数据缓冲区

\r 和 \n 的区别

• \r 表示回车 （回车表示换到当前行的最开始）
• \n 表示换行（换行只是换到下一行）
• 注意：但是在实际使用时，\n 就直接表示了 \r\n 回车换行。
  

缓冲区的概念

• 行缓冲：常见的是对显示器进行刷新数据时

  • 即必须缓冲区中一行填满了或者遇到 \n 才会输出到显示器

• 全缓冲：对文件进行写入时采用全缓冲

  • 即将整个缓冲区填满才会刷新到磁盘中。
• 无缓冲：即刷新数据时没有缓冲区。

行缓冲示例一：

• 下列代码执行后的结果是：停止5秒后才显示 hello world

  • printf 这行代码是先执行的
  • 但是 printf 中没有 \n ，并且缓冲区中的一行并没有填满，所以没有输出到显示器
  • 所以继续执行下面的 sleep 代码
  • 在程序结束后会刷新缓冲区，将缓冲区的内容输出到显示器，所以最后仍然会显示。

void test（）
{
    printf("hello world");  //加入 \n  后就会立即输出到显示器了。
    sleep(5);    
}

行缓冲示例二

• 下列代码显示结果为：倒计时，并且下一次的数字会覆盖上一次的数字。
• 因为 \r 只是回车，并未换行，所以依然会在之前那一行继续输出
• 并且回车后，会回到这一行的起始位置，所以覆盖了上一次的值。

#include <unistd.h>
void test（）
{
    int i = 10;
    while(i)
    {
        printf("%2d\r",i);  //%2d 表示显示两个字符
        fflush(stdout);  //fflush是一个库函数，用来立即刷新缓冲区输出到显示器中
        sleep(1);  
        i--;
    }
      
}

全缓冲与无缓冲示例一

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main()
{
    //C语言函数
  printf("hello printf\n");
  fprintf(stdout,"hello fprintf\n");

  //系统函数
  const char * msg = "hello write\n";
  write(1,msg,strlen(msg));
  
  fork();                                                                                                                                
  return 0;
}

• 正常输出到显示器中时，是正常显示三行
• 但是重定向输出到文件中时，会多打印2行
• 当往显示器中打印时，系统采用的是行缓冲，即运行到 printf 等函数后，立马将数据刷新到显示器。
• 但是当重定向打印到文件时，缓冲方式发生变化，变成全缓冲，全缓冲会等到程序结束时，一次性将缓冲区内容打印到文件中
• 程序最后创建了子进程，子进程会继承父进程的缓冲区（子进程的缓冲区和父进程缓冲区内容相同，但是不是一个缓冲区，进程的独立性，发生写实拷贝）
• 所以父进程刷新一次缓冲区后，子进程也会刷新缓冲区，所以会打印两次 C 函数的内容。
• 因为系统函数（系统接口）没有缓冲区，所以 write函数只打印一次，并且是第一个被打印。

缓冲区位置

• 缓冲区是由 C 语言本身自带的，所有的 C 函数接口都有缓冲区，而系统接口没有缓冲区。
• 缓冲区是维护在文件结构体 files_struct 中，files_struct 提供文件描述符和用户缓冲区。