C++输入输出缓冲区的刷新问题

当我们对文件流进行操作的时候,它们与一个streambuf 类型的缓存(buffer)联系在一起。这个缓存(buffer)实际是一块内存空间,作为流(stream)和物理文件的媒介。例如,对于一个输出流, 每次成员函数put  (写一个单个字符)被调用,这个字符不是直接被写入该输出流所对应的物理文件中的,而是首先被插入到该流的缓存(buffer)中。

 

当缓存被排放出来(flush)时,它里面的所有数据或者被写入物理媒质中(如果是一个输出流的话),或者简单的被抹掉(如果是一个输入流的话)。这个过程称为同步(synchronization),它会在以下任一情况下发生:

 

 

1.程序正常结束。作为main返回工作的一部分,将清空所有的输出缓冲区。

2.在一些不确定的时候,缓冲区可能已经满了,在这种情况下,缓冲区将会在写下一个值之前刷新。

3.用操纵符显示地刷新缓冲区,如用endl。

4.在每次输出操作执行完毕后,用unitbuf操纵符设置流的内部状态,从而清空缓冲区。

5.可将输出流与输入流关联起来,在读输入流时将刷新其关联的输出缓冲区。

 

在C++中,cin, cout, cerr 分别于stdin, stdout, stderr对应的。即iostream流对象分别与cstdio对应,关系如下:

image

同步即表明我们可以在程序中混合用cout和printf或其他对应的流对,并不会引起流指针的混乱。可以用std::ios_base::sync_with_stdio(false)来取消这种同步,取消后,如下程序中cout和printf就不是按照预期的顺序输出

#include <iostream>
#include <stdio.h>

using namespace std;

int main() {
ios_base::sync_with_stdio(false);
for(int i = 0; i < 10; i++) {
cout << "1 ";
printf("2 ");
}
cout << endl;
printf("\n");
return 0;
}

结果为:

 

这表明在调用std::ios_base::sync_with_stdio(false)后,cout与stdout不再共享同一块缓冲区。它们是分别管理自己的缓冲区的。

正是因为这种同步,所以cin、cout比scanf、printf速度要慢,如果我们在使用cin、cout输入输出前加一句std::ios_base::sync_with_stdio(false),其实速度和scanf、printf差不多。原因请看

https://www.byvoid.com/blog/fast-readfile

 

因为默认情况下,cin是和cout绑定的,cin 会刷新cout的缓冲区,可以用函数cin.tie(0)来解绑定。所以在以下代码中应该是不会引起缓冲区刷新的:

#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;


int main(){
char buf[256];
// setbuf(stdout, buf);

cin.tie(0);
for(int i = 0; i < 10; i++)
cout << "1 " ;
cout << "\n";
int a, b;
cin >> a >> b;
cout << endl;

}

结果:

发现还是输出了缓冲区,如果我们先设置一下stdout的的缓冲区,不要默认的缓冲区试试(即在上面代码中去掉注释)结果为:

可以看到是我先输入数字1和2之后,然后执行cout <<endl ,此时刷新缓冲区,输出的11111111   

具体原因可以看stackoverflow中,不过貌似也没解释太清楚

http://stackoverflow.com/questions/14052627/why-do-we-need-to-tie-cin-and-cout

我简单总结了一下,大概是说tie这个函数在绑定了cout后,保证会在cin执行之前冲刷cout的缓冲区。如果你cin.tie(0)解除了绑定,那么并不会保证cout在cin之前冲刷,但也不保证不会冲刷。

但它并没有解释为什么我设置了自己的缓冲区,它就不因为执行cin而冲刷cout的缓冲区了。

 

 

Reference:

http://www.cnblogs.com/TenosDoIt/p/3733243.html

http://blog.csdn.net/lesslie1992/article/details/14057417

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