【C语言小知识】缓冲区

当我们使用printf()将数据显示在屏幕上，或者使用scanf()函数将数据输入到电脑里，我们是否会产生些许疑问？为何输入的字符会直接显示到屏幕上等等。这里需要介绍一个C语言中的一个关键概念——缓冲区。

当我们使用老式系统进行运行代码时，会出现这样一种情况：输入一个数据，会将一个数据先打印在屏幕上，然后再把处理过的一个数据打印再屏幕上。

例如：ii lliikkee yyoouu!!

像这样回显用户输入的字符后立即打印该字符是无缓冲（或直接）输入，即正在等待的程序可立即使用输入的字符。

而现在大部分系统在用户按下Enter键之前不会重复打印刚刚输入的字符，这种输入形式输入缓冲输入。

例如：i like you!
i like you!

用户输入的字符被收集并存储在一个被称为缓冲区的临时存储区，按下Enter键后，程序才可以使用用户输入的字符。

• 该图比较了缓冲输入与无缓冲输入

为什么存在缓冲输入呢？

1.首先，把若干字符作为一个快进行传输比逐个发送这些字符节约时间。
2.如果用户打错字符，可以直接通过键盘修正错误，当最后按下Enter键后，传输的是正确的输入。

但是并不是缓冲输入比较好，在某些交互式程序中同样也需要无缓冲输入。

缓冲的分类：
缓冲分为俩类，完全缓冲I\O和行缓冲I\O。
完全缓冲输入指的是当缓冲区被填满时才刷新缓冲区（内容被发送至目的地），通常出现在文件输入中。缓冲区的大小取决于系统，常见的缓冲区大小为512字节和4096字节。
行缓冲I\O指的是在出现换行符时刷新缓冲区。键盘输入通常是行缓冲输入，即在按下Enter键后才刷新缓冲区。

一般情况下，该使用缓冲输入还是无缓冲输入？
ANSI C和后续的C标准都规定输入是缓冲的，不过最初K&R把这个决定权交给编译器的编写者。

缓冲区的作用是为了提高数据传输的效率和稳定性。

缓冲区的刷新（即进行实际的I\O操作并清空缓冲区）通常会发生以下情况：

• 缓冲区满时
• 执行flush语句
• 执行endl语句
• 关闭文件

ANSI C 决定把缓冲输入作为标准的原因是：一些计算机不允许无缓冲输入。

如果计算机允许无缓冲输入，那么所用的 C 编译器很可能会提供一个无缓冲输入的选项。例如，许多 IBM PC 兼容机的编译器都为支持无缓冲输入提供一系列特殊的函数，其原型通常在 conio.h 头文件中，这些函数包括用于回显无缓冲输入的 getche()函数和用于无回显无缓冲输入的 getch()函数（回显输入意味着用户输入的字符直接显示在屏幕上，无回显输入意味着击键后对应的字符不显示）。而 Unix 系统则使用另一种不同的方式控制缓冲。

在 ANSI C 中，可以使用 setbuf()和 setvbuf()函数控制缓冲，但受限于一些系统的内部设置，这些函数可能不起作用。总之，ANSI 没有提供调用无缓冲输入的标准方式，这意味着是否能进行无缓冲输入取决于计算机系统。

缓冲区是一个存储区域，用于暂存数据，以协调不同速度的设备或操作之间的数据传输。