那些奇奇怪怪的缓冲问题

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来源:公众号【编程珠玑】
作者:守望先生
ID:shouwangxiansheng

那些奇奇怪怪的缓冲问题

在上一篇《不可不知的缓冲类型》中说到了三种缓冲类型,看起来很简单对不对?今天我们看看如何修改这些默认的缓冲类型,以及在实际中可能遇到哪些问题。

更改缓冲类型

在上一篇中说到了一些默认的缓冲类型,例如:
  • 指向终端设备的流是行缓冲的
  • 标准错误是不带缓冲的
  • 指向文件的流是全缓冲的
  • ……
那么这些默认的缓冲类型如何修改?
有几个函数可以用来更改缓冲类型:
#include<stdio.h>
void setbuf(FILE *stream, char *buf);
void setbuffer(FILE *stream, char *buf, size_t size);
void setlinebuf(FILE *stream);
int setvbuf(FILE *stream,char *buf, int mode, size_t size);
参数说明如下:
  • stream FILE *类型,文件指针
  • buf 缓冲区指针
  • mode 缓冲模式,包括_IOFBF(全缓冲),_IOLBF(行缓冲),_IONBF(不带缓冲)
  • size 缓冲区大小
这里有四个相关函数,作用类似,只是修改范围不一。
setbuf函数中,如果buf设置为NULL,则缓冲关闭;否则指向长度为BUFSIZ长度的缓冲区,并且是行缓冲。
//来源:公众号【编程珠玑】
//网址:https://www.yanbinghu.com
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main(void)
{

    setbuf(stdout,NULL);
    printf("bianchengzhuji");
    sleep(10);
    return 0;
}
通过设置stdout(标准输出)的第二个参数为NULL,将其变成了不带缓冲,因此你运行后发现,printf的打印会立即显示在终端。
当然你也可以通过setvbuf,如:
//来源:公众号【编程珠玑】
//网址:https://www.yanbinghu.com
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main(void)
{

    setvbuf(stdout,NULL,_IONBF,0);
    printf("bianchengzhuji");
    sleep(10);
    return 0;
}
这里设置为不带缓冲,则会忽略buf和size参数。设置为全缓冲或者行缓冲的时候。并且buf为NULL,会使用合适长度的系统buffer,否则使用用户自定义buffer。
缓冲区的设置就介绍到这里。

fputs没有及时输出

其实在有了前面的基础之后,很多问题就迎刃而解了。
看看下面的例子:
//来源:公众号【编程珠玑】
//网址:https://www.yanbinghu.com
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main(void)
{

    //setbuf(stdout,NULL);
    fputc('a',stdout);
    sleep(10);
    return 0;
}
比如你就想输出一个字符,就打印到终端,但是按照上面的方法,字符并不会被及时输出到终端,因此它默认是行缓冲的。打开注释行,设置为不带缓冲就可以了。

printf打印的日志没有输出

不知道你有没有遇到过这样的情况,准备调试某一个bug,发现每次运行到某个地方,打印就结束了,然后就挂了,让你误以为程序执行到打印的地方就结束了,然而有可能程序执行到后面,只是由于打印是行缓冲的,导致部分打印没有出来,很可能就是你没有加上换行符打印而已。
这时候你可以设置为不带缓冲,或者关键位置fflush,或者打印记得加上换行符
当然你还可以用GDB,参考《GDB调试指南》。

fflush之后文件还是丢失了

看完前面的内容之后,是不是觉得豁然开朗了?别高兴的太早。
以上措施并不是万事大吉。
你可能会踩到什么坑?
  • 文件内容写完后,fflush了,内容也有了,然后完成后,系统马上复位,复位起来后,文件内容还是丢失了
  • 解压一个压缩包,解压成功,系统复位后,还是发现文件大小为0,文件丢失了
如果你目前还没有遇到过这样的问题,那么你就需要格外注意了。
虽然前面fflush等措施将缓冲区的内容进行了I/O操作,但是操作系统还需要将文件系统的buffer写入磁盘,因此马上直接复位会导致文件丢失!
怎么办呢?可以使用
  • fsync/sync函数
  • sync命令
以上函数或者命令强制将文件系统的buffer写入磁盘,但是根据内容大小不一而需要不一样的时间。

总结

理解缓冲区的概念会让你在编程中受益无穷。
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