C++ 缓冲区

在 C++ 中，缓冲区是用于在处理数据、写入文件或通过网络发送数据之前临时存储数据的内存空间。

缓冲区充当中间件，促进程序内部以及与外部设备之间的数据无缝传输。

缓冲区的重要性

效率

缓冲区有助于减少频繁 I/O 操作的开销。您可以处理存储在缓冲区中的更大块数据，而不是一次读取或写入一个字节的数据（这可能很慢）。

最小化 I/O 调用

缓冲区最大限度地减少了读取和写入操作的数量，这些操作通常比处理内存中的数据更耗时。

数据一致性

缓冲区确保数据被一致地读取或写入，从而降低了出错的可能性并提高了代码的可靠性。

优化资源

缓冲区允许您的程序以更大的块读取或写入数据，从而更好地利用系统资源。

创建缓冲区

我们可以通过简单地分配内存来在 C++ 中创建缓冲区

char *buffer = new char buffer_name[buffer_size]

这里，

• *buffer - 指向缓冲区地址的指针
• buffer_name - 缓冲区的名称
• buffer_size - 缓冲区的大小

我们也可以使用其他类型（如 int 或 double）的缓冲区。但是，char 缓冲区是最常用的。

注意：我们必须在使用完缓冲区后立即删除它，以便为将来的使用腾出空间。我们可以使用 delete[] 来做到这一点。

示例：创建缓冲区

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

    // define the buffer size
    const int buffer_size = 1024; 
    
    // declare a character buffer
    char *buffer = new char[buffer_size]; 

    // prompt the user for input
    cout << "Enter a line of text: ";

    // read data into the buffer
    cin.getline(buffer, buffer_size);

    // display the content read from the buffer
    cout << "You entered: " << buffer;
    
    // deallocate the dynamically allocated memory
    delete[] buffer;
    
    return 0;
}

输出

Enter a line of text: 12
You entered: 12

在这里，我们创建了一个缓冲区来存储用户输入的数据。

char *buffer = new char[buffer_size];

请注意，我们在创建缓冲区之前定义了缓冲区大小

const int buffer_size = 1024;

这是因为我们需要将缓冲区大小作为参数传递，以表示 getline() 函数的定界符

// read data into the buffer
cin.getline(buffer, buffer_size);

注意：我们使用了 cin.getline(buffer, buffer_size); 而不是 getline(cin, buffer); 因为 buffer 是一个字符指针，而不是字符串变量。

在使用完缓冲区后，我们立即将其删除了。

缓冲区类型

在 C++ 中，有几种类型的缓冲区，每种缓冲区都有特定的用途

流缓冲区

它们与输入和输出流（如 cin 和 cout）相关联。流缓冲区用于在数据显示在屏幕上或写入文件之前临时存储数据。

文件缓冲区

在从文件读取或写入文件时使用它们。文件缓冲区有助于有效地管理程序与文件系统之间的数据传输。

字符缓冲区

字符数组，通常称为 C 风格字符串，可以看作是用于存储字符序列的简单缓冲区。

自定义缓冲区

您还可以使用数组或数据结构（如 std::vector 或 std::array）创建自己的自定义缓冲区，以满足您的特定需求。