【Linux】缓冲区

目录

一、初识缓冲区

二、用户级缓冲区

三、内核级缓冲区

四、内核级缓冲区 VS 用户级缓冲区

 五、用户级缓冲区在哪里？

---

一、初识缓冲区

缓冲区是什么？可以简单理解成一部分内存。例如用户缓冲区(char arr[])、C标准库提供的缓冲区、操作系统提供的缓冲区。

为什么要有缓冲区？要通过减少对磁盘的直接访问来提高文件操作的效率。例如给朋友寄快递，不是直接给朋友送过去，而是通过快递站，快递站也不是来一个包裹就送一个包裹，而是积累一部分包裹再统一发送，朋友只用到他对应的快递站取走包裹即可。提高了使用者的效率和发送的效率。

缓冲区能暂存数据，因此也要有一定的刷新方式。（一般策略）

1. 无缓冲（立即刷新）
2. 行缓冲（行刷新）
3. 全缓冲（缓冲区满了，再刷新）
4. 一般对于显示器文件，行刷新(行缓冲) ；对于磁盘上的文件，全缓冲(缓冲写满，在刷新)

特殊情况：

1. 强制刷新 
2. 进程退出的时候，一般要自动刷新缓冲区，即便数据没有满足刷新条件。

强制刷新缓冲区，把当前缓冲区的内容全部刷新。类似于寄快递时对工作人员说：赶快给我发出去，不然就投诉你。这时工作人员就会把驿站当前积累的包裹都发送出去。行刷新，就是把驿站快递柜的一行快递发送。全刷新，就是驿站快递柜满了，把积累的全部包裹发送出去。

看下面一段代码思考结果如何，输出重定向到文件中，结果一样吗？

#include <stdio.h>    
#include <string.h>    
#include <unistd.h>    
    
int main()    
{    
    printf("C: hello printf\n");    
    fprintf(stdout, "C: hello fprintf\n");    
    fputs("C: hello fputs\n",stdout);                                                                            
    const char* str = "system call: hello write\n";    
    write(1,str,strlen(str));    
    
    fork();    
    return 0;    
}  

现象：直接执行程序时向显示器打印，C标准库和系统调用的函数都打印一次，但输出重定向到 log.txt 文件时，C标准库提供的函数打印两次，系统调用的函数只打印一次。

原因：

1. 当我们直接向显示器打印的时候，显示器文件的刷新方式是行刷新！而且代码输出的所有字符串，都有'\n'。fork之前，数据全部已经被刷新，包括systemcall。
2. 重定向到 log.txt ，本质是向磁盘文件中写入(不是显示器)