APUE学习笔记——5缓冲Buffering、流、文件对象

你的名字 2022-08-11 10:28 236阅读 0赞

# 缓冲的几个基本概念 #

缓冲的作用：减少系统read和write的次数。

**全缓冲**

系统标准I/O缓冲区被写满时才进行真正的I/O操作。

磁盘文件一般使用全缓冲

全缓冲使用malloc来分配缓冲区

**行缓冲**

系统遇到换行符时进行真正的I/O操作。

Terminal一般使用行缓冲

行缓冲有固定的size，当这个固定size的行缓冲区被填满时，不管有没有遇到换行符都开始进行一次I/O操作。

行缓冲在得到输入数据时，会自动刷新输出流。这里说的得到数据，指的时数据在输入流中， 并不要求输入的数据一定被内核读取了。

**不带缓冲的流**

没有缓冲区，直接写入文件。

标准错误流默认使用不带缓冲。

**刷新flush**

在使用全缓冲或者行缓冲时，即使我们的缓冲区未被写满（全缓冲）、或者还没遇到换行符（行缓冲），（也就是还没达到进行真正I/O的默认条件），只要我们使用flush，那么就会立即执行I/O操作，将数据流填入内核。

#include <stdio.h>
         int fflush(FILE *fp);

# ISO C的要求 #

标准输入、输出流：当且仅当I/O操作不涉及交互式设备的时候，使用全缓冲

标准错误：永远不适用全缓冲（ps：应该是考虑遇到特殊故障，如果使用全缓冲可能无法记录错误，比如突然断电，可能缓冲区内                数据就无法进行记录。）

**一般情况（Most implementation）：**

标准错误：使用不带缓冲区的流

其它流：涉及到Terminal时使用行缓冲，其它情况使用全缓冲

# 改变数据流缓冲类型 #

setbuf和setvbuf可以用来改变数据流的缓冲类型

#include <stdio.h>
    void setbuf(FILE *restrict fp,char *restrict buf);
    int setvbuf(FILE *restrict fp,char *restrictbuf,intmode,size_tsize);
                                                        Returns: 0 if OK, nonzero on error

intmode 可以取以下值：

_IOFBF fully buffered
    _IOLBF line buffered
    _IONBF unbuffered

setbuf和setvbuf的具体功能如Figure5.1所示：

![Center][]

![Image 1][]

对于setbuf来说，如果buf参数为空，则关闭数据流的缓冲功能；如果buf的值不为空，指向一个缓冲区，那么就将缓冲类型设置为全缓冲（一些系统实现了当数据流来自Terminal时，设置为行缓冲）

对于setvbuf的\_IPFBF和\_IOLBF，如果buf为空，则为系统默认缓冲区，如果buf不为空，则使用用户自定义的缓冲区。

# 流 #

当一个文件被打开时，可以获得文件描述符。通过文件描述符可以对文件进行I/O操作。而I/O操作是通过流完成的。

流的定向：

在Unix系统中，使用  ASCII标准时， 一个字符可能用一个字节表示，这是流导向为字节导向；使用国际标准时，一个字节可能用两个字节表示，这是流定向为宽字符定向。

# fwide #

#include <stdio.h>
    #include <wchar.h>
    int fwide(FILE *fp,intmode);

功能：

设置流定向

参数：

fp：打开的文件描述符

intmode：带符号的int值，

正数：表示宽字符定向

负数：表示字节定向

0：     表示不进行定向设置

返回值：

流的定向，与intmode类似。

# 文件对象File object #

使用fopen打开文件时，会创建一个指向FILE型的的文件对象的指针。

FILE对象几乎包括所有对文件的I/O操作所需要的信息。

[Center]: /images/20220810/5aaf4234c8c647c985c741225171267b.png
[Image 1]:

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