缓冲区是一个很广义的概念，小到CPU、Cache和内存，大到大国之间，整个地球甚至整个宇宙都有各种缓冲区。一般而言，靠近硬件的编程语言更多关心缓冲区的实现和效率，越是高级或脚本语言虚拟程度越高，缓冲区似乎"不存在"或"被忘记"，但内部依然实现无法摆脱操作系统或语言的缓冲区概念。

缓冲区的来源

计算机科学中，缓冲区产生的根本原因就是不同硬件处理速度有代差，无法调和，缓冲一下，让双方可接受。

缓冲和缓存

一个很容易被混淆的名词是”缓存”，一般而言，缓存代表Cache, 为CPU为了提高处理速度，在CPU和主存之间加入的硬件模块，一般隶属于CPU内部。

缓冲区分类

• 按使用环境，有用户态缓冲区和内核态缓冲区。
  • libc fflush函数控制用户态缓冲区刷新，而fsync控制内核态缓冲区刷新，二者是独立的。

输入输出缓冲区

• libc为了优化性能，在用户空间加了缓冲区，以缓冲用户空间和内核数据交换，毕竟用户和内核态切换不像单条指令那么轻松。
  • 用户一般看log按行，程序只输出一个字符不至于就传递给内核再展示出来，所以，用户态会缓冲此字符，等到接收到换行符才一起传递给内核。
  • 用户输入的情形类似，用户输入一行，但scanf每次可能只要一个整数或一个char, 内核一次给用户态一行足够程序要的N笔数据，这个过程不需要内核用户态转换。

• 内核为了避免每次读写都从设备操作，也设计了输入输出缓冲区，以提高性能。

• Java/C#/Python等高级语言提供*Buffer*之类的类库，用于文件缓冲读写，事实上，基本没有其他形式的文件读写支持，因为其他方式更没效率。

---

微风不燥，阳光正好，你就像风一样经过这里，愿你停留的片刻温暖舒心。

我是程序员小迷（致力于C、C++、Java、Kotlin、Android、iOS、Shell、JavaScript、TypeScript、Python等编程技术的技巧经验分享），若作品对您有帮助，请关注、分享、点赞、收藏、在看、喜欢，您的支持是我们为您提供帮助的最大动力。

欢迎关注。助您在编程路上越走越好！