输入和输出缓冲区更新(试过成功)

2023-05-16

原文:http://blog.csdn.net/u010064842/article/details/8769229

1.区分概念

什么是缓冲区

 缓冲区又称为缓存,它是内存空间的一部分。也就是说,在内存空间中预留了一定的存储空间,这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据,这部分预留的空间就叫做缓冲区。缓冲区根据其对应的是输入设备还是输出设备,分为输入缓冲区和输出缓冲区。

为什么要引入缓冲区

我们为什么要引入缓冲区呢?

比如我们从磁盘里取信息,我们先把读出的数据放在缓冲区,计算机再直接从缓冲区中取数据,等缓冲区的数据取完后再去磁盘中读取,这样就可以减少磁盘的读写次数,再加上计算机对缓冲区的操作大大快于对磁盘的操作,故应用缓冲区可大大提高计算机的运行速度。

又比如,我们使用打印机打印文档,由于打印机的打印速度相对较慢,我们先把文档输出到打印机相应的缓冲区,打印机再自行逐步打印,这时我们的CPU可以处理别的事情。现在您基本明白了吧,缓冲区就是一块内存区,它用在输入输出设备和CPU之间,用来缓存数据。它使得低速的输入输出设备和高速的CPU能够协调工作,避免低速的输入输出设备占用CPU,解放出CPU,使其能够高效率工作。

缓冲区的类型

缓冲区 分为三种类型:全缓冲、行缓冲和不带缓冲。

1、全缓冲

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。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写。

2、行缓冲

在这种情况下,当在输入和输出中遇到换行符时,执行真正的I/O操作。这时,我们输入的字符先存放在缓冲区,等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作。典型代表是键盘输入数据。

3、不带缓冲

也就是不进行缓冲,标准出错情况stderr是典型代表,这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。

2.实用篇

缓冲区的刷新

下列情况会引发缓冲区的刷新:

1、缓冲区满时;

2、执行flush语句;

3、执行endl语句;

4、关闭文件。

可见,缓冲区满或关闭文件时都会刷新缓冲区,进行真正的I/O操作。另外,在C++中,我们可以使用flush函数来刷新缓冲区(执行I/O操作并清空缓冲区),如:cout << flush; //将显存的内容立即输出到显示器上进行显示

endl控制符的作用是将光标移动到输出设备中下一行开头处,并且清空缓冲区。

cout < < endl;

相当于

cout < < ”\n”< < flush;

通过实例演示说明

1、文件操作演示全缓冲

创建一个控制台工程,输入如下代码:

[cpp]  view plain copy print ?
  1. #include< fstream >  
  2. using namespace std;  
  3.   
  4. int main()  
  5. {  
  6.     //创建文件test.txt并打开  
  7.     ofstream outfile("test.txt");  
  8.   
  9.     //向test.txt文件中写入4096个字符’a’  
  10.     for(int n=0;n< 4096;n++)  
  11.     {  
  12.         outfile <<  'a';  
  13.     }  
  14.     //暂停,按任意键继续  
  15.     system("PAUSE");  
  16.       
  17.     //继续向test.txt文件中写入字符’b’,也就是说,第4097个字符是’b’  
  18.     outfile < <  'b';  
  19.   
  20.     //暂停,按任意键继续  
  21.     system("PAUSE");  
  22.   
  23.     return 0;  
  24. }  

上面这段代码很容易理解,已经在代码内部作了注释。

编写这段小代码的目的是验证WindowsXP下全缓冲的大小是4096个字节,并验证缓冲区满后会刷新缓冲区,执行真正的I/O操作。

编译并执行,运行结果如下:

此时打开工程所在文件夹下的test.txt文件,您会发现该文件是空的,这说明4096个字符“a”还在缓冲区,并没有真正执行I/O操作。敲一下回车键,窗口变为如下:

此时再打开test.txt文件,您就会发下该文件中已经有了4096个字符“a”。这说明全缓冲区的大小是4K(4096),缓冲区满后执行了I/O操作,而字符“b”还在缓冲区。
再次敲一下回车键,窗口变为如下:

此时再打开test.txt文件,您就会发现字符“b”也在其中了。这一步验证了文件关闭时刷新了缓冲区。

2、键盘操作演示行缓冲

先介绍getchar()函数。

函数原型:int getchar(void);

说明:当程序调用getchar()函数时,程序就等着用户按键,用户输入的字符被存放在键盘缓冲区中,直到用户按回车为止(回车字符也放在缓冲区中)。当用户键入回车之后,getchar()函数才开始从键盘缓冲区中每次读入一个字符。也就是说,后续的getchar()函数调用不会等待用户按键,而直接读取缓冲区中的字符,直到缓冲区中的字符读完后,才重新等待用户按键。

不知道您明白了没有,再通俗一点讲,当程序调用getchar()函数时,程序就等着用户按键,并等用户按下回车键返回。期间按下的字符存放在缓冲区,第一个字符作为函数返回值。继续调用getchar()函数,将不再等用户按键,而是返回您刚才输入的第2个字符;继续调用,返回第3个字符,直到缓冲区中的字符读完后,才等待用户按键。

如果您还没有明白,只能怨我表达能力有限,您可以结合以下实例体会。

创建一个控制台工程,输入如下代码:

[cpp]  view plain copy print ?
  1. #include < iostream >  
  2. using namespace std;  
  3.   
  4. int main()  
  5. {  
  6.   
  7.     char c;  
  8.   
  9. //第一次调用getchar()函数  
  10. //程序执行时,您可以输入一串字符并按下回车键,按下回车键后该函数才返回  
  11.     c=getchar();  
  12.   
  13.     //显示getchar()函数的返回值  
  14.     cout < <  c < < endl;  
  15.   
  16.     //暂停  
  17.     system("PAUSE");  
  18.    
  19. //循环多次调用getchar()函数  
  20. //将每次调用getchar()函数的返回值显示出来  
  21. //直到遇到回车符才结束  
  22.     while((c=getchar())!='\n')  
  23.     {  
  24.         printf("%c",c);  
  25.     }  
  26.   
  27.     //暂停  
  28.     system("PAUSE");  
  29.   
  30.     return 0;  
  31. }  


这段小代码也很简单,同样在代码内部都有注释。

getchar()函数的执行就是采用了行缓冲。第一次调用getchar()函数,会让程序使用者(用户)输入一行字符并直至按下回车键 函数才返回。此时用户输入的字符和回车符都存放在行缓冲区。

再次调用getchar()函数,会逐步输出行缓冲区的内容。

好了,本人表达能力有限,还是编译运行程序,通过运行结果自己领会吧。

编译运行程序,会提示您输入字符,您可以交替按下一些字符,如下:

您一直按下去,您就会发现当您按到第4094个字符时,不允许您继续输入字符。这说明行缓冲区的大小也是4K。

此时您按下回车键,返回第一个字符’a’,如下图:

继续敲一下回车键,将缓冲区的其它的字符全部输出,如下图:

3、标准错误输出不带缓冲

如错误输出时使用:

cerr<<”错误,请检查输入的参数!”;

这条语句等效于:

fprintf(stderr, ”错误,请检查输入的参数!”);

 

 3.进入重点cin的缓冲区清空

教你如何清掉C++中的输入缓冲区,

        sync()函数用来清除输入缓冲区的内容,感觉还是用ignore更好。

 
  先简单说下sync(),sync()的作用就是清除输入缓冲区。成功时返回0,失败时badbit会置位,函数返回-1.

  另外,对于绑定了输出的输入流,调用sync(),还会刷新输出缓冲区。

  但由于程序运行时并不总是知道外部输入的进度,很难控制是不是全部清除输入缓冲区的内容。通常我们有可能只是希望放弃输入缓冲区中的一部分,而不是全部。比如清除掉当前行、或者清除掉行尾的换行符等等。但要是缓冲区中已经有了下一行的内容,这部分可能是我们想保留的。这个时候最好不要用sync()。可以考虑用ignore函数代替。

  cin.ignore(numeric_limits<int>::max(),’\n’);//清除当前行  #include <limits> 这里成功解决了cin的输入清空,不用在getchar来接收'\n'了。

  cin.ignore(numeric_limits<int>::max()); //清除cin里所有内容

  不要被长长的名字吓倒,numeric_limits::max()不过是climits头文件定义的流使用的最大值,你也可以用一个足够大的整数代替它。

  使用ignore显然能比sync()更精确控制缓冲区。

  还有ignore()这样用,可以清除一个字符。不过这个用的不多,对于清楚知道要弃置一个字符的情况,完全可以由程序做一次读操作,然后放弃读入内容来实现.

 

[cpp]  view plain copy print ?
  1. C/C++中如何清空输入缓冲区?今天郑州达内的老师同大家分享以下一段代码:  
  2.   
  3.      int main(int argc, char *argv[]) {  
  4.   
  5.         std::string str1, str2;  
  6.   
  7.         std::cin >> str1;  
  8.   
  9.         std::cin.sync();  
  10.   
  11.         std::cin >> str2;  
  12.   
  13.         std::cout << str1 << std::endl << str2 << std::endl;  
  14.   
  15.         //fflush(stdin);  
  16.   
  17.         return EXIT_SUCCESS;  
  18.   
  19.   }  
  20.   
  21.   int main(int argc, char *argv[]) {  
  22.   
  23.          int v = 0;  
  24.   
  25.          while (std::cin >> v) {  
  26.   
  27.          std::cout << v << std::endl;  
  28.   
  29.   }  
  30.   
  31.   // The order clear() and sync() is very important.  
  32.   
  33.   // Clear the input stream's state  
  34.   
  35.   // and then clear the input stream's content  
  36.   
  37.   // to input new string.  
  38.   
  39.   std::cin.clear();  
  40.   
  41.   std::cin.sync();  
  42.   
  43.   std::string str;  
  44.   
  45.   std::cin >> str;  
  46.   
  47.   std::cout << str << std::endl;  
  48.   
  49.   std::cout << v << std::endl;  
  50.   
  51.   return   
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