改行がフォーマット文字列にない限り、呼び出しの後にprintfがフラッシュしないのはなぜですか？

printf改行がフォーマット文字列にない限り、呼び出し後にフラッシュしないのはなぜですか？これはPOSIXの動作ですか？printf毎回すぐにフラッシュするにはどうすればよいですか？

stdoutストリームは、デフォルトではバッファリングラインなので、それは改行に到達した後にのみ、バッファに何が表示されます（または、それが言われていますとき）。すぐに印刷するには、いくつかのオプションがあります。

印刷stderrの代わりに使用してfprintf（stderrあるデフォルトではバッファなし）：

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

使用する必要があるときはいつでもstdoutをフラッシュしますfflush。

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

編集：以下のAndy Rossのコメントから、次を使用してstdoutのバッファリングを無効にすることもできますsetbuf。

setbuf(stdout, NULL);

またはここでsetvbuf説明されている安全なバージョン

setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0); 

いいえ、それは POSIXの動作ではなく、ISOの動作です（まあ、POSIXの動作ですが、ISOに準拠している場合に限ります）。

標準出力は、インタラクティブデバイスを参照するために検出できる場合はラインバッファリングされ、それ以外の場合は完全にバッファリングされます。したがってprintf、次のように、送信する改行を取得してもフラッシュされない状況があります。

myprog >myfile.txt

ユーザーとやり取りしている場合、ユーザーはおそらくすべての行を確認する必要があるため、これは効率にとって意味があります。出力をファイルに送信する場合は、反対側にユーザ​​ーがいない可能性が高いです（不可能ではありませんが、ファイルをテーリングしている可能性があります）。ここで、ユーザーがすべてのキャラクターを見たいと思うかもしれませんが、それには2つの問題があります。

1つ目は、あまり効率的ではないということです。2つ目は、元のANSI Cの義務は、新しい動作を発明するのではなく、主に既存の動作をコード化することであり、それらの設計決定はANSIがプロセスを開始するずっと前に行われたということです。ISOでさえ、現在、標準の既存のルールを変更する際には非常に注意深く踏み込んでいます。

これに対処する方法についてはfflush (stdout)、すべての出力呼び出しの後ですぐに確認したい場合は、問題が解決します。

または、をsetvbuf操作する前にを使用してstdout、それをバッファなしに設定fflushし、コードにこれらすべての行を追加することを心配する必要はありません。

setvbuf (stdout, NULL, _IONBF, BUFSIZ);

ちょうどあなたがあれば、パフォーマンスにかなりの影響を与えることを覚えておいてくださいされているファイルに出力を送信します。また、これに対するサポートは実装定義であり、標準では保証されていないことにも注意してください。

ISO C99セクション7.19.3/3は関連ビットです：

ストリームがバッファリングされていない場合、文字はソースから、または宛先にできるだけ早く表示されるようになっています。そうしないと、文字が蓄積され、ホスト環境との間でブロックとして送信されます。

ストリームが完全にバッファリングされている場合、文字は、バッファがいっぱいになったときにブロックとしてホスト環境との間で送受信されることを目的としています。

ストリームがラインバッファリングされている場合、改行文字が検出されると、文字はブロックとしてホスト環境との間で送受信されます。

さらに、バッファがいっぱいになったとき、バッファリングされていないストリームで入力が要求されたとき、またはホスト環境からの文字の送信を必要とするラインバッファリングストリームで入力が要求されたときに、文字はブロックとしてホスト環境に送信されるように意図されています。 。

これらの特性のサポートは実装定義であり、setbufおよびsetvbuf関数を介して影響を受ける可能性があります。

効率と、1つのTTYに書き込む複数のプログラムがある場合、この方法では1行の文字がインターレースされないため、おそらくそのようになります。したがって、プログラムAとBが出力している場合、通常は次のようになります。

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

これは悪臭を放ちますが、それは

proprogrgraam m AB  ououtputputt
prproogrgram amB A  ououtputtput
program B output

改行でフラッシュすることが保証されていないことに注意してください。フラッシュが重要な場合は、明示的にフラッシュする必要があります。

呼び出しをすぐにフラッシュするには、fflush(stdout)またはfflush(NULL)（NULLすべてをフラッシュすることを意味します）

注：Microsoftランタイムライブラリは行バッファリングをサポートしていないため、次のようになりprintf("will print immediately to terminal")ます。

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

stdoutはバッファリングされるため、改行が出力された後にのみ出力されます。

すぐに出力するには、次のいずれかを実行します。

1. stderrに出力します。
2. stdoutのバッファリングを解除します。

デフォルトでは、stdoutは行バッファリングされ、stderrはバッファリングされず、ファイルは完全にバッファリングされます。

代わりに、バッファリングされていないstderrにfprintfできます。または、必要に応じてstdoutをフラッシュできます。または、標準出力をバッファなしに設定できます。

setbuf(stdout, NULL);バッファリングを無効にするために使用します。

通常、バッファリングには2つのレベルがあります。

1.カーネルバッファキャッシュ（読み取り/書き込みを高速化）

2. I / Oライブラリでのバッファリング（システムコール数を削減）

の例を見てみましょうfprintf and write()。

を呼び出しfprintf()ても、ファイルには直接アクセスしません。まず、プログラムのメモリ内のstdioバッファに移動します。そこから、書き込みシステムコールを使用してカーネルバッファキャッシュに書き込まれます。したがって、I / Oバッファをスキップする1つの方法は、直接write（）を使用することです。他の方法は、を使用することsetbuff(stream,NULL)です。これにより、バッファリングモードがバッファリングなしに設定され、データはカーネルバッファに直接書き込まれます。データを強制的にカーネルバッファーにシフトするには、「\ n」を使用できます。これは、デフォルトのバッファリングモードが「ラインバッファリング」の場合、I / Oバッファーをフラッシュします。またはを使用できますfflush(FILE *stream)。

これでカーネルバッファに移動しました。カーネル（/ OS）はディスクアクセス時間を最小限に抑えたいので、ディスクのブロックのみを読み書きします。したがってread()、システムコールであり、直接またはを介して呼び出すことができるが発行されるとfscanf()、カーネルはディスクからディスクブロックを読み取り、それをバッファーに格納します。その後、データはここからユーザー空間にコピーされます。

同様に、fprintf()I / Oバッファーから受け取ったデータは、カーネルによってディスクに書き込まれます。これにより、read（）およびwrite（）が高速になります。

次に、カーネルにを開始するよう強制しますwrite()。その後、データ転送はハードウェアコントローラーによって制御されますが、いくつかの方法もあります。O_SYNC書き込み呼び出し中に、または同様のフラグを使用できます。またはfsync(),fdatasync(),sync()、カーネルバッファーでデータが利用可能になり次第、カーネルに書き込みを開始させるなど、他の関数を使用することもできます。