使用 fflush(stdout) 和不使用它有什么不同

Question

#include <stdio.h>

int main()
{
   printf("Hello");
   fflush(stdout);
   return 0;
}

#include <stdio.h>

int main()
{
   printf("Hello");
   return 0;
}

我试图了解 fflush(stdout) 的用法以及上面两个程序有什么区别？

Answer 1

在现代操作系统上运行的普通 C 程序中，文件访问会被缓冲两次（或者当您计算驱动器中的缓冲区等缓冲区时会缓冲更多次）。一个缓冲区在结构体中实现FILE，另一个在内核中实现。

通常，该FILE结构会缓冲程序内部缓冲区中的内容。当您向缓冲文件写入内容时，内容将保留在正在运行的程序内部的缓冲区中。当缓冲区已满时，以及当缓冲模式为行缓冲时，在行末尾将其写入操作系统。例如，该数据通过系统调用写入操作系统write()。缓冲区之所以存在，是因为系统调用需要从用户程序到内核的上下文切换，这是相对昂贵的（慢），缓冲区在这里是为了减少系统调用的数量。您还可以直接使用程序中的系统调用而不使用函数stdio，但是，此函数的可移植性较差且处理起来更复杂。Afflush(stdout)检查缓冲区中是否有任何应写入的数据，如果有，则使用底层系统调用将数据写入操作系统。

当系统调用返回时，数据就在您的内核中。但现代操作系统也会缓冲这些数据。这用于减少磁盘写入次数、减少延迟等。该缓冲区完全独立于FILE程序内的缓冲区。

请注意，这并不适用于所有系统。例如，微控制器环境可能提供一些stdio.h直接写入 UART 的功能，无需任何缓冲区，既不需要内部操作系统，FILE也不需要任何（可能不存在）操作系统。

要了解fflush()对正在运行的程序有何影响，请比较以下程序：

int main(void)
{
  fputs("s",stdout);
  fputs("e",stderr);
}

和

int main(void)
{
  fputs("s",stdout);
  fflush(stdout);
  fputs("e",stderr);
}

在Linux上，stderr默认情况下不缓冲，因此fputs("e",stderr);将立即打印数据。另一方面，fputs("s",stdout);Linux 上默认是行缓冲的，因此不会立即打印数据。这会导致第一个程序输出es而不输出se，但第二个程序输出se。

您可以使用以下命令更改缓冲模式setvbuf()