一.緩沖區(qū)知識
1.什么是緩沖區(qū)
緩沖區(qū)又稱為緩存,它是內存空間的一部分。也就是說,在內存空間中預留了一定的存儲空間,這些存儲空間用來緩沖輸入或輸出的數據,這部分預留的空間就叫做緩沖區(qū)。
緩沖區(qū)根據其對應的是輸入設備還是輸出設備,分為輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)。
2.為什么要引入緩沖區(qū)
我們?yōu)槭裁匆刖彌_區(qū)呢?
比如我們從磁盤里取信息,我們先把讀出的數據放在緩沖區(qū),計算機再直接從緩沖區(qū)中取數據,等緩沖區(qū)的數據取完后再去磁盤中讀取,這樣就可以減少磁盤的讀寫次數,再加上計算機對緩沖區(qū)的操作大大快于對磁盤的操作,故應用緩沖區(qū)可大大提高計算機的運行速度。
又比如,我們使用打印機打印文檔,由于打印機的打印速度相對較慢,我們先把文檔輸出到打印機相應的緩沖區(qū),打印機再自行逐步打印,這時我們的CPU可以處理別的事情。
現(xiàn)在您基本明白了吧,緩沖區(qū)就是一塊內存區(qū),它用在輸入輸出設備和CPU之間,用來緩存數據。它使得低速的輸入輸出設備和高速的CPU能夠協(xié)調工作,避免低速的輸入輸出設備占用CPU,解放出CPU,使其能夠高效率工作。
3.緩沖區(qū)的類型
緩沖區(qū) 分為三種類型:全緩沖、行緩沖和不帶緩沖。
1)全緩沖
在這種情況下,當填滿標準I/O緩存后才進行實際I/O操作。全緩沖的典型代表是對磁盤文件的讀寫。
2)行緩沖
在這種情況下,當在輸入和輸出中遇到換行符時,執(zhí)行真正的I/O操作。這時,我們輸入的字符先存放在緩沖區(qū),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數據。
3)不帶緩沖
也就是不進行緩沖,標準出錯情況stderr是典型代表,這使得出錯信息可以直接盡快地顯示出來。
二.實例演示
1.全緩沖
#include#includeusing?namespace?std; int?main() { //創(chuàng)建文件test.txt并打開?? ofstream?outfile("test.txt"); //向test.txt文件中寫入4096個字符’a’?? for?(int?n?=?0;?n?<?4096;?n++) { outfile?<<?'A'; } //?暫停,按任意鍵繼續(xù)。此時4096個A還在緩沖區(qū)中,并未輸出到文件。?? system("PAUSE"); outfile?<<?'B'; //?暫停,按任意鍵繼續(xù)。此時會輸出4096個A到文件中(不包括B),說明緩沖區(qū)的大小為4k, //?當緩沖區(qū)溢出時,緩沖區(qū)會自動刷新。 system("PAUSE");? outfile?<<?'C'; //?暫停,按任意鍵繼續(xù)。此時緩沖區(qū)包含BC。 system("PAUSE"); outfile?<<?'D'; //?暫停,按任意鍵繼續(xù)。此時緩沖區(qū)包含BCD。 //?當按任意鍵時,程序結束,BCD會一起輸出到文件中。 system("PAUSE"); return?0; }
如果在第四個system("PAUSE");前加上outfile.flush()、outfile.close()或outfile << endl;都會使BCD在程序結束前就輸出到文件。
那么他們三個有什么區(qū)別呢?如果代碼改成如下所示,就可以看到區(qū)別了。
...... outfile?<<?'D'; outfile.flush()、outfile.close()或outfile?<<?endl; outfile?<<?'E'; system("PAUSE"); return?0;
1)outfile.flush()
E會緊接著D后面,即BCDE
2)outfile.close()
E并不會輸出
3)outfile << endl
E會在BCD的下一行輸出,即
BCD
E
2.行緩沖
先介紹getchar()函數。
函數原型:int getchar(void);
說明:當程序調用getchar()函數時,程序就等著用戶按鍵,用戶輸入的字符被存放在鍵盤緩沖區(qū)中,直到用戶按回車為止(回車字符也放在緩沖區(qū)中)。當用戶鍵入回車之后,getchar()函數才開始從鍵盤緩沖區(qū)中每次讀入一個字符。也就是說,后續(xù)的getchar()函數調用不會等待用戶按鍵,而直接讀取緩沖區(qū)中的字符,直到緩沖區(qū)中的字符讀完后,才重新等待用戶按鍵。
不知道您明白了沒有,再通俗一點講,當程序調用getchar()函數時,程序就等著用戶按鍵,并等用戶按下回車鍵返回。期間按下的字符存放在緩沖區(qū),第一個字符作為函數返回值。繼續(xù)調用getchar()函數,將不再等用戶按鍵,而是返回您剛才輸入的第2個字符;繼續(xù)調用,返回第3個字符,直到緩沖區(qū)中的字符讀完后,才等待用戶按鍵。
#includeusing?namespace?std; int?main() { char?c; //第一次調用getchar()函數?? //程序執(zhí)行時,您可以輸入一串字符并按下回車鍵,按下回車鍵后該函數才返回?? c?=?getchar(); //顯示getchar()函數的返回值?? cout?<<?c?<<?endl; //暫停?? system("PAUSE"); //循環(huán)多次調用getchar()函數?? //將每次調用getchar()函數的返回值顯示出來?? //直到遇到回車符才結束?? while?((c?=?getchar())?!=?'n') { cout?<<?c?; } cout?<<?endl; //暫停?? system("PAUSE"); return?0; }
3.不帶緩沖
標準錯誤輸出不帶緩沖,例如
cerr<<”錯誤,請檢查輸入的參數!”;?
三.緩沖區(qū)的刷新
刷新緩沖區(qū),就是將緩沖區(qū)中的數據進行真正的I/O,并然后清空緩沖區(qū)。從上面的實例可以看出,下列情況會引發(fā)緩沖區(qū)的刷新:
1.緩沖區(qū)滿時;
2.程序結束時;
3.執(zhí)行flush語句;
4.關閉文件,即執(zhí)行close語句;
5.執(zhí)行endl語句。