什么是緩沖區(qū)
緩沖區(qū)又稱為緩存，它是內(nèi)存空間的一部分。也就是說，在內(nèi)存空間中預(yù)留了一定的存儲(chǔ)空間，這些存儲(chǔ)空間用來緩沖輸入或輸出的數(shù)據(jù)，這部分預(yù)留的空間就叫做緩沖區(qū)。
緩沖區(qū)根據(jù)其對(duì)應(yīng)的是輸入設(shè)備還是輸出設(shè)備，分為輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)。
為什么要引入緩沖區(qū)
我們?yōu)槭裁匆刖彌_區(qū)呢？
比如我們從磁盤里取信息，我們先把讀出的數(shù)據(jù)放在緩沖區(qū)，計(jì)算機(jī)再直接從緩沖區(qū)中取數(shù)據(jù)，等緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)取完后再去磁盤中讀取，這樣就可以減少磁盤的讀寫次數(shù)，再加上計(jì)算機(jī)對(duì)緩沖區(qū)的操作大大快于對(duì)磁盤的操作，故應(yīng)用緩沖區(qū)可大大提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。
又比如，我們使用打印機(jī)打印文檔，由于打印機(jī)的打印速度相對(duì)較慢，我們先把文檔輸出到打印機(jī)相應(yīng)的緩沖區(qū)，打印機(jī)再自行逐步打印，這時(shí)我們的CPU可以處理別的事情。
現(xiàn)在您基本明白了吧，緩沖區(qū)就是一塊內(nèi)存區(qū)，它用在輸入輸出設(shè)備和CPU之間，用來緩存數(shù)據(jù)。它使得低速的輸入輸出設(shè)備和高速的CPU能夠協(xié)調(diào)工作，避免低速的輸入輸出設(shè)備占用CPU，解放出CPU，使其能夠高效率工作。
緩沖區(qū)的類型
緩沖區(qū) 分為三種類型：全緩沖、行緩沖和不帶緩沖。
1、全緩沖
在這種情況下，當(dāng)填滿標(biāo)準(zhǔn)I/O緩存后才進(jìn)行實(shí)際I/O操作。全緩沖的典型代表是對(duì)磁盤文件的讀寫。
2、行緩沖
在這種情況下，當(dāng)在輸入和輸出中遇到換行符時(shí)，執(zhí)行真正的I/O操作。這時(shí)，我們輸入的字符先存放在緩沖區(qū)，等按下回車鍵換行時(shí)才進(jìn)行實(shí)際的I/O操作。典型代表是鍵盤輸入數(shù)據(jù)。
3、不帶緩沖
也就是不進(jìn)行緩沖，標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)情況stderr是典型代表，這使得出錯(cuò)信息可以直接盡快地顯示出來
緩沖區(qū)的刷新
下列情況會(huì)引發(fā)緩沖區(qū)的刷新:
1、緩沖區(qū)滿時(shí)；
2、執(zhí)行flush語句；
3、執(zhí)行endl語句；
4、關(guān)閉文件。
可見，緩沖區(qū)滿或關(guān)閉文件時(shí)都會(huì)刷新緩沖區(qū)，進(jìn)行真正的I/O操作。另外，在C++中，我們可以使用flush函數(shù)來刷新緩沖區(qū)（執(zhí)行I/O操作并清空緩沖區(qū)），如：
cout< endl控制符的作用是將光標(biāo)移動(dòng)到輸出設(shè)備中下一行開頭處，并且清空緩沖區(qū)。
cout< 相當(dāng)于
cout<<”\n” < 通過實(shí)例演示說明
1、文件操作演示全緩沖
創(chuàng)建一個(gè)控制臺(tái)工程，輸入如下代碼：
#include
using namespace std;
int main()
{
//創(chuàng)建文件test.txt并打開
ofstream outfile("test.txt");
//向test.txt文件中寫入4096個(gè)字符’a’
for(int n=0;n<4096;n++)
{
outfile<<'a';
}
//暫停，按任意鍵繼續(xù)
system("PAUSE");
//繼續(xù)向test.txt文件中寫入字符’b’，也就是說，第4097個(gè)字符是’b’
outfile<<'b';
//暫停，按任意鍵繼續(xù)
system("PAUSE");
return 0;
}
上面這段代碼很容易理解，已經(jīng)在代碼內(nèi)部作了注釋。
編寫這段小代碼的目的是驗(yàn)證WindowsXP下全緩沖的大小是4096個(gè)字節(jié)，并驗(yàn)證緩沖區(qū)滿后會(huì)刷新緩沖區(qū)，執(zhí)行真正的I/O操作。
編譯并執(zhí)行，運(yùn)行結(jié)果如下：
此時(shí)打開工程所在文件夾下的test.txt文件，您會(huì)發(fā)現(xiàn)該文件是空的，這說明4096個(gè)字符“a”還在緩沖區(qū)，并沒有真正執(zhí)行I/O操作。敲一下回車鍵，窗口變?yōu)槿缦拢?BR> 此時(shí)再打開test.txt文件，您就會(huì)發(fā)下該文件中已經(jīng)有了4096個(gè)字符“a”。這說明全緩沖區(qū)的大小是4K（4096），緩沖區(qū)滿后執(zhí)行了I/O操作，而字符“b”還在緩沖區(qū)。
再次敲一下回車鍵，窗口變?yōu)槿缦拢?BR> 此時(shí)再打開test.txt文件，您就會(huì)發(fā)現(xiàn)字符“b”也在其中了。這一步驗(yàn)證了文件關(guān)閉時(shí)刷新了緩沖區(qū)。