为什么要引入缓冲区？原因是这样的！你知道吗？

下面介绍了缓冲区的知识。

一、什么是缓冲区

缓冲区，它是内存空间的一部分。换句话说，在存储空间中保留了一定数量的存储空间。这些存储空间用于缓冲输入或输出数据。保留空间的这一部分称为缓冲区。显然，缓冲区有一定大小。

根据是对应于输入设备还是输出设备，缓冲区分为输入缓冲区和输出缓冲区。

二、为什么要引入缓冲区

为什么要引入缓冲区？

高速设备和低速设备之间的不匹配将不可避免地导致高速设备花费时间等待低速设备。我们可以在两者之间设置一个缓冲区。

缓冲区的作用：

1.可以消除两者之间的限制，数据可以直接发送到缓冲区，高速设备不再需要等待低速设备，从而提高了计算机的效率。例如：我们使用打印机来打印文档。由于打印机的打印速度相对较慢，因此我们首先将文档输出到打印机的相应缓冲区中，然后打印机将逐渐对其进行打印。目前，我们的CPU可以处理其他事情。

2.可以减少数据读取和写入的次数。如果每次仅传输少量数据，则需要多次传输，这将浪费大量时间，因为开始读取和写入以及停止读取和写入都需要很长时间。如果将数据发送到缓冲区，缓冲区已满后进行传输将大大减少读写次数，从而可以节省大量时间。例如：我们想将数据写入磁盘。而不是立即将数据写入磁盘，我们首先输入缓冲区。当缓冲区已满时，我们将数据写入磁盘。这样可以减少磁盘数量。读写次数，否则磁盘很容易损坏。

简单来说，缓冲区是在输入和输出设备与CPU之间用于存储数据的存储区。它使低速输入和输出设备与高速CPU协同工作，避免了低速输入和输出设备占用CPU，释放CPU并使其高效工作。

三、缓冲区的类型

缓冲区分为三种：全缓冲区，行缓冲区和无缓冲区。​​

1、完整缓冲

在这种情况下，实际的I / O操作在填充标准I / O缓冲区之后执行。完全缓冲的典型代表是磁盘文件的读取和写入。

2、行缓冲

在这种情况下，当输入和输出中遇到换行符时，将执行实际的I / O操作。这时，我们输入的字符首先存储在缓冲区中，并且在按下回车键进行换行时执行实际的I / O操作。典型代表是键盘输入数据。

3、没有缓冲

即，不执行缓冲。标准错误条件stderr是典型代表，它可以使错误信息尽快直接显示。

四、刷新缓冲区

以下情况将导致刷新缓冲区：

可以看出，当缓冲区已满或文件关闭并且执行实际的I / O操作时，将刷新缓冲区。

每个人都应仔细了解缓冲区刷新的含义。刷新实际上是指使用笔刷将旧的东西变成新的东西。这就是更改的含义，例如，当缓冲区溢出时，多余的数据将直接覆盖之前的数据，从而更改缓冲区中的数据。

例如，在Linux下，操作命令行是常见的行缓冲区模式。输入一行命令，例如ls，命令ls将进入缓冲区。如果您不输入回车符，则不会发生任何事情。输入回车符时，将执行实际的IO操作

在另一种情况下，您无需输入回车符。

例如，在vim的常规模式下，您可以通过输入dd直接删除行，而无需输入回车符。这种情况似乎是直接将信号传输到内存中。

我的个人想法是：键盘将dd输入缓冲区，然后vim无需人工干预即可直接从缓冲区读取数据。当然，这只是我个人的想象力（╯□╰）。

关于缓冲区的大小：

在这种情况下，输出信息非常多，我们可以通过滑动条上下移动。这种情况是一个相对较大的缓冲区。

在真正的Linux终端下：

执行find / ls命令。

仅最后几行可以显示，因为linux终端中的缓冲区很小，发生了缓冲区溢出，并且缓冲区中的数据被直接覆盖。

为此Linux提供了管道符号|更少，更多的组合，您可以逐页查看。

缓存（缓存）

缓存是一个非常大的概念。

一、

CPU的Cache，其中文名称是高速缓冲存储器，读写速度非常快，几乎与CPU相同。由于CPU的计算速度过快，内存的数据访问速度无法跟上CPU的速度，因此在cpu和内存之间设置了缓存作为cpu的数据缓存区域。当计算机执行程序时，数据和地址管理组件会预测可能使用的数据和指令，并提前将这些数据和指令从内存中读取到缓存中。必要时，请先检查缓存，然后从缓存中读取（如果有）。如果不再访问内存，则当前CPU仍具有第一级缓存和第二级缓存。简而言之，Cache用于解决CPU与内存之间速度不匹配的问题，避免了内存与辅助内存之间频繁的数据访问，从而提高了系统的执行效率。

二、

磁盘也具有缓存。硬盘的缓存功能与CPU类似。解决了总线接口与读写硬盘的高速需求以及某些扇区的重复读取之间的矛盾。

三、

浏览器缓存是为了节省网络资源并加快浏览速度。浏览器将最近请求的文档存储在用户磁盘上。当访问者再次请求此页面时，浏览器可以从本地磁盘下载它。显示文档，以便您可以加快页面查看速度并减轻服务器压力。此过程与下载非常相似，但是下载是用户的活动过程，下载的数据通常存储很长时间，而浏览器的缓存数据仅存储很短的时间，可以手动清空

四、

缓存也有一个大小。例如，在市场上购买的CPU的缓存越大，级别数越多，CPU的访问速度就越快。缓存通过多种方式拥有应用程序，因此我不会一一列出。

缓存和缓冲区之间的主要区别

Buffer的核心功能是缓冲和减轻影响。例如，您必须每秒写入硬盘100次，这对系统有很大影响，并且在开始和结束写入这两个过程中浪费了大量时间。使用缓冲区临时存储它，每隔10秒就会变成硬盘，对系统影响不大，写入效率很高。大大减轻了影响。

缓存的核心功能是加快访问速度。例如，如果您进行了非常复杂的计算，则下次需要使用结果，并将结果存储在方便的地方。您下次无需再次执行此操作。加快数据访问速度。

简单地说，缓冲区偏向写入，而缓存偏向读取。

ps：有时每个人都必须了解这些专有名词的字面意思，这对理解这些概念很有帮助。缓冲区：减轻影响，缓存：临时存储

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