C語言之清空緩存區

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在C語言中，我們常常需要去清空緩存區，對於緩存區清空的重要性，接下來我們進行具體的說明。
首先我們先解釋一下緩存區。

1.緩存區

C語言中的緩沖區又稱為緩存，它是內存空間的一部分。
　　也就是說，在內存空間中預留了一定的存儲空間，這些存儲空間用來緩沖輸入或輸出的數據，這部分預留的空間就叫做緩沖區。
　　　　C語緩沖區分為三種類型：1、全緩沖 2、行緩沖 3、不帶緩沖。
　　緩沖區根據其對應的是輸入設備還是輸出設備，分為輸入緩沖區和輸出緩沖區。

例如，在我們平時要在磁盤中讀取信息的情況下，先會把數據放到緩存區中，讀取完后，再次從磁盤中讀取信息。
緩存區，他的意義就是在高速CPU與低速的設備之間的一個區域，這個區域讓CPU工作效率更高。

1. 全緩沖
   當填滿標准I/O緩存后才進行實際I/O操作。全緩沖的典型代表是對磁盤文件的讀寫。

2. 行緩沖
   當在輸入和輸出中遇到換行符時，執行真正的I/O操作。這時，我們輸入的字符先存放在緩沖區，等按下回車鍵換行時才進行實際的I/O操作。典型代表是標准輸入(stdin)和標准輸出(stdout)。

3. 不帶緩沖
   也就是不進行緩沖，標准出錯情況stderr是典型代表，這使得出錯信息可以直接盡快地顯示出來。

大部分系統默認使用下列類型的緩存：
標准出錯是不帶緩存的。
如果是涉及終端設備的流，則它們是行緩存的，否則是全緩存的。

我們經常用到的輸入輸出流，在目前的ANSI C 中緩存的特征是：stdin和stdout是行緩存；而stderr是無緩存的。

了解了這些，接下來我們進入正題，接下來我們要清楚為什么要清空緩存區，
這是因為在你有的時候在輸入一個字符后，在輸入一個字符，如果你不清空緩沖區，那上一個字符還在你的緩沖區內！這樣就造成錯誤了！

2.清空緩存區

所以我們要對緩存區清空是很重要的，在這里我們給出了下面三種辦法來實現：

• 使用fflush（）函數
  fflush()函數沖洗流中的信息，該函數通常用於處理磁盤文件。清除讀寫緩沖區，需要立即把輸出緩沖區的數據進行物理寫入時。fflush（）函數包含在stdio.h頭文件中。
  函數原：int fflush(FILE *stream)，在這里的stream就是所要清除緩存區的文件。
  函數的返回值：當進行刷新成功返回0，失敗返回EOF。沒有緩沖區或者只讀打開時也返回0值。還有需要注意的是：如果fflush返回EOF,數據可能由於寫錯誤已經丟失。
  用法示例：fflush(stdin)刷新標准輸入緩沖區，fflush(stdout)刷新標准輸出緩沖區。 printf(“。。。。。。。。。。。”);后面加fflush(stdout)；可提高打印效率
  代碼示例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int num;
    char a;
    scanf("%d", &num);
    a = getchar();
    printf("num=%d,a=%c\n", num, a);
    system("pause");
    return 0;
}

在執行這個程序的時候我們會發現，在我們輸入第一個字符后敲擊‘\n’之后,程序就結束了，這是因為我們沒有清空緩存區，getchar（）函數接收的是‘\n’,最后造成了程序的停止。
接下來我們來使用fflush（）函數。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int num;
    char a;
    scanf("%d", &num);
    fflush(stdin);
    a = getchar();
    printf("num=%d,a=%c\n", num, a);
    system("pause");
    return 0;
}

我們在這里可以看到，當使用了fflush（）函數對輸入流進行清空緩存區以后，就可以正常讓getchar函數接收字符。
接下來是第二種方法。

• 使用while((ch = getchar()) != ‘\n’ && ch != EOF);語句
  這種方法是最好的方法，可以稱為萬能清空緩存區御語句。
  代碼示例：

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()
{
    char c1 = 0;
    char c2 = 0;
    scanf("%c", &c1);
    c2 = getchar();
    printf("c1=%d,c2=%c", c1, c2);
    system("pause");
    return 0;
}

在這里我們依然沒有清空緩存區，得到的效果是這樣的，getchar（）函數依然接收了’\n’,造成程序停止。
接下來，我們使用while((ch = getchar()) != ‘\n’ && ch != EOF);語句

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()
{
    char c1 = 0;
    char c2 = 0;
    int ch;
    scanf("%d", &c1);
    while ((ch = getchar()) != EOF && ch != '\n')
    {
        ;
    }
    c2 = getchar();
    printf("c1=%d,c2=%c", c1, c2);
    system("pause");
    return 0;
}

加入了while ((ch = getchar()) != EOF && ch != ‘\n’)；語句，完成了清空緩存區
事實上有時我們會將這個語句封裝在一個函數中，這樣會讓程序的可移植性更強。

#define CLEAR_BUF \ {\ int ch; \ while ((ch = getchar()) != EOF && ch != '\n')\ {\ ; \ }\ }


#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()
{
    char c1 = 0;
    char c2 = 0;
    scanf("%d", &c1);
    CLEAR_BUF
        c2 = getchar();
    printf("c1=%d,c2=%c", c1, c2);
    system("pause");
    return 0;
}

依然可以達到我們要的效果。

• setbuf（）函數關閉緩存區

接下來我們要說另外一種清空緩存區的方法，與其說是清空緩存區，不如說他是關閉緩存區。
setbuf（）函數
是linux中的C函數，主要用於打開和關閉緩沖機制。包含在頭文件stdio.h中。
setbuf函數具有打開和關閉緩沖機制。為了帶緩沖進行I/O，參數buf必須指向一個長度為BUFSIZ的緩沖區。通常在此之后該流就是全緩沖的，但是如果該流與一個終端設備相關，那么某些系統也可以將其設置為行緩沖。為了關閉緩沖，可以將buf參數設置為NULL。
函數原型：void setbuf(FILE *stream,char *buf);一個參數是文件流，一個參數是buf指向的緩沖區長度，這個長度就是在stdio.h中定義的宏BUFSIZ所決定的。當定義buf為空時，setbuf函數將使的文件I/O不帶緩沖。

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
char outbuf[50];
int main(void)
{
    /* 將outbuf與stdout輸出流相連接 */
    setbuf(stdout, outbuf);
    /* 向stdout中放入一些字符串 */
    puts("This is a test of buffered output.");
    puts("This output will go into outbuf");
    puts("and won't appear until the buffer");
    puts("fills up or we flush the stream.\n");
    /* 以下是outbuf中的內容 */
    puts(outbuf);
    /*刷新流*/
    fflush(stdout);
    system("pause");
    return 0;
}