Perché printf non si scarica dopo la chiamata a meno che una stringa non sia nella stringa di formato?

Perché printfnon svuota dopo la chiamata a meno che una nuova riga non sia nella stringa di formato? Questo comportamento è POSIX? Come potrei avere printfimmediatamente flush ogni volta?

Lo stdoutstream è bufferizzato in linea per impostazione predefinita, quindi visualizzerà ciò che è nel buffer solo quando raggiunge una nuova riga (o quando gli viene richiesto). Hai alcune opzioni per stampare immediatamente:

Stampa stderrinvece utilizzando fprintf( nonstderr è bufferizzato per impostazione predefinita ):

fprintf(stderr, "I will be printed immediately");

Svuota lo stdout ogni volta che ne hai bisogno per usare fflush:

printf("Buffered, will be flushed");
fflush(stdout); // Will now print everything in the stdout buffer

Modifica : dal seguente commento di Andy Ross, puoi anche disabilitare il buffering su stdout usando setbuf:

setbuf(stdout, NULL);

o la sua versione sicura setvbufcome spiegato qui

setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0); 

No, non è un comportamento POSIX, è un comportamento ISO (beh, è un comportamento POSIX ma solo nella misura in cui sono conformi a ISO).

L'output standard è bufferizzato se può essere rilevato come riferimento a un dispositivo interattivo, altrimenti è completamente bufferizzato. Quindi ci sono situazioni in cui printfnon si scarica, anche se viene inviata una nuova riga, come ad esempio:

myprog >myfile.txt

Questo ha senso per l'efficienza poiché, se stai interagendo con un utente, probabilmente vogliono vedere ogni riga. Se stai inviando l'output a un file, è molto probabile che non ci sia un utente all'altro capo (anche se non impossibile, potrebbero essere in coda al file). Ora si potrebbe sostenere che l'utente vuole vedere ogni personaggio, ma ci sono due problemi con questo.

Il primo è che non è molto efficiente. Il secondo è che il mandato originale ANSI C era di codificare principalmente il comportamento esistente , piuttosto che inventare un nuovo comportamento e che le decisioni di progettazione venivano prese molto prima che ANSI iniziasse il processo. Anche ISO oggi calpesta molto attentamente quando si modificano le norme esistenti negli standard.

Quanto a come gestirlo, se fflush (stdout)dopo ogni chiamata in uscita che si desidera vedere immediatamente, ciò risolverà il problema.

In alternativa, puoi utilizzare setvbufprima di operare stdout, per impostarlo su senza buffer e non dovrai preoccuparti di aggiungere tutte quelle fflushrighe al tuo codice:

setvbuf (stdout, NULL, _IONBF, BUFSIZ);

Basta tenere a mente che può influire sulle prestazioni un po 'se si sta inviando l'output in un file. Inoltre, tieni presente che il supporto per questo è definito dall'implementazione, non garantito dallo standard.

La sezione ISO C99 7.19.3/3è il bit rilevante:

Quando uno stream è senza buffer , i personaggi devono apparire dalla sorgente o dalla destinazione il più presto possibile. Altrimenti i caratteri possono essere accumulati e trasmessi da o verso l'ambiente host come un blocco.

Quando uno stream è completamente bufferizzato , i caratteri devono essere trasmessi da o verso l'ambiente host come un blocco quando viene riempito un buffer.

Quando uno stream ha un buffer di linea , i caratteri devono essere trasmessi da o verso l'ambiente host come un blocco quando viene rilevato un carattere di nuova riga.

Inoltre, i caratteri devono essere trasmessi come blocco all'ambiente host quando viene riempito un buffer, quando viene richiesto l'input su un flusso senza buffer o quando viene richiesto l'input su un flusso con buffer di linea che richiede la trasmissione di caratteri dall'ambiente host .

Il supporto per queste caratteristiche è definito dall'implementazione e può essere influenzato dalle funzioni setbufe setvbuf.

Probabilmente è così a causa dell'efficienza e perché se hai più programmi che scrivono su un singolo TTY, in questo modo non ottieni caratteri su una linea intrecciata. Quindi, se i programmi A e B sono in uscita, di solito otterrai:

program A output
program B output
program B output
program A output
program B output

Questo puzza, ma è meglio di

proprogrgraam m AB  ououtputputt
prproogrgram amB A  ououtputtput
program B output

Si noti che non è nemmeno garantito il flush su una nuova riga, quindi è necessario eseguire lo flush esplicito se il flushing è importante per te.

Svuotare immediatamente la chiamata fflush(stdout)o fflush(NULL)( NULLsignifica svuotare tutto).

Nota: le librerie di runtime Microsoft non supportano il buffering di linea, quindi printf("will print immediately to terminal"):

https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/c-runtime-library/reference/setvbuf

stdout è bufferizzato, quindi verrà emesso solo dopo la stampa di una nuova riga.

Per ottenere un output immediato:

1. Stampa su stderr.
2. Crea uno stdout senza buffer.

per impostazione predefinita, stdout è bufferizzato in linea, stderr non è bufferizzato e il file è completamente bufferizzato.

Puoi invece stampare su stderr, che è senza buffer. Oppure puoi scaricare lo stdout quando vuoi. Oppure puoi impostare stdout su senza buffer.

Utilizzare setbuf(stdout, NULL);per disabilitare il buffering.

Esistono generalmente 2 livelli di buffering-

1. Cache buffer del kernel (velocizza la lettura / scrittura)

2. Buffering nella libreria I / O (riduce il numero di chiamate di sistema)

Facciamo un esempio di fprintf and write().

Quando chiami fprintf(), non si reindirizza direttamente al file. Va prima al buffer stdio nella memoria del programma. Da lì viene scritto nella cache del buffer del kernel utilizzando la chiamata di sistema write. Quindi un modo per saltare il buffer I / O è usare direttamente write (). Altri modi sono usando setbuff(stream,NULL). Questo imposta la modalità di buffering su nessun buffering e i dati vengono scritti direttamente nel buffer del kernel. Per fare in modo che i dati vengano spostati sul buffer del kernel, possiamo usare "\ n", che in caso di modalità di buffer di default di "buffering di linea", svuota il buffer I / O. Oppure possiamo usare fflush(FILE *stream).

Ora siamo nel buffer del kernel. Il kernel (/ OS) vuole ridurre al minimo i tempi di accesso al disco e quindi legge / scrive solo blocchi di disco. Quindi quando read()viene emesso un a, che è una chiamata di sistema e può essere invocato direttamente o tramite fscanf(), il kernel legge il blocco del disco dal disco e lo memorizza in un buffer. Dopo che i dati vengono copiati da qui nello spazio utente.

Analogamente, i fprintf()dati ricevuti dal buffer I / O vengono scritti sul disco dal kernel. Questo rende read () write () più veloce.

Ora per forzare il kernel ad avviare a write(), dopo di che il trasferimento dei dati è controllato da controller hardware, ci sono anche alcuni modi. Possiamo usare O_SYNCflag simili o simili durante le chiamate di scrittura. Oppure potremmo usare altre funzioni come fsync(),fdatasync(),sync()fare in modo che il kernel inizi a scrivere non appena i dati sono disponibili nel buffer del kernel.