2017年計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C++輔導(dǎo):編程對(duì)緩沖區(qū)的理解

字號(hào):


    什么是緩沖區(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(lái)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(lái)。
    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(yǔ)句;
    3、執(zhí)行endl語(yǔ)句;
    4、關(guān)閉文件。
    可見(jiàn),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(lái)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(kāi)頭處,并且清空緩沖區(qū)。
    cout<  相當(dāng)于
    cout<<”\n” <  通過(guò)實(shí)例演示說(shuō)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(kāi)
    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(shuō),第4097個(gè)字符是’b’
    outfile<<’b’;
    //暫停,按任意鍵繼續(xù)
    system("PAUSE");
    return 0;
    }