[转] 关于流和缓冲

标准I/O提供了三种类型的缓存：
(1) 全缓存。在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。对于驻在磁盘上的文件通常是由标准I/O库实施全缓存的。在一个流上执行第一次I/O操作时，相关标准I/O函数通常调用malloc（见7 . 8节）获得需使用的缓存。
术语刷新(flush)说明标准I/O缓存的写操作。缓存可由标准I/O例程自动地刷新（例如当填满一个缓存时），或者可以调用函数fflush刷新一个流。值得引起注意的是在UNIX环境中，刷新有两种意思。在标准I/O库方面，刷新意味着将缓存中的内容写到磁盘上（该缓存可以只是局部填写的）。在终端驱动程序方面（例如在第11章中所述的tcflush函数），刷新表示丢弃已存在缓存中的数据。
(2) 行缓存。在这种情况下，当在输入和输出中遇到新行符时，标准I/O库执行I/O操作。这允许我们一次输出一个字符（用标准 I/O fputc函数），但只有在写了一行之后才进行实际I/O操作。当流涉及一个终端时（例如标准输入和标准输出），典型地使用行缓存。对于行缓存有两个限制。第一个是：因为标准I/O库用来收集每一行的缓存的长度是固定的，所以只要填满了缓存，那么即使还没有写一个新行符，也进行I/O 操作。第二个是：任何时候只要通过标准输入输出库要求从(a)一个不带缓存的流，或者(b)一个行缓存的流（它预先要求从内核得到数据）得到输入数据，那么就会造成刷新所有行缓存输出流。在(b)中带了一个在括号中的说明的理由是，所需的数据可能已在该缓存中，它并不要求内核在需要该数据时才进行该操作。很明显，从不带缓存的一个流中进行输入（(a)项）要求当时从内核得到数据。
(3) 不带缓存。标准I/O库不对字符进行缓存。如果用标准I/O函数写若干字符到不带缓存的流中，则相当于用write系统调用函数将这些字符写至相关联的打开文件上。标准出错流stderr通常是不带缓存的，这就使得出错信息可以尽快显示出来，而不管它们是否含有一个新行字符。
ANSIC要求下列缓存特征：
(1) 当且仅当标准输入和标准输出并不涉及交互作用设备时，它们才是全缓存的。
(2) 标准出错决不会是全缓存的。
但是，这并没有告诉我们如果标准输入和输出涉及交互作用设备时，它们是不带缓存的还是行缓存的，以及标准输出是不带缓存的，还是行缓存的。SVR 4和4.3+ BSD的系统默认使用下列类型的缓存：
标准出错是不带缓存的。
如若是涉及终端设备的其他流，则它们是行缓存的；否则是全缓存的。

我们经常要用到标准输入和输出，而ANSI C对stdin、stdout和stderr的缓存特征没有强行的规定，以至于不同的系统可能有不同的stdin、stdout和stderr的缓存特征。目前主要的缓存特征是：stdin和stdout是行缓存；而stderr是无缓存的。


参考：
1. 《UNIX环境高级编程》第五章，Stevens
2. 关于流和缓冲区的理解以及一般标准输入问题的解决方法小结（很详细）