1. 缓冲区理解

什么是缓冲区呢？
缓冲区的本质：就是一段内存

为什么要有缓冲区呢？
大家在日常生活中，如果我们想寄东西给朋友，我们会先到快递站去寄。如果没有快递站，我们自己去寄，那么就会耽误自己的时间。那么这个缓冲区就相当于快递站，我们就相当于进程，你的朋友就是外设。缓冲区第一个作用：为了解放使用缓冲区的进程的时间。

缓冲区第二个作用：可以集中处理数据刷新，减少IO的次数，从而达到提高整机的效率的目的。

1.1 缓冲区在哪里

看下面的例子：

运行结果如下：

然后我们再看这样的：

运行结果如下：

为什么会是这个现象，printf为什么一开始不显示了？
我们知道：printf里面的数据没有立即打印出来，是这些数据在缓冲区里了。
但是write是立即刷新了，printf没有立即刷新。而printf里面是封装了write，所以这个缓冲区一定不在write内部，不是内核级别的。那么这个缓冲区只能是C语言提供。

我们知道：在stdout中，它是FILE*的，所以是一个结构体。它里面就封装了语言级别的缓冲区。

我们在使用这些C库里面的函数时，首先并不是直接调用write函数。而是先存到FILE里的缓冲区，然后当这个缓冲区满了的时候，再去调用write函数。

1.2 刷新策略

如果在刷新之前，关闭了fd会有什么问题？

我们把stdout里的fd关上，看一下运行什么情况？

这个情况就说明了，我们在使用C库里面的函数时，并没有及时调用write，而是先存到缓冲区里。我们把fd关上了，write就不能使用了，所以就不会刷新出来。

既然缓冲区在FILE内部，在C语言中，每打开一次文件，就会有一个FILE*返回。那就说明，每一个文件都有一个fd和属于它自己的语言级别的缓冲区。

刷新的几种常见情况：
常规：
1.无缓冲(立即刷新)。
2.行缓冲(逐行刷新)，一般是显示器文件。
3.全缓冲(缓冲区满，刷新)，一般是块设备对应的文件，也就是磁盘文件。

特殊：
1.进程退出
2.用户强制刷新

看下面的例子：


这里第一个很好解释，write不用解释了，因为它直接刷新出来。而三个C库函数是往显示器打印，所以是行刷新，而这三个都带了\n，所以直接刷新出来了。

第二个是什么情况呢？write不用解释，直接刷新。但C库函数都打印了两次，是为什么？
因为我们重定向到了log.txt，是磁盘文件。所以是全刷新。所以这些C库函数并没有刷新，而是先保留在缓冲区里。然后fork之后，进程结束，父子进程开始刷新缓冲区。

缓冲区，是自己的FILE内部维护的，属于父进程内部的数据区域。而刷新的本质，是把缓冲区的数据write到OS内部，清空缓冲区。所以，当任意一方试图写入，便以写时拷贝的方式各自一份副本。
所以会打印两次。

2. 标准输出和标准错误

这里C++的命名方式可以有.cpp，.cc，.cxx三种方式。

我们看一下运行结果：

这是为什么呢？我们知道：标准输出是1，标准错误是2。虽然它们都指向通一个硬件，但是不同的fd，所以它们互不影响。在这里，只是对1号文件符重定向，和2号没有关系。

如果我们想把二者重定向到各自文件，怎么办呢？

那么，这样的意义是什么呢？
可以区分哪些是程序日常输出，哪些是错误。方便我们去观察。

如果我们就想混在一起打印呢？

首先，重定向到新文件，说明1和3都指向了all.txt。然后2>&1的意思就是将1的内容拷贝到2，所以1，2，3，都指向了all.txt。

那么这个Success又是什么意思呢？
C语言有一个全局变量，记录最近一次C库函数调用失败的原因。这个变量就是errno。

2.1 模拟perror

运行结果如下：

结果和perror是一样的。