【C】C语言输入输出缓冲区

1.一个“诡异”的程序

先来看一个小程序，分析一下运行结果

#include
int main()
{
        printf("hello");
        int i = 0;
        for(;i<10;i++)
        {
                putchar('.');
                sleep(1);
        }
        return 0;
}

先来猜测一下程序的输出结果，首先，应该在屏幕上打印出hello，然后打印出一个“.”，然后每隔1秒钟，打印出一个“.”打印出10个小数点后，程序结束运行。看一下实际的运行结果。
输入./a.out

程序什么输出也没有，等待10s

10s之后输出“hello……….”
为什么会产生这么奇怪的结果，为什么putchar函数和printf函数会在sleep函数执行完了之后才得到执行？其实原因很简单，就是C语言的输入输出缓冲在作怪。

2.缓冲区(行缓冲与全缓冲)

一般情况下，由键盘输入的字符并没有直接送入程序，而是被存储在一个缓冲区当中。缓冲又分为两种，行缓冲和完全缓冲。对于完全缓冲来说，缓冲区满时被清空(内容被发送到指定的目的地)。这种缓冲通常出现在文件输入中。对于行缓冲来说，遇到一个换行符，则清空缓冲区，键盘输入是标准的行缓冲，因此，按下换行键的时候才会清空缓冲区。
上面的程序当中

print("hello");
...
putchar('.');

将要输出到标准输出的字符存放在缓冲区当中，由于一直没有遇到换行符，因此一直不会输出到屏幕，等到程序结束后才输出到屏幕上。

3.第二个例子

我们在上面的例子当中加入一行

#include
int main()
{
        printf("hello");
        fflush(stdout);//新添加的行，刷新输出缓冲区
        int i = 0;
        for(;i<10;i++)
        {
                putchar('.');
                sleep(1);
        }
        return 0;
}

fflush()函数的作用是刷新缓冲区，把缓冲区的内容输出到执行位置。
那么这个程序的运行结果应该是：先输出hello，然后等待10s输出10个小数点，实际运行证明确实是这样。

4.第三个例子

#include
#include
int main()
{
    fprintf(stderr,"hello");
    int i=0;
    for(;i<10;i++)
    {
        fprintf(stderr,".");
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

这次我们使用fprint函数将字符输出到标准错误输出上去，而不是标准输出。虽然stdout和stderr都是指向屏幕，但是两者还是有区别，stderr是立即回显，不会将字符送入缓冲区。因此，这个程序的输出结果应该是：先输出hello，再输出一个“.”然后每隔1s输出一个小数点，输出10个小数点后程序结束。