UNIX缓冲机制

来源:互联网 发布:大数据与数据挖掘 编辑:IT博客网 时间:2019/06/27 19:56

某日一朋友写了一个HELLO WORLD代码,出不来结果,代码如下:


#include <stdio.h>

int

main(int argc, char **argv){

    printf("hello world!");

    _Exit(0);

}

 


 

注意到,在代码中printf语句打印的字符串最后没有带换行符,而且最后调用了_Exit函数,这导致了在终端屏幕上显示不出来字符串"hello world!"。

首先介绍一下UNIX里面关于标准IO的几种缓冲机制:

1、全缓冲 。全缓冲指的是系统在填满标准IO缓冲区之后才进行实际的IO操作;注意,对于驻留在磁盘上的文件来说通常是由标准IO库实施全缓冲。

2、行缓冲 。在这种情况下,标准IO在输入和输出中遇到换行符时执行IO操作;注意,当流涉及终端的时候,通常使用的是行缓冲。

3、无缓冲 。无缓冲指的是标准IO库不对字符进行缓冲存储;注意,标准出错流stderr通常是无缓冲的。

其次介绍一下几个退出函数:

1、exit ()。调用exit函数之后,它首先会执行一系列的清理处理,包括调用执行各终止处理程序,关闭所有标准IO流等,然后进入内核。

2、_exit ()。与exit不同的是,它不进行清理工作而直接进入内核。此函数由POSIX.1说明,放在unistd.h里面。

3、_Exit ()。同样,它也不进行清理工作而直接进入内核。此函数跟exit一样由ISO C说明,放在stdlib.h里面。

现在回过头来看上面的那段代码,很容易发现,由于printf函数是行缓冲的(因为它要往终端输出数据),而且要打印的字符串不带换行符,因此在它没有遇到换行符或者没有填满缓冲区之前不会进行实际的IO操作,而紧接下来的_Exit函数又立即进入内核没有处理IO缓冲区,所以我们在终端上看不到hello world语句。

我们可以有很多方法修正这段代码。最简单的莫过于增加一个换行符:


#include <stdio.h>

int

main(int argc, char **argv){

    printf("hello world!/n");

    _Exit(0);

}


此时行缓冲遇到换行符/n,执行实际IO操作。

其次,我们可以调用exit函数,让它帮我们进行相应的IO处理:


#include <stdio.h>

int

main(int argc, char **argv){

    printf("hello world!");

    exit(0);

}


exit函数在进入内核之前,对存储在缓冲区内的数据进行冲洗,然后关闭IO流。

或者,我们可以改变标准输出流的默认缓冲模式:


#include <stdio.h>

int

main(int argc, char **argv){

    setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);

    printf("hello world!");

    _Exit(0);

}


此时,由于调用了setvbuf函数,把标准输出流默认的行缓冲变成了无缓冲(具体请查阅setvbuf函数实现机制),因此调用printf时立即输出。

当然,我们还可以调用fclose函数来达到此目的:


#include <stdio.h>

int

main(int argc, char **argv){

    printf("hello world!");

    fclose(stdout);

    _Exit(0);

}


实际上, fclose函数隐含包含了一次fflush操作,把缓冲区内的数据冲洗到终端。

事实上方法数不胜数,有兴趣的朋友可以尝试开动脑筋想出更酷的解决方案。

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