C++字符串輸入緩沖區(qū)機制詳解
一、緩沖定義
1.緩沖定義
緩沖是在兩種不同速度設備之間傳輸信息時平滑傳輸過程的常用手段。
2.為什么引入緩沖區(qū)
操作系統(tǒng)這門課有明確的說明緩沖的作用,是為了解決高速設備和低速設備之間速度不匹配的問題,直接舉個書上的CPU和打印機的例子:
首先我們要用打印機打印一篇文章肯定要經(jīng)過CPU處理然后給到打印機打印文章,但是CPU處理1000個字節(jié)的文字一眨眼的事情,但是打印機可能需要若干秒,總不可能讓CPU處理一個數(shù)據(jù)給打印機一個數(shù)據(jù)這樣子等著運行,這就引入了緩沖區(qū),CPU處理完數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū),打印機直接從緩沖區(qū)提取已經(jīng)處理好的數(shù)據(jù),這樣子就解決了高速設備(CPU)和低速設備(打印機)處理速度不匹配的問題。
二、scanf,cin輸入緩沖區(qū)
1.scanf和cin的緩沖類型
scanf和cin的緩沖類型為行緩沖,行緩沖的的特點是在輸入數(shù)據(jù)只要沒有碰到換行符(回車)就將數(shù)據(jù)存入輸入緩沖區(qū),當碰到換行符之后就將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)取出使用。
2.scanf和cin的緩沖機制
scanf和cin輸入數(shù)據(jù)緩沖機制基本一致,在讀入一個數(shù)據(jù)時直到回車之前他都會存儲在輸入緩沖區(qū)中,直到碰到回車才會將數(shù)據(jù)從輸入緩沖區(qū)中取出供變量使用,但是緩沖區(qū)中的換行符會被留在輸入緩沖區(qū)中。
3.cin.getline和cin.get
cin.get讀取字符串直到讀取到回車為止,但是也會將回車留在緩沖區(qū)。
cin.getline讀取字符串直到讀取到回車為止,但是不會講回車留在緩沖區(qū)。
4.scanf和cin輸入
①cin和scanf讀取一個字符的區(qū)別
char c; cin>>c;//cin讀取字符的時候不會讀入空格、回車以及制表符,如果緩沖區(qū)開頭是換行符或者制表符會被忽略并清除 scanf("%c",&c);//scanf讀取字符的時候不會管你是什么字符直接讀進來
②cin和scanf在讀取緩沖區(qū)中的數(shù)字、字符串、浮點型的時候不會將開頭的空格、換行符或者制表符當作數(shù)據(jù)讀入,如果碰到了他們會將它們忽略并清除。需要注意cin.get和cin.getline不會將開頭的空格、換行符或者制表符忽略并刪除。
5.可能遇到的問題
①在用cin或者scanf讀取一個字符串之后scanf再讀取一個字符,發(fā)現(xiàn)讀取的字符沒辦法輸入而且輸出了一個回車??慈缦麓a:
char name[20]; char c; cin>>name; cout<<name<<endl; scanf("%c",&c); cout<<"---"<<int(c)<<endl;
結(jié)果如下截圖:
當我們輸入name為123的時候程序就結(jié)束了輸出c的值為10,在ASCII碼編碼中10對應的是換行符,為什么會出現(xiàn)上述這種情況呢?因為cin輸入完之后將回車保留在了緩沖區(qū)中,而scanf("%c",&c)輸入字符并不會判斷是空格還是回車,直接將緩沖區(qū)中的回車拿了出來給了字符變量c。
②用cin.getline輸入字符串之后再用scanf讀取一個字符就和上面不一樣了??慈缦麓a:
char name[20]; char c; cin.getline(name,20); cout<<name<<endl; scanf("%c",&c); cout<<"---"<<int(c)<<endl;
結(jié)果如下截圖:
結(jié)果不同的原因是因為scanf,cin,cin.get在行緩沖取出數(shù)據(jù)之后會將換行符留在緩沖區(qū)中,然后再用scanf讀入一個字符發(fā)現(xiàn)緩沖區(qū)并不為空就從緩沖區(qū)中將數(shù)據(jù)拿出來,而cin.getline會將緩沖區(qū)中的換行符也清除,所以不會有①這種情況出現(xiàn)。
③讀入一個字符串之后后面的cin.get()一直無法讀取數(shù)據(jù),看如下代碼:
char name[20]; cin.get(name,20); cout<<"--"<<name<<endl; cin.get(name,20); cout<<"--"<<name<<endl; cin.get(name,20); cout<<"--"<<name<<endl; cin.get(name,20); cout<<"--"<<name<<endl; cin.get(name,20); cout<<"--"<<name<<endl;
結(jié)果如下截圖:
可以看到用第一個cin.get輸入了數(shù)據(jù)之后后面的cin.get都無效了,這是因為cin.get從緩沖區(qū)中讀取到換行符就結(jié)束并將換行符保留在緩沖區(qū)中,接下來的cin.get一直在緩沖區(qū)中碰到換行符就一直沒有實際數(shù)據(jù)輸入。
④整形和字符串混合輸入
當先輸入一個整形再用cin.getline輸入字符串會發(fā)現(xiàn)沒有經(jīng)歷輸入字符串的過程,測試如下代碼:
char name[20]; int a; cin>>a; cout<<a<<endl; cin.getline(name,20); cout<<"---"<<name<<endl; cout<<"end"<<endl;
結(jié)果如下:
根據(jù)上面的緩沖原理比較容易理解,cin輸入一個整形后會在緩沖區(qū)中留下一個換行符,因為緩沖區(qū)中有換行符剩余,cin.getline從緩沖區(qū)中取出數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)正好是換行符,那么就默認字符串輸入完了,并將換行符從緩沖區(qū)中去掉,所以造成了上面的局面。
清除緩沖區(qū)
上面講的問題基本上都是因為緩沖區(qū)中剩余的數(shù)據(jù)造成的,那么只需要有方法清除緩沖區(qū)就行了,可以用getchar(),cin.get()讀取緩沖區(qū)中多的換行符。
總結(jié)
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