Windows与Linux标准输出流的区别

问题背景

在 Windows 和 Linux 上同时编译运行以下程序：

#include <stdio.h>  
​
int main()
{
    printf("hello world!!!");
    
    while(1);
    return 0;
}

• Windows 的执行结果：

• Linux 的执行结果：

可以看到，在 Windows 中，循环之前打印了hello world，但是在 Linux 中，看起来似乎hello world没有被打印出来就直接开始循环了。

原因分析

首先，printf是一个行缓冲函数

该函数会先将内容写入缓冲区，当满足下面的条件之一时，才会将缓冲区的内容打印出来。

• 有输入，比如printf之后马上用scanf，这种调用scanf等要从缓冲区中读取数据时，也会将缓冲区的数据刷新。

• 遇到'\n'，'\r'等，比如printf("hello world!!! \n")

• 缓冲区填满

• 整个程序正常结束

• 调用fflush或stdout手动刷新缓存区。(关于fflush函数的用法和如何刷新缓存区，此处不再赘述)

由上面的结果来看，Linux 的执行结果符合 printf函数的特性，但是 Windows 下却能正常输出。原因是什么？

经过查阅资料，该现象是由于 MS 实现的问题。MS的运行库不支持行缓冲，最本质的原因，printf调用的是操作系统的底层“ 系统调用 ”

而且当 stdout 是一个字符设备的时候，printf会立即输出。

查询 Linux 缓冲区大小

在 Linux 环境下，printf的缓冲区大小可以由以下方法查询：

查看stdio.h中的宏BUFSIZ大小：（同理：也可以调用其他宏查看。比如查看输入缓冲区大小，将stdout改为stdin即可）

#include <stdio.h>
​
int main() {
    FILE *stream = stdout;
    int buf_size;
​
    // 查询缓冲区大小
    setvbuf(stream, NULL, _IONBF, 0);
    buf_size = BUFSIZ;
    printf("stdout 缓冲区大小: %d 字节\n", buf_size);
​
    return 0;
}

我的 Linux ARM 开发板返回的结果是这样的：

代表我的缓冲区大小是 8K。

所以才会出现在 Linux 中，hello world并没有占满我的 8K 缓存，所以不会输出打印。

解决

解决方案一

• 添加换行符：\n

#include <stdio.h>  
​
int main()
{
    printf("hello world!!! \n");
    
    while(1);
    return 0;
}

结果：

解决方案二

• 使用fflush函数

#include <stdio.h>
​
int main()
{
    printf("hello world!!!");
    fflush(stdout);  // 刷新stdout缓冲区
    
    while (1);
    return 0;
}

结果：