＜ Linux ＞缓冲区

在上一篇文件的重定向，通常会涉及文件描述符的操控。文件描述符1（fd 1）通常代表着标准输出（stdout），它默认是指向用户的终端或控制台。当执行文件重定向操作时，如果我们关闭文件描述符1，并打开一个新的文本文件，这个新的文本文件将会接管原本分配给文件描述符1的位置。这意味着，从此刻起，所有原本应该输出到标准输出的内容（比如通过printf函数输出的内容）将会被写入到这个新的文本文件中。

如果在这个过程中，我们使用cat命令来读取这个文本文件的内容，并尝试输出到标准输出，我们在终端上将看不到任何输出，因为标准输出已经被重定向到了文本文件。只有在关闭了重定向到文本文件的文件描述符之后，标准输出才会恢复到终端，此时通过printf函数输出的内容才会再次显示在终端上。

本文就是针对这一现象的解释。其中就涉及到缓冲区。

缓冲区的本质是什么？为什么要有缓冲区？？缓冲区在哪里？？

细读本文，会有新发现。

什么是缓冲区？

本质就是一块内容！

缓冲区的作用

假如你身处广东，你想给北京的朋友送一份礼物。

• 当然你可以立刻出发（坐车、坐飞机）

在花费大半个的时间后，你终于到达你的朋友身边，将礼物交给他！

• 在过了一年，你又想给你的朋友礼物。但是想起来上一次的经历！千辛万苦、花费大量时间和金钱

这一次，你到学校的快递站。将礼物交给快递员，没过俩天。你的礼物就被送到朋友手上！

将上述的事情抽象：

进程将数据交给缓冲区，缓冲区来统一将数据管理，并送出。

缓冲区管理的好处：

由于有了缓冲区，那么就可以积累一定量的数据，再统一发送！

提高发送的总效率。
?

缓冲区刷新的方式

由于缓冲区能够暂存数据，那么必须要有能够刷新的方式

• 无缓冲（立即刷新）
• 行缓冲（行满了就刷新）
• 全缓冲（缓冲区满了就刷新）

一般策略：
强制刷新

进程结束退出时，要刷新缓冲区

一般对于显示器文件，是行缓冲。

对于磁盘文件是全缓冲（写满了，在刷新）

样例

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<string.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 
  5 int main()
  6 {
  7   fprintf(stdout,"C hellow fp\n");
  8   printf("C hellow p\n");
  9   fputs("C hellow fput\n",stdout);                                                                          
 10   const char *str="system call \n";
 11   write(1,str,strlen(str));
 12 
 13   fork();
 14   return 0;
 15 
 16 }

在上述的例子中，通过fprintf,printf,fput,这些C语言的接口，和write系统调用的接口向显示器写入5句话，之后fork创建子进程。

1. 编译运行进程，能够按顺序得到五个字符串

当我们直接向显示器打印的时候，显示器对应的文件是行刷新，而我们的字符串每一句话后面都有\n ！fork（）之前内容已经全部被刷新。

? ? ?2.重定向到log.txt

系统调用在前，fprintf? fprint和fput都被调用了俩次！

分析问题

我们重定向到log.txt本质就不是往显示器文件输出了，而是往磁盘，刷新方式变味了全刷新。
?全缓冲意味着缓冲区的空间会更大于行缓冲，我们写入的简单数据，势必不能将缓冲区写满。fork执行的时候，缓冲区得不到刷新，数据依旧在缓冲区里。

对于系统调用的write只被刷新一次，说明系统调用缓冲区有所不同。

结论：
目前我们谈到的缓冲区都是C语言的缓冲区，和OS没有关系，是操作系统的！
?

fork()退出后，任意一个进程在退出的时候，就要发生写时拷贝。

write调用是直接写到OS中，没有使用C语言的缓冲区。

C语言的缓冲区在哪里！

封装在file*的结构体里

FILE* 的结构体内不仅封装了fd文件描述符，还包含buffer的缓冲区。日常中，我们使用最多的就是C/C++的缓冲区！

在使用printf和fprintf的C结口函数时，并不是调用write函数，而是把数据写入结构体里的缓冲区。

当数据积累到一定规则后，调用write函数，将C语言缓冲区的数据写入OS的缓冲区中

这就是C语言的缓冲区，充当了一个中介。

总结

缓冲区能提高调用者的效率，减少磁盘的读写次数。

缓冲区刷新的规则有全缓冲、无缓冲、行缓冲。

显示器一般是行缓存，磁盘文件是全缓冲。

我们平时说的缓冲区是C/C++的，每一个file*结构体都有一个C/C++缓冲区