浅谈C++ 缓冲区(buffer)的使用

缓冲区

缓冲区 (buffer) 是内存空间的一部分. 在内存中会为每一个数据流开辟一个内存缓冲区.

缓冲区是用来存放流中的数据, 缓冲区中的数据就是流. 在 C++ 中, 输入输出流被定义为类, C++ 的 I/O 库中的类称为流类 (stream class). cout 和 cin 是 iostream 流类中的流对象.

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。
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。

例子

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n[5];
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        cin >> n[i];
        cout << n[i] << endl;
    }
    
    return 0;
}

一个一个输入:

1
1
2
2
3
3
4
4
5
5

输入一个, 即刻输出, 每次均需待键盘输入.

一次性输入:

1 2 3 4 5
1
2
3
4
5

每次循环仅要一个整数, 但输入缓冲区中却一次放入了 5 个整数.

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