Linux I/O buffer

关于Linux下的I/O缓存有三种模式：块缓冲，行缓冲与无缓冲。

函数原型：

#include

void setbuf(FILE *stream, char *buf); 
   void setbuffer(FILE *stream, char *buf, size_t size); 
   void setlinebuf(FILE *stream); 
   int setvbuf(FILE *stream, char *buf, int mode , size_t size);  

函数描述：

有三种类型的缓冲策略，它们是无缓冲，块缓冲和行缓冲。当输出流无缓冲时，信息在写的同时出现于目标文件或终端上；当是块缓冲时，字符被暂存，然后一起写入；当是行缓冲时，字符被暂存，直到要输出一个新行符，或者从任何与终端设备连接的流中 (典型的是 stdin) 读取输入时才输出。函数 fflush(3) 可以用来强制提前输出。(参见 fclose(3)) 通常所有文件都是块缓冲的。当文件 I/O 操作在文件上发生时，将调用 malloc(3) ，获得一个缓冲。如果流指向一个终端 (通常 stdout 都是这样)，那么它是行缓冲的。标准错误流 stderr 默认总是无缓冲的。

函数 setvbuf 可以用在任何打开的流上，改变它的缓冲。参数 mode 必须是下列三个宏之一：

   _IONBF:无缓冲    _IOLBF:行缓冲    _IOFBF:完全缓冲

除非是无缓冲的文件，否则参数 buf 应当指向一个长度至少为 size 字节的缓冲；这个缓冲将取代当前的缓冲。如果参数 buf 是 NULL ，只有这个模式会受到影响；下次 read 或 write 操作还将分配一个新的缓冲。函数 setvbuf 只能在打开一个流，还未对它进行任何其他操作之前使用。

其他三个函数调用是函数 setvbuf 的别名，函数 setbuf 与使用下列语句完全等价：

setvbuf(stream, buf, buf ? _IOFBF : _IONBF, BUFSIZ);

函数 setbuffer 与此相同，但是缓冲的长度由用户决定，而不是由默认值 BUFSIZ 决定。函数 setlinebuf 与使用下列语句完全等价：

setvbuf(stream, (char *)NULL, _IOLBF, 0);    函数返回值：

函数 setvbuf 成功执行时返回 0。它失败时可能返回任何值。其他函数没有返回值。  

另：

标准I/O 库函数通常带有缓冲机制，如 printf() 函数。

1、当标准输入stdin/输出stdout连接到终端，则其为行缓冲，即以换行符为标记，将缓冲区写入文件（终端），同时清空缓冲区。但行缓冲是有限的，如果一行输入超出了行缓冲区的范围，则直接调用write写入终端而不会继续等待换行符。

2、当标准输入stdin/输出stdout重新定向到一个普通文件，则其为块缓冲，即虽然将缓冲区中的内容输出至文件，但缓冲区仍然保留其内容，未被清空。

3、标准错误输出stderr为无缓冲。

举例：

#include
#include
#include
#include

int glob = 26;
char buf[] = "A test of calling write a buffer to the stdout\r\n";

int main(int argc,char argv[])
{
int var;
pid_t pid;
var = 18;

if (write(STDOUT_FILENO, buf, sizeof(buf)-1) != sizeof(buf) - 1)
{
perror ("write failed");
exit (-1);
}

printf ("___BEFORE FORK\n");

if ((pid = fork()) < 0)
{
perror ("fork failed");
exit (-1);
}
else if (pid == 0)
{
glob++;
var++;
}
else
{
if(wait(NULL)<0)
{
perror("wait failed");
exit(-1);
}
}

printf ("pid = %d, glob = %d, var = %d\n", getpid(), glob, var);

exit(0);
}

执行1：直接在终端执行

[admin@localhost lp]$ make -f testbuff.mk
gcc -o testbuff testbuff.c
[admin@localhost lp]$ ./testbuff
A test of calling write a buffer to the stdout
___BEFORE FORK
pid = 3789, glob = 27, var = 19
pid = 3788, glob = 26, var = 18
[admin@localhost lp]$

执行2：重定向到文件

[admin@localhost lp]$
[admin@localhost lp]$ ./testbuff >0
[admin@localhost lp]$ cat 0
A test of calling write a buffer to the stdout
___BEFORE FORK
pid = 3809, glob = 27, var = 19
___BEFORE FORK
pid = 3808, glob = 26, var = 18
[admin@localhost lp]$