IO进程day01（标准IO、缓存区）

news2024/9/23 16:22:09

【1】标准IO

1》概念：

2》特点

【2】缓存区

1》全缓存：和文件相关

2》行缓存：和终端有关

3》不缓存：也就是没有缓存区，标准错误。

【1】标准IO

1》概念：

标准IO：是在C库中定义的一组专门用于输入输出的函数。

2》特点

（1）通过缓冲机制减少系统调用，提高效率

例如：从硬盘中读1KB文件，每次只能读1B，循环读1024次。

在这个例子中，正常情况下用户通过app->系统调用接口-> 驱动程序-> 硬盘,最终进入硬盘读取数据，这样需要重复该操作1024次，效率非常低。

但通过缓冲机制，就可以在第一次进入硬盘的时候，在硬盘中拿取一个缓冲区大小的数据（可能大于要读取数据，有可能小于要读取数据），放入缓存区中，从缓存区中读取此次数据，而且剩下的1023次也都可以直接在缓存区中读取数据，相较之前，效率大大提高。

（2）围绕流进行操作，流用FILE*来表示

建立ctags索引

vi 的 ctags 使用：

（1）vi -t 查找名称

输入对应序号，回车查找

（2）继续追踪

将光标定位到要追踪的内容上，按ctrl + ],即可追踪查询

回退：ctrl + t

（3）跳转到上次的位置：ctrl + o

跳转到下次的位置：ctrl + i

vscode的ctags使用

鼠标定位到要追踪的内容上：ctrl 左键

前后跳转：

跳转到上次的位置：ctrl alt -

跳转到下次的位置：ctrl shift -

（3）标准IO默认打开三个流 stdin(标准输入)、stdout(标准输出) 和 stderr(标准错误)。

【2】缓存区

1》全缓存：和文件相关

刷新全缓存：

程序正常退出
强制刷新：fflush(NULL);
缓存区满

2》行缓存：和终端有关

刷新标准输出缓存的条件：

\n
程序正常退出
强制刷新：fflush(NULL);
缓存区满

例：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("hello world");
    while(1);//死循环，程序无法结束，printf语句无法打印
    return 0;
}

解决方法1： \n

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("hello world\n");//\n刷新缓存区
    while(1);
    return 0;
}

解决方法2： 去掉while循环，让程序正常结束

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("hello world");
    //while(1);
    return 0;
}

解决方法3：fflush(NULL) 强制刷新

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("hello world");
    fflush(NULL);//强制刷新
    while(1);
    return 0;
}

解决方法4：当缓存区满时也会打印

例:一个缓冲区大小是1024个字节

利用循环输出打印展示一次打印4个字节 %4d

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
for(int i = 0;i <= 256;i++)
    printf("%4d",i);

    while(1);
    return 0;
}

3》不缓存：也就是没有缓存区，标准错误。

perror：标准错误会直接打印，printf ：缓存区未满不会打印

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("hello world");
    perror("error");//标准错误，会直接打印
    while(1);
    return 0;
}

练习：计算标准输出缓存区大小 KB

利用结构体指针stdout

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("buf:");
    printf("%ld\n",stdout->_IO_buf_end - stdout->_IO_buf_base);

return 0；
}