C的输入输出深入解析-优快云博客

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输入输出(IO)是指用户和程序交互的方式，输入是指获取用户从键盘上输入的数据，输出是指将数据显示到屏幕上

缓冲区

缓冲区是内存空间的一部分，在内存中预留了一部分空间，用来暂时存储输入输出的数据

为什么会有缓冲区这个东西？

硬件速度远低于CPU，输入设备的响应时间通常是毫秒级别，而CPU处理指令的速度是纳秒级别

如果每次I/O操作都等待硬件完成，CPU会长时间空闲，导致资源浪费。若程序直接与硬件交互，每次I/O操作都会导致程序阻塞等待。有了缓冲区后，函数printf和scanf会将数据写入缓冲区，程序会继续执行下去，无需等待I/O口完成操作。根据缓冲区的缓冲策略，取出数据并刷新缓冲区

这样一来缓冲区既协同了硬件与CPU之间的速度，又提高了CPU 的效率

使用printf完整的输出流程

数据-》用户空间缓冲区-》缓冲区刷新-》标准库调用系统函数write()-》内核缓冲区-》操作系统内核调用显卡驱动设备-》驱动程序将数据写入显卡显存-》从显卡读取数据刷新屏幕显示内容

缓冲策略

根据缓冲区刷新的时机可以将缓冲区分为全缓冲、行缓冲、不带缓冲

全缓冲

这种情况下，只有当数据填满缓冲区才能进行实际的输入输出操作，缓冲区的大小都有限制的，比如4K 、2K 、1K，数据量达到最大值才能从缓冲区取出数据并刷新

行缓冲

这种情况下，在输入输出的过程中只有遇到换行符才能从缓冲区取出数据，scanf就是带有行缓冲的

不带缓冲

这种情况下，对于输入输出的数据没有缓冲的地方，直接进行输入输出的操作。windows下的printf

总结：对于输入操作，缓冲区的存在是必要的

从缓冲区的角度分析输入函数scanf()的几个现象

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 0, b = 0, c = 1, d = 2;
    scanf("%d", &a);  //输入整数并赋值给变量a
    scanf("%d", &b);  //输入整数并赋值给变量b
    printf("a+b=%d\n", a+b);  //计算a+b的值并输出
    scanf("%d %d", &c, &d);  //输入两个整数并分别赋值给c、d
    printf("c*d=%d\n", c*d);  //计算c*d的值并输出

    return 0;
}

从键盘上正确输入