什么是缓冲区？

我们口中说的缓冲区，一般指的是用户级语言层面给我们提供的缓冲区。本质就是一段内存。
具体在C语言文件操作的中FILE结构体中。它内部不仅有文件描述符fd还有缓冲区。

为什么要有缓冲区？

比如我们从磁盘里取信息，我们先把读出的数据放在缓冲区，计算机再直接从缓冲区中取数据，等缓冲区的数据取完后再去磁盘中读取，这样就可以减少磁盘的读写次数，再加上计算机对缓冲区的操作大大快于对磁盘的操作，故应用缓冲区可大大提高计算机的运行速度。

缓冲区就是一块内存区，它用在输入输出设备和CPU之间，用来缓存数据。它使得低速的输入输出设备和高速的CPU能够协调工作，避免低速的输入输出设备占用CPU，解放出CPU，使其能够高效率工作。

缓冲区刷新策略

缓冲区会结合具体的设备，制定适合自己的刷新策略。
1.立即刷新，无缓冲。
2.行刷新，行缓冲。
一般是在显示器上，因为要适应我们人类的阅读习惯。从左到右。一次阅读。而不是一次刷新一大片。这样不方便阅读。
3.缓冲区已经满了，这时就要全缓冲。
一般对应的是磁盘文件。

其他情况：
1.用户强制刷新。
2.进程退出时要进行缓冲区刷新。

请看下面代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    // C接口
    printf("hello printf\n");
    fprintf(stdout, "hello fprintf\n");
    const char *fputsString = "hello fputs\n";
    fputs(fputsString, stdout);


    // 系统接口
    const char *wstring = "hello write\n";
    write(1, wstring, strlen(wstring));

    
    fork(); // fork

    return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
解释：
代码结束之前，进行创建子进程

如果我们没有进行重定向>,看到了4条消息，stdout 默认使用的是行刷新，在进程fork之前，三条C语言函数已经将数据进行打印输出到显示器上(外设)，FILE内部的缓冲区中已经不存在对应的数据了。
如果我们进行了重定向>, 写入的文件不再是显示器stdout，而是普通文件，采用的刷新策略是全缓冲，之前的3条c语言函数虽然带了\n,但不足以将普通文件的缓冲区写满！数据并没有被刷新，就是现在缓冲区里还存在未被刷新的数据。
执行fork创建子进程之后，子进程把缓冲区的整体复制了一份，然后紧接着就是return 0 进程退出！谁先退出，一定要进行缓冲区刷新，那么这时候缓冲区就要被修改了，OS为了保证进程独立性，就要进行写时拷贝，所以数据最终会显示两份。
write为什么没有打印两次呢？上面的过程都和wirte无关，wirte是系统调用，没有结构体指针FILE，用的是fd，就没有C提供的缓冲区，就不存在缓冲区被修改的问题。