文件缓冲区

news2024/11/24 17:56:28

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本期介绍🍖
主要介绍：什么是文件缓冲区，文件缓冲区存在的意义是什么，文件缓冲区的证明👀。

一、什么是文件缓冲区

每一个正在使用的文件，操作系统都会为其在内存中开辟一块区域，称之为：文件缓冲区。每当我们想从内存向硬盘中输出数据，都会先将数据输送到缓冲区中，然后装满缓冲区后才一起输送到硬盘上。如果想从硬盘向计算机内读入数据，则会先将读到的数据输送到缓冲区中，装满缓冲区后再逐个将数据输送到程序数据区（内存中的变量）。如下图所示：

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注意：文件缓冲区的大小是由C语言编译系统来决定的。

二、文件缓冲区存在的意义

文件缓冲区就是：读写文件时数据传输过程的一个中间环节。那有人就要问了：内存中的数据难道不因该是直接输出到外存上去的吗，为什么中间还需要多一层文件缓冲区？那文件缓冲区存在的目的是什么呀？为什么文件缓冲区需要装满后再输送？

先问大家一个问题：当我们用fwrite()这样的函数写数据时，难道真的光靠它就能将数据直接扔到文件里去了吗？ 当然不是，像fwrite()这样的函数是要进行系统调用后才能将数据最终写到文件中去（所谓系统调用就是：由操作系统来代替我们去做一些事情，譬如代替我们写文件之类的）。既然我们在写数据的过程中，会让操作系统调用接口来替我们做一些事情，那么写数据这个操作就必然会打断操作系统。如果频繁的写数据，就譬如4个字节写一次，4个字节写一次，那么操作系统必然会被频繁的打断。操作系统啥事都不用干了，天天来服务你一个就够了！！！这是不现实的。

所以为了不会因为频繁的操作而打断操作系统，我们会在内存中另外开辟一块空间，用于存放需要传输的数据，直到缓冲区被放满，再由操作系统一次性全部输送到硬盘中去。可以这么理解：文件缓冲区在写文件的时候提高整个操作系统的效率，在读文件的时候提高了程序的效率。

三、证明文件缓冲区的存在

下面让我们一起来看一个函数，证明文件缓冲区是真实存在的。代码如下：

#include<stdio.h>
#include<Windows.h>

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
	printf("睡眠10秒——已经写数据了，打开test.txt文件，发现文件没有内容\n");
	Sleep(10000);

	printf("刷新缓冲区\n");
	fflush(pf);//刷新缓冲区时，才将缓冲区中的数据写到文件中去
	printf("睡眠10秒——此时再次打开test.txt文件，文件中有内容了\n");
	Sleep(1000);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}