c語言快取機制

2021-08-05 19:47:54 字數 1212 閱讀 2404

緩衝區又稱為快取,它是記憶體空間的一部分。也就是說,在記憶體空間中預留了一定的儲存空間,這些儲存空間用來緩衝輸入或輸出的資料,這部分預留的空間就叫做緩衝區。

緩衝區根據其對應的是輸入裝置還是輸出裝置,分為輸入緩衝區和輸出緩衝區。 

比如我們從磁碟裡取資訊,我們先把讀出的資料放在緩衝區,計算機再直接從緩衝區中取資料,等緩衝區的資料取完後再去磁碟中讀取,這樣就可以減少磁碟的讀寫次數,再加上計算機對緩衝區的操作大大快於對磁碟的操作,故應用緩衝區可大大提高計算機的執行速度。

又比如,我們使用印表機列印文件,由於印表機的列印速度相對較慢,我們先把文件輸出到印表機相應的緩衝區,印表機再自行逐步列印,這時我們的cpu可以處理別的事情。

現在您基本明白了吧,緩衝區就是一塊記憶體區,它用在輸入輸出裝置和cpu之間,用來快取資料。它使得低速的輸入輸出裝置和高速的cpu能夠協調工作,避免低速的輸入輸出裝置占用cpu,解放出cpu,使其能夠高效率工作。 

緩衝區的型別

緩衝區 分為三種型別:全緩衝、行緩衝和不帶緩衝。

在這種情況下,當填滿標準i/o快取後才進行實際i/o操作。全緩衝的典型代表是對磁碟檔案的讀寫。

在這種情況下,當在輸入和輸出中遇到換行符時,執行真正的i/o操作。這時,我們輸入的字元先存放在緩衝區,等按下回車鍵換行時才進行實際的i/o操作。典型代表是標準輸入(stdin)和標準輸出(stdout)。

也就是不進行緩衝,標準出錯情況stderr是典型代表,這使得出錯資訊可以直接盡快地顯示出來。

ansi c( c89 )要求快取具有下列特徵: 

當且僅當標準輸入和標準輸出並不涉及互動裝置時,它們才是全快取的。

標準出錯決不會是全快取的。

但是,這並沒有告訴我們如果標準輸入和輸出涉及互動作用裝置時,它們是不帶快取的還是行快取的,以及標準輸出是不帶快取的,還是行快取的。

大部分系統預設使用下列型別的快取: 

標準出錯是不帶快取的。

如果是涉及終端裝置的流,則它們是行快取的;否則是全快取的。

我們經常要用到標準輸入輸出流,而ansi c對stdin、stdout和stderr的快取特徵沒有強行的規定,以至於不同的系統可能有不同的stdin、stdout和stderr的快取特徵。目前主要的快取特徵是:stdin和stdout是行快取;而stderr是無快取的。 

緩衝區的大小

下列情況會引發緩衝區的重新整理:

緩衝區滿時;

行緩衝區遇到回車時;

關閉檔案;

使用特定函式重新整理緩衝區。

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