟中讀取，這樣就可以減少磁碟的讀寫次數，再加上計算機對緩衝區的操作大大快於對磁碟的操作，故應用緩衝區可大大提高計算機的執行速度。 又比如，我們使用印表機列印文件，由於印表機的列印速度相對較慢，我們先把文件輸出到印表機相應的緩衝區，印表機再自行逐步列印，這時我們的cpu可以處理別的事情。 現在您基本明白了吧，緩衝區就是一塊記憶體區，它用在輸入輸出裝置和cpu之間，用來快取資料。它使得低速的輸入輸出裝置和高速的cpu能夠協調工作，避免低速的輸入輸出裝置占用cpu，解放出cpu，使其能夠高效率工作。

緩衝區的型別緩衝區 分為三種型別：全緩衝、行緩衝和不帶緩衝。 1、全緩衝 在這種情況下，當填滿標準i/o快取後才進行實際i/o操作。全緩衝的典型代表是對磁碟檔案的讀寫。 2、行緩衝 在這種情況下，當在輸入和輸出中遇到換行符時，執行真正的i/o操作。這時，我們輸入的字元先存放在緩衝區，等按下回車鍵換行時才進行實際的i/o操作。典型代表是鍵盤輸入資料。 3、不帶緩衝 也就是不進行緩衝，標準出錯情況stderr是典型代表，這使得出錯資訊可以直接盡快地顯示出來。 緩衝區的重新整理 下列情況會引發緩衝區的重新整理: 1、緩衝區滿時； 2、執行flush語句； 3、執行endl語句； 4、關閉檔案。 可見，緩衝區滿或關閉檔案時都會重新整理緩衝區，進行真正的i/o操作。另外，在c++中，我們可以使用flush函式來重新整理緩衝區（執行i/o操作並清空緩衝區），如： cout通過例項演示說明

1、檔案操作演示全緩衝建立乙個控制台工程，輸入如下**：

#include using namespace std;

int main()
//暫停，按任意鍵繼續
system("pause");
//繼續向test.txt檔案中寫入字元』b』，也就是說，第4097個字元是』b』
outfile<
//暫停，按任意鍵繼續
system("pause");
return 0;
}

編譯並執行，執行結果如下：

此時開啟工程所在資料夾下的test.txt檔案，您會發現該檔案是空的，這說明4096個字元「a」還在緩衝區，並沒有真正執行i/o操作。敲一下回車鍵，視窗變為如下：

此時再開啟test.txt檔案，您就會發下該檔案中已經有了4096個字元「a」。這說明全緩衝區的大小是4k（4096），緩衝區滿後執行了i/o操作，而字元「b」還在緩衝區。 再次敲一下回車鍵，視窗變為如下：

此時再開啟test.txt檔案，您就會發現字元「b」也在其中了。這一步驗證了檔案關閉時重新整理了緩衝區。

2、鍵盤操作演示行緩衝先介紹getchar()函式。 函式原型：int getchar(void); 說明：當程式呼叫getchar()函式時，程式就等著使用者按鍵，使用者輸入的字元被存放在鍵盤緩衝區中，直到使用者按回車為止（回車字元也放在緩衝區中）。當使用者鍵入回車之後，getchar()函式才開始從鍵盤緩衝區中每次讀入乙個字元。也就是說，後續的getchar()函式呼叫不會等待使用者按鍵，而直接讀取緩衝區中的字元，直到緩衝區中的字元讀完後，才重新等待使用者按鍵。 不知道您明白了沒有，再通俗一點講，當程式呼叫getchar()函式時，程式就等著使用者按鍵，並等使用者按下回車鍵返回。期間按下的字元存放在緩衝區，第乙個字元作為函式返回值。繼續呼叫getchar()函式，將不再等使用者按鍵，而是返回您剛才輸入的第2個字元；繼續呼叫，返回第3個字元，直到緩衝區中的字元讀完後，才等待使用者按鍵。 如果您還沒有明白，只能怨我表達能力有限，您可以結合以下例項體會。

建立乙個控制台工程，輸入如下**：

#include using namespace std;

int main()
{	char c;
//第一次呼叫getchar()函式
//程式執行時，您可以輸入一串字元並按下回車鍵，按下回車鍵後該函式才返回
c=getchar();
//顯示getchar()函式的返回值
cout這段小**也很簡單，同樣在**內部都有注釋。 getchar()函式的執行就是採用了行緩衝。第一次呼叫getchar()函式，會讓程式使用者（使用者）輸入一行字元並直至按下回車鍵 函式才返回。此時使用者輸入的字元和回車符都存放在行緩衝區。 再次呼叫getchar()函式，會逐步輸出行緩衝區的內容。 好了，本人表達能力有限，還是編譯執行程式，通過執行結果自己領會吧。
編譯執行程式，會提示您輸入字元，您可以交替按下一些字元，如下：
您一直按下去，您就會發現當您按到第4094個字元時，不允許您繼續輸入字元。這說明行緩衝區的大小也是4k。 此時您按下回車鍵，返回第乙個字元』a』，如下圖：
繼續敲一下回車鍵，將緩衝區的其它的字元全部輸出，如下圖：
3、標準錯誤輸出不帶緩衝如錯誤輸出時使用：
cerr<
這條語句等效於： fprintf(stderr, 」錯誤，請檢查輸入的引數!」);
好了，就說到這吧，祝您好運，希望能對您有所幫助。

C 程式設計對緩衝區的理解

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