緩衝區的個人理解！（終結版）

這個是我今天自己寫的對緩衝區的個人理解，僅是個人之間，僅供參考！
                                                      緩衝區的個人理解
這裡所說的緩衝區指的是為標準輸入與標準輸出設定的緩衝區，為什麼要設定一個標準輸入緩衝區主要是從效率上來考慮的，如果不設緩衝區會降低cpu的效率，因為它總是會等待使用者輸入完之後才會去執行某些指令！同樣設定一個標準輸出緩衝區是為了解決列印的問題！總之這樣做的目的就是為了效率！
接下來講解一下怎麼設定標準輸入與標準輸出緩衝區。
如果我們不認為的設定的話，系統會自動的為標準輸入與標準輸入設定一個緩衝區，這個緩衝區的大小通常是4Kb的大小，這和計算機中的分頁機制有關，因為程式在計算機中分配記憶體使用的就是分頁與分段的機制，並且每個頁的大小是4Kb，因此通常情況下緩衝區的大小會設定為4Kb的大小！並且這個緩衝區的型別是一個全緩衝的緩衝區！所謂全緩衝指的是：當緩衝區裡的資料寫滿的時候（或者可以說達到頂端）緩衝區中的資料才會“寫”到標準輸入磁碟檔案中，這裡說的寫不是將緩衝區中的資料移動到磁碟檔案中，而是拷貝到磁碟檔案中，也就說此時磁碟檔案中保留了一份緩衝區內容的備份！除了全緩衝外還有不緩衝和行緩衝，不緩衝不太常見與常用，在這裡我就不做講解了！下面講解一下什麼是行緩衝。行緩衝指的是當在鍵盤上敲下Enter鍵的時候資料會儲存在緩衝區中，這是毫無疑問的，同時也將緩衝區的資料拷貝一份到磁碟檔案中！那麼磁碟檔案中備份的內容有什麼用呢？？本人能力有限目前還沒有發現有什麼用！
當熱我們還可以自己設定緩衝區，緩衝區的大小可以由我們自己決定，緩衝區的型別也由我們自己決定！在這裡有兩個函式，一個是setbuf(   FILE *stream  ,  char *buffer  ) 另一個是setvbuf( FILE *stream  ,   char *buffer  ,  int mode  ,   unsigned int  size  ) ；
其中緩衝區的型別可以是：_IOFBF ：全緩衝   _IOLBF ：行緩衝  _IONBF ： 不緩衝
下面講解一下緩衝區是怎麼工作的！
當我們從鍵盤輸入資料的時候資料並不是直接被我們得到（這個問題我在上面已經講解過了，不在重複），而是將這些輸入的資料放在了緩衝區中，然後我們從緩衝區中得到我們想要的資料 ！如果我們通過函式（setbuf , setvbuf）將緩衝區設定10個位元組的大小，而我們從鍵盤輸入了20個位元組大小的資料，這樣我們輸入的前10個資料會放在緩衝區中，因為我們設定的緩衝區的大小隻能夠裝下10個位元組大小的資料，裝不下20個位元組大小的資料。那麼剩下的那10個位元組大小的資料怎麼辦呢？？暫時放在了輸入流中！如果不能夠理解這個，那我舉一個比較形象的例子：
 （圖片在我發的附件中）
上面的箭頭表示的區域就相當是一個輸入流，紅色的地方相當於一個開關，這個開關可以控制往深綠色區域（標註的是緩衝區）裡放進去的資料，輸入20個位元組的資料只往緩衝區中放進去了10個位元組，剩下的10個位元組的資料就被停留在了輸入流裡！等待下去往緩衝區中放入！接下來系統是如何來控制這個緩衝區呢？

在C語言方式下  是一個結構體陣列  型別是FILE結構體
struct _iobuf {
        char *_ptr;
        int   _cnt;
        char *_base;
        int   _flag;
        int   _file;
        int   _charbuf;
        int   _bufsiz;
        char *_tmpfname;
        };
結構體中的成員簡單的介紹下
_ptr     //指向當前緩衝區內容的指標
_cnt     //如果是輸入緩衝區  那他就是顯示現在緩衝區裡還有多少個有效資料
_base    //緩衝區基地址
_flag    //標誌位   具體好像就是什麼可寫啊 可讀啊之類的
_file    //這個是裝置控制程式碼（也可以說是檔案控制程式碼）
_bufsiz  //緩衝區總大小   一般都是0x1000    也就是4k   也就是一個分頁

在上面我們向緩衝區中放入了10個位元組大小的資料，FILE結構體中的_cnt變為了10 ，說明此時緩衝區中有10個位元組大小的資料可以讀，同時我們假設緩衝區的基地址也就是_base是0x00428e60 ，它是不變的 ，而此時_ptr的值也為0x00428e60 ，表示從0x00428e60這個位置開始讀取資料，當我們從緩衝區中讀取5個資料的時候，_cnt變為了5 ，表示緩衝區中還有5個資料可以讀，_ptr則變為了0x00428e65表示下次應該從這個位置開始讀取緩衝區中的資料 ，如果接下來我們再讀取5個資料的時候，_cnt則變為了0 ，表示緩衝區中已經沒有任何資料了，_ptr變為了0x00428e69表示下次應該從這個位置開始從緩衝區中讀取資料，但是此時緩衝區中已經沒有任何資料了，所以要將輸入流中的剩下的那10個資料放進來，這樣緩衝區中又有了10個資料，此時_cnt變為了10 ，注意了剛才我們講到_ptr的值是0x00428e69 ，而當緩衝區中重新放進來資料的時候這個_ptr的值變為了0x00428e60 ，這是因為當緩衝區中沒有任何資料的時候要將_ptr這個值進行一下重新整理，使其指向緩衝區的基地址也就是0x00428e60這個值！因為下次要從這個位置開始讀取資料！

在這裡有點需要說明：當我們從鍵盤輸入字串的時候需要敲一下Enter鍵才能夠將這個字串送入到緩衝區中，那麼敲入的這個Enter鍵(\r)會被轉換為一個換行符\n，這個換行符\n也會被儲存在緩衝區中並且被當成一個字元來計算！比如我們在鍵盤上敲下了123456這個字串，然後敲一下Enter鍵（\r）將這個字串送入了緩衝區中，那麼此時緩衝區中的位元組個數是7 ，而不是6。
緩衝區的重新整理就是將指標_ptr變為緩衝區的基地址 ，同時_cnt的值變為0 ，因為緩衝區重新整理后里面是沒有資料的！