干货！不可不知的三种缓冲类型

为什么有时候写入文件的内容却没有?没什么printf打印在终端的内容看不到?这一切背后有着怎样早为人知的秘密?今天来说说缓冲的事。也许你已经听说过三种缓冲模式，但是今天要讲的不止这些。

在系统架构中，缓存可谓提供系统性能的最简单方法之一，稍微有点开发经验的同学必然会与缓存打过交道，最起码也实践过。

如果使用得当，缓存可以减少响应时间、减少数据库负载以及节省成本。但如果缓存使用不当，则可能出现一些莫名其妙的问题。

在不同的场景下，所使用的缓存策略也是有变化的。如果在你的印象和经验中，缓存还只是简单的查询、更新操作，，那么这篇文章真的值得你学习一下。

缓冲

为了减少使用read和write调用的次数，标准IO库提供了缓冲，有人可能会问，为什么要减少它们的调用次数?很明显read和write是系统调用，它们花费的时间将会更多，本文不展开描述，可以参考《库函数和系统调用》。那么有哪三种缓冲类型呢?

全缓冲

在全缓冲的情况下，在填满标准I/O缓冲区后，才进行实际的I/O操作。写磁盘文件通常就是全缓冲的。举个例子：

buff.c*/

#include

#include

int main(void)

{

/*以可读可写的方式打开*/

FILE *fp = fopen("./test.txt","w+");

if(NULL == fp)

{

perror("open file failed");

return -1;

}

/*写入内容*/

char buf[] = "wechat:shouwangxiansheng\n";

fwrite(buf,sizeof(char),sizeof(buf),fp);

//fflush(fp);

/*sleep一段时间，以便观察*/

sleep(20);

fclose(fp);

return 0;

}

打开一个文件，并向里面写入一段字符串。我们编译并运行：

$ gcc -o buff buff.c

$ ./buff

此时观察test.txt：

$ cat test.txt

发现它的内容是空!明明已经写入了为什么会什么东西都没有?原因在于它默认是全缓冲的，因此在将内容写入文件后，并没有直接存在文件中，当程序关闭文件或者程序运行完成退出后，再次查看：

$ cat test.txt

wechat:shouwangxiansheng

发现文件已经有了内容。除了等待程序运行完成，还可以使用fflush函数，它可以将缓冲区中的内容写入到磁盘中(终端驱动设备表示丢弃缓冲区的数据)。所以将fwrite下面一行的注释去掉后，就可以发现，写入之后，就可以直接在文件中看到内容了。所以当你在写一个文件，但是查看文件却没有任何写入内容时，不要一直怀疑自己的代码。

行缓冲

行缓冲指的是当遇到换行符时，或者缓冲区已经满了(一般1024字节)，标准I/O库执行I/O操作。同样举个例子：

lineBuff.c*/

#include

#include

int main(void)

{

printf("wechat:shouwangxiansheng");

sleep(10);

return 0;

}

编译运行上面的程序：

$ gcc -o lineBuff lineBuff.c

$ ./lineBuff

你会发现，printf执行完了之后，内容并没有马上输出到终端，而是在程序运行完之后才输出。聪明的你当然也知道，要想打印完后直接输出到终端，只需要改成下面这样就可以了：

printf("wechat:shouwangxiansheng\n");

不带缓冲

这个从字面就可以理解其意思了。同样举个例子：

noBuff.c*/

#include

#include

int main(void)

{

fprintf(stderr,"wechat:shouwangxiansheng");

sleep(10);

return 0;

}

编译运行你就会发现，运行完fprintf语句后，内容直接输出在终端，而不需要等到换行。一般来说，标准错误是不带缓冲的。

总结

通过上面的一些例子，我们也发现了这样一些规律：

通常磁盘上的文件是全缓冲区的标准输入和标准输入通常是行缓冲的指向终端设备的流通常是行缓冲，而指向文件时，则是全缓冲为了尽可能显示错误信息，标准错误是不带缓冲的