緩衝，快取之類的術語，通常都會和執行效率聯絡到一起，在標準I/O庫中提供緩衝的主要目的就是減少系統函式read和write的呼叫，從而能夠減少系統CPU時間。標準I/O庫的緩衝主要分為3種：全緩衝、行緩衝和不緩衝。

全緩衝

全緩衝就是當輸入或輸出時，當緩衝區被填滿了之後，才會進行實際的I/O操作。下面是一個將”hello world!”寫入log.txt檔案的程式，演示了這一個過程。log.txt是空檔案，長度為0。

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

int main(void
 
)
{
    FILE *stream;
    if ((stream = fopen("./log.txt", "a")) == NULL) {
        printf("error: %d\n", errno);
        exit(1);
    }

    char buf[BUFSIZ];
    setvbuf(stream, buf, _IOFBF,  BUFSIZ);
    fputs("hello world!", stream);

    sleep(20);

    return 0;
}

上例程式碼通過setvbuf函式設定stream流是全緩衝，_IOFBF表示io full buffer的意思，編譯執行這個程式，然後立馬檢視log.txt檔案：

$ ls -l log.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 20 22:40 log.txt

會發現檔案的長度是0，直到睡眠結束後，字元”hello world!”才會寫入到log.txt檔案。
如果fputs了很多次後，長度還是小於BUFSIZ，但是需要將這些內容都實際寫入檔案，可以使用fflush函式。fflush函式根據指定的檔案流將緩衝區的內容進行實際的操作，並清空緩衝區；如果引數為NULL，則會對所有開啟的檔案流操作。例如上例，只要在

fputs("hello world!", stream);

程式碼後面加上下面一行程式碼就OK了。

fflush
 
(stream);

編譯執行程式碼，可以發現即使程式還在睡眠，但是內容已經寫入log.txt了。

行緩衝

當在輸入或輸出中遇到換行符時，才進行實際I/O操作。linux下標準輸出預設是行緩衝，下面的例子使用標準輸出演示這一個過程。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    fputs("hello", stdout);
    sleep(2);
    //這裡一開始輸出了換行符，所以前面的hello就被輸出到螢幕上了。
    fputs("\nworld", stdout);
    sleep(2);

    return 0;
}

編譯執行上面的程式，應當看到過兩秒才會輸出一個”hello”，再過兩秒才輸出”word”，然後程式就結束了。在C語言中，可以通過setvbuf來設定緩衝模式，其中_IOLBF表示行緩衝，就是io line buffer的意思。

無緩衝

標準I/O庫不進行任何字元緩衝，任何讀寫都是即時可見的。linux下標準錯誤輸出預設是不緩衝，修改上面的例子：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    fputs("hello", stderr);
    sleep(2);
    fputs("world", stderr);
    sleep(2);

    return 0;
}

編譯執行上面的程式，結果就比較顯而易見了。程式一執行的時候就會輸出”hello”，過兩秒輸出”world”，再過兩秒程式就結束了。在C語言中，可以通過setbuf來設定無緩衝模式，只要將第二個引數設定為NULL就可以了；也可以通過setvbuf來設定無緩衝模式，其中_IONBF表示行緩衝，就是io not buffer的意思。