C++之缓冲区知识
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一.缓冲区知识
1.什么是缓冲区
缓冲区又称为缓存，它是内存空间的一部分。也就是说，在内存空间中预留了一定的存储空间，这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据，这部分预留的空间就叫做缓冲区。
缓冲区根据其对应的是输入设备还是输出设备，分为输入缓冲区和输出缓冲区。
2.为什么要引入缓冲区
我们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大大快于对磁盘的操作，故应用缓冲区可大大提高计算机的运行速度。
又比如，我们使用打印机打印文档，由于打印机的打印速度相对较慢，我们先把文档输出到打印机相应的缓冲区，打印机再自行逐步打印，这时我们的CPU可以处理别的事情。
现在您基本明白了吧，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。
3.缓冲区的类型
缓冲区 分为三种类型：全缓冲、行缓冲和不带缓冲。
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I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写。
2）行缓冲
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。典型代表是键盘输入数据。
3）不带缓冲
也就是不进行缓冲，标准出错情况stderr是典型代表，这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。
二.实例演示
1.全缓冲
#include#includeusing namespace std;
int main()
{
//创建文件test.txt并打开
ofstream outfile("test.txt");
//向test.txt文件中写入4096个字符’a’
for (int n = 0; n < 4096; n++)
{
outfile << 'A';
}
// 暂停，按任意键继续。此时4096个A还在缓冲区中，并未输出到文件。
system("PAUSE");
outfile << 'B';
// 暂停，按任意键继续。此时会输出4096个A到文件中（不包括B），说明缓冲区的大小为4k，
// 当缓冲区溢出时，缓冲区会自动刷新。
system("PAUSE");
outfile << 'C';
// 暂停，按任意键继续。此时缓冲区包含BC。
system("PAUSE");
outfile << 'D';
// 暂停，按任意键继续。此时缓冲区包含BCD。
// 当按任意键时，程序结束，BCD会一起输出到文件中。
system("PAUSE");
return 0;
}
如果在第四个system("PAUSE");前加上outfile.flush()、outfile.close()或outfile << endl;都会使BCD在程序结束前就输出到文件。
那么他们三个有什么区别呢？如果代码改成如下所示，就可以看到区别了。
......
outfile << 'D';
outfile.flush()、outfile.close()或outfile << endl;
outfile << 'E';
system("PAUSE");
return 0;1）outfile.flush()
E会紧接着D后面，即BCDE
2）outfile.close()
E并不会输出
3）outfile << endl
E会在BCD的下一行输出，即
BCD
E
2.行缓冲
先介绍getchar()函数。
函数原型：int getchar(void);
说明：当程序调用getchar()函数时，程序就等着用户按键，用户输入的字符被存放在键盘缓冲区中，直到用户按回车为止（回车字符也放在缓冲区中）。当用户键入回车之后，getchar()函数才开始从键盘缓冲区中每次读入一个字符。也就是说，后续的getchar()函数调用不会等待用户按键，而直接读取缓冲区中的字符，直到缓冲区中的字符读完后，才重新等待用户按键。
不知道您明白了没有，再通俗一点讲，当程序调用getchar()函数时，程序就等着用户按键，并等用户按下回车键返回。期间按下的字符存放在缓冲区，第一个字符作为函数返回值。继续调用getchar()函数，将不再等用户按键，而是返回您刚才输入的第2个字符；继续调用，返回第3个字符，直到缓冲区中的字符读完后，才等待用户按键。
#includeusing namespace std;
int main()
{
char c;
//第一次调用getchar()函数
//程序执行时，您可以输入一串字符并按下回车键，按下回车键后该函数才返回
c = getchar();
//显示getchar()函数的返回值
cout << c << endl;
//暂停
system("PAUSE");
//循环多次调用getchar()函数
//将每次调用getchar()函数的返回值显示出来
//直到遇到回车符才结束
while ((c = getchar()) != 'n')
{
cout << c ;
}
cout << endl;
//暂停
system("PAUSE");
return 0;
}
3.不带缓冲
标准错误输出不带缓冲，例如
cerr<<”错误，请检查输入的参数!”;
三.缓冲区的刷新
刷新缓冲区，就是将缓冲区中的数据进行真正的I/O，并然后清空缓冲区。从上面的实例可以看出，下列情况会引发缓冲区的刷新：
1.缓冲区满时；
2.程序结束时；
3.执行flush语句；
4.关闭文件，即执行close语句；
5.执行endl语句。
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