C++詳細講解print緩衝區的重新整理

2022-05-21 13:00:03

printf緩衝區問題

以下內容在Linux測試，Window中進行試驗時現象可能會有不同。

一.引入

對於printf輸出函數具有緩衝區，是在使用sleep函數測試時發現的。

首先把測試問題複述一下：

簡單寫一個hello world的程式

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("hello worldn");
    sleep(5);  //延遲5秒
     printf("hello friendn");
    return 0;
}

輸出結果：

hello world 和hello friend的輸出中間間隔了5秒

當我們修改一下程式碼後：將hello world後的n換行符刪掉後

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("hello world");
    sleep(5);  //延遲5秒
     printf("hello friendn");
    return 0;
}

輸出結果：

這個輸出結果是：遊標先閃爍5s然後彈出hello worldhello friend

這裡我們發現就會發現：當我們刪除字元‘n’,函數sleep不再是語句間延遲，而是變成延遲整個程式。

這裡出現的結果就很詫異原來就一直沒注意過也沒有想過會存在這個問題，下面就深入理解一下printf。

二.深入理解printf

printf是一個行緩衝函數，並不會直接將資料輸出到螢幕，而是先放到緩衝區中，滿足一定的條件後，才會將緩衝區內容輸出。

設定緩衝區是為提高IO速度，減少CUP等待IO而浪費CPU資源。

如下5個條件可以重新整理緩衝區：

緩衝區寫滿
寫入的字元中有‘n’ , ‘r’
呼叫fflush手動重新整理緩衝區
呼叫scanf要從緩衝區中讀取資料時，也會將緩衝區內的資料重新整理
程式結束時

1. 緩衝區寫滿

printf函數的緩衝區大小為1024個位元組，當超出緩衝區的大小，緩衝區會被重新整理，將會列印出結果。

緩衝區大小為1024個位元組，這個大小是這樣得出，程式碼如下：

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 /*argc:命令列輸入引數個數，argv:命令列引數 
  *argv為字元指標陣列，argv[i]為指向第ｉ個命令列引數內容的指標
  */
 int main(int argc, char **argv){　
     int i;
     char a='a';
     if(argc != 2) //命令列引數為２，否則出錯
     {
         printf("Usage:%s Numbern",argv[0]);　
         return 0;
     }
     for(i=0;i<atoi(argv[1]);i++) //atoi:字元轉化為整數
     {
         printf("%c",a);
     }
     while(1);  //讓程式一直執行
 }

執行結果：

說明：在linux下，printf緩衝區大小為1024位元組。while(1)使程式一直執行，當緩衝區未滿時，不會輸出列印。

2. 寫入的字元中有‘n’,‘r’

測試程式碼：

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("hello worldn");//
    sleep(5);  //延遲5秒
     printf("hello friendn");
    return 0;
}

執行結果：

3. 呼叫fflush手動重新整理緩衝區

測試程式碼：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int main(void)
{
    printf("hello world");
    fflush(stdout);
    sleep(5);
    exit(0);
}

執行過程及結果：

這裡在printf語句結束後，使用fflush強制重新整理緩衝區，就先列印出來內容，再執行的 sleep語句。

4. 呼叫scanf要從緩衝區中讀取資料時，也會將緩衝區內的資料重新整理

這個我們可以理解為當我們從鍵盤輸入的時候，就會將資料內的資料自動重新整理。

5. 程式結束時

測試程式碼：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int main(void)
{
    printf("hello world");
    sleep(5);
    exit(0);
}

執行結果：

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C++詳細講解print緩衝區的重新整理

目錄

printf緩衝區問題

一.引入

二.深入理解printf

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