c - 这个缓冲区是如何工作的？

Question

作为 Linux 系统编程练习，我编写了自己版本的树命令，它仅使用基本的 read() 和 write() C 库函数从 stdin 读取并写入 stdout。我这样做是为了在输入星号 (*) 时终止程序。我设法让它正常工作，我的问题是我真的不明白为什么它会这样工作。令我困惑的是缓冲区。首先，这里是有问题的代码部分:

char buf[1];
...
do {
    read(STDIN_FILENO, buf, 1);
    if( buf[0] == '*') break;
    write(STDOUT_FILENO, buf, 1);
} while( buf[0] != '*');
...

我的想法是一个字符一个字符地从标准输入读取，从而将字符存储在buf中，检查它是否是星号，然后将字符从buf写入标准输出。

行为如下:我键入任意数量的字符的字符串，按 ENTER，该字符串输出到标准输出，此时我可以键入一个新的字符字符串。如果字符串以星号结尾，则输出字符串直到星号结束，然后程序终止。

我的问题是:

1) buf 应该只包含一个字符。我怎么可能输入任意数量的字符并在按下 ENTER 时将所有字符都输出到标准输出？我希望一次输出一个字符，或者只输出最后一个字符。一个字符缓冲区如何存储所有这些字符？或者是否创建了许多单字符缓冲区？由谁？

2)提示字符串输出的换行符有什么特别之处？为什么它不仅仅是字符串中的另一个字符？这只是函数 read() 中的定义问题吗？

感谢您帮助理解缓冲区的工作原理!

Answer 1

这是基于 IO 调用的方式 - 读取和写入将适用于大多数操作系统。

您只读取 1 个字节，因此在您键入时，内容将由 io 缓冲区(不是您的)保存，直到您的循环读取它。由于您没有 sleep ，它会阅读，或等待阅读，速度比您人工输入的速度快。

另外，正如 R Sahu 所建议的那样——输入缓冲区可能不会呈现给您的程序，直到您在您正在输入的控制台上按下回车键。这取决于控制台及其配置——但大多数都会缓冲行并等待输入。如果您通过管道输入标准输入，情况会有所不同。

要读取的最后一个参数“1”指示它在此处读取一个字节。

第二部分是您的输出也被缓冲，控制台输出缓冲区通常使用换行符来刷新和显示该行。在此之前，您的代码会将其写入该输出缓冲区。如果您不想要这种行为，那么在写入之后调用 fflush 应该逐个字符地输出。