C语言中的缓冲输入和非缓冲输入

Question

除了手册之外，有没有其他方法可以确定输入是缓冲还是非缓冲的？我们能否通过观察函数名称来确定？ 同样适用于回显和不回显的情况... 在哪里可以快速查找包含缓冲，非缓冲，回显和不回显输入详细信息的列表？

- StackIT

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抱歉，你说“除了man页面”。评论已删除。顺便提一下，setbuf可能会有帮助。 - user2363448

我认为没有一种可移植的方法可以检测特定的打开文件流（FILE *）是缓冲还是非缓冲。无论如何，你为什么需要知道呢？ - Jonathan Leffler

我不想在运行时知道它。但是有没有办法知道哪个函数是缓冲的或非缓冲的，回显的或非回显的...通过查看函数名称，是否可能？否则，任何关于哪个函数是缓冲的和哪个函数不是的链接都会有所帮助。 - StackIT

Answer 1

所有用于从FILE读取的stdio.h函数都可能具有“缓冲”或“非缓冲”行为，以及“回显”或“非回显”行为。控制这些行为的因素不是您使用的函数，而是流和/或其底层文件描述符上的设置。请保留HTML标签。

• 标准库函数setvbuf可用于启用或禁用C库对输入（和输出）的缓冲。这对操作系统的缓冲没有影响。有三种可能的模式：“完全缓冲”（以实质性块方式读取或写入）；“行缓冲”（缓冲直到读取或写入'\n'字符，但不超过该字符）；和“无缓冲”（所有读取和写入立即传输到操作系统）。

• 新FILE对象（包括stdin和friends）的默认缓冲是实现定义的。Unix C库通常将所有FILE默认设置为完全缓冲，但有两个例外。 stderr默认为无缓冲。对于任何其他FILE，如果在第一次实际读取或写入时未使用setvbuf，并且isatty对于底层文件描述符为真，则FILE变为行缓冲。

• 一些C库提供扩展函数，例如Linux和Solaris上的__flbf和friends，用于读取由setvbuf控制的某些设置。请记住，如上所述，如果未明确设置，缓冲模式可以在第一次实际读取或写入时更改。

如果输入来自文件，则setvbuf是您唯一拥有的调整手柄。如果输入来自某种通信渠道，则可能有其他手柄：

在符合POSIX标准的系统上（即“除了Windows之外的所有系统”），程序可以请求终端输入的多种模式。其中，最重要的区别是“规范模式”和“非规范模式”。处于规范模式的终端同时具有缓冲和回显功能。（此缓冲与如果未使用setvbuf禁用缓冲的C库所进行的缓冲是分开的。）非规范模式允许您单独切换缓冲和回显。低级POSIX终端接口非常广泛、复杂，并允许您读取和写入所有这些设置。

如果您认为需要将终端置于非规范模式，请在针对低级POSIX API编写大量代码之前，首先考虑readline或ncurses库是否能够使您的生活更轻松。

如果您从管道中读取数据，则受到编写该管道数据的人的控制；您无法控制获取的块的大小。

如果您从套接字中读取数据，则通过仔细使用recvmsg可能能够对获取的块的大小进行一定程度的控制，但并不保证。

我不知道Windows上的情况。

- zwol

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看完你的帖子后，我删掉了我的。谢谢你的回答。+1 - user1814023

我有几个问题要问你。 是谁为标准库函数设置setvbuf？（标准库函数默认是行缓冲的吗？） 我们可以使用哪个函数来设置回显和非回显功能？ 一些关于使用setvbuf控制缓冲区的示例会很有帮助。谢谢。 - user1814023

@NishithJainMR 我已经在答案的文字中添加了关于默认stdio缓冲行为的说明。我不想提供更多有关回显的信息，因为我不想给人留下关闭回显很简单的印象。实际的系统调用很简单，但是他们会导致一系列令人惊讶的后果。几乎所有情况下，应该使用ncurses或readline代替；它们提供了更高级别的API，平滑处理了所有这些后果。 - zwol

在Windows上（至少是mingw），所有文件都是完全缓冲的，包括stdout甚至是stderr；可以使用setbuf()和setvbuf()。 - loreb

Answer 2

ISO/IEC 9899-1999 C99语言标准

5.1.2.3 程序执行

...

5) 交互设备的输入和输出动态应按照7.19.3中指定的方式进行。这些要求的目的是为了确保未经缓冲或行缓冲的输出尽快出现，以确保在程序等待输入之前实际显示提示消息。 ...

7.19.3 文件

...

3) 当流是未经缓冲的时，字符应尽快从源或目的地中显示。否则，字符可能会被累积并作为块传输到或从主机环境中。当流是完全缓冲时，当缓冲区被填满时，字符被意图作为块传输到或从主机环境中。当流是行缓冲时，当遇到新行字符时，字符被意图作为块传输到或从主机环境中。此外，在未经缓冲的流上请求输入，或者在需要从主机环境传输字符的行缓冲流上请求输入时，字符被意图作为块传输到主机环境中。对于这些特性的支持是实现定义的，并且可以通过setbuf和setvbuf函数进行影响。 ...

7) 在程序启动时，三个文本流被预定义并且不需要显式打开——标准输入（用于读取传统输入）、标准输出（用于写入传统输出）和标准错误（用于写入诊断输出）。在最初打开时，标准错误流未完全缓冲；当且仅当可以确定流不是交互设备时，标准输入和标准输出流才是完全缓冲的。

- elhadi dp ıpɐɥןǝ

Answer 3

您可以使用 setvbuf() 将缓冲区与文件（包括 stdin）关联。您可以将缓冲模式更改为完全、行或无缓冲。

- Fiddling Bits

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没错，但这并不能帮助检测特定的开放流是缓冲还是非缓冲，而这才是我认为问题所询问的。 - Jonathan Leffler