缓冲区

该笔记适用于Ubuntu，在Windows或其他平台上可能会存在不同。

什么是缓冲

缓冲区又称为缓存，它是内存空间的一部分，用来缓冲输入或输出的数据。

为什么要引入缓冲区呢？

比如我们从磁盘里取信息，我们先把读出的数据放在缓冲区，计算机再直接从缓冲区缓冲区中取数据，等缓冲区的数据取完后再去磁盘中读取，这样就可以减少磁盘的读写次数，再加上计算机对缓冲区的操作远快于对磁盘的操作，故应用缓冲区可大大提高计算机的运行速度。

缓冲区就是一块内存区，它用在输入输出设备和CPU之间，用来缓存数据。它使得低速的输入输出设备和高速的CPU能够协调工作，避免低速的输入输出设备占用CPU，解放出CPU，使其能够高效率工作。

缓冲区的类型

缓冲区分为三种类型：全缓冲、行缓冲和不缓冲。

1、全缓冲

在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际的I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的改写。

2、行输出

在这种情况下，当在输入和输出中遇到换行符时，执行真正的I/O操作。这时，我们输入的字符先存放在缓冲区，等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作。典型的代表是键盘输入数据。

3、不缓冲

也就是不进行缓冲，标准出错情况stder是典型代表，这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。

缓冲区的刷新

下列情况会引发缓冲区的刷新：

缓冲区满时；
执行fflush函数；
正常关闭文件；
正常退出程序或进程；
行缓冲遇到\n刷新。

如何改变缓存类型

这里只展示setvbuf函数的使用，定义流stream应如何缓冲。

//与缓冲区相关的一些函数
#include <stdio.h>
void setbuf(FILE *stream, char *buf);
void setbuffer(FILE *stream, char *buf, size_t size);
void setlinebuf(FILE *stream);


int setvbuf(FILE *stream, char *buf, int mode , size_t size);
参数：
stream：这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了一个打开的流。
buffer：这是分配给用户的缓冲。如果设置为 NULL，该函数会自动分配一个指定大小的缓冲。
mode： 这指定了文件缓冲的模式：_IOFBF、_IOLBF、_IONBF。
size：这是缓冲的大小，以字节为单位。
返回值：
如果成功，则该函数返回 0，否则返回非零值。

模式	描述
_IOFBF	全缓冲：对于输出，数据在缓冲填满时被一次性写入。对于输入，缓冲会在请求输入且缓冲为空时被填充。
_IOLBF	行缓冲：对于输出，数据在遇到换行符或者在缓冲填满时被写入，具体视情况而定。对于输入，缓冲会在请求输入且缓冲为空时被填充，直到遇到下一个换行符。
_IONBF	无缓冲：不使用缓冲。每个 I/O 操作都被即时写入。buffer 和 size 参数被忽略，即在无缓存模式，即使设置了缓冲区也不会用到。