一、缓冲区
1.缓冲区是内存空间的一部分。也就是说，在内存空间中预留了一定的存储空间，这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据，这部分预留的空间就叫做缓冲区。缓冲区根据其对应的是输入设备还是输出设备，分为输入缓冲区和输出缓冲区。
2.为什么要引入缓冲区
（1）我们从磁盘里取信息，我们先把读出的数据放在缓冲区，计算机再直接从缓冲区中取数据，等缓冲区的数据取完后再去磁盘中读取，这样就可以减少磁盘的读写次数，再加上计算机对缓冲区的操作大大快于对磁盘的操作，故应用缓冲区可大大提高计算机的运行速度。
（2）我们使用打印机打印文档，由于打印机的打印速度相对较慢，我们先把文档输出到打印机相应的缓冲区，打印机再自行逐步打印，这时我们的CPU可以处理别的事情。缓冲区就是一块内存区，它用在输入输出设备和CPU之间，用来缓存数据。它使得低速的输入输出设备和高速的CPU能够协调工作，避免低速的输入输出设备占用CPU，解放出CPU，使其能够高效率工作。
（3） 把若干字符作为一个会进行传输比。逐个发送这些字符节约时间。
（4）如果用户打错字符，可以直接通过键盘修正错误，当最后按下按键时，传输的是正确的输入。
3.缓冲区的类型
缓冲区 分为三种类型：全缓冲、行缓冲和不带缓冲。
（1）全缓冲
在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写。
（2）行缓冲
在这种情况下，当在输入和输出中遇到换行符时，执行真正的I/O操作。这时，我们输入的字符先存放在缓冲区，等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作。典型代表是键盘输入数据。
（3）不带缓冲
也就是不进行缓冲，标准出错情况stderr是典型代表，这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。
4.缓冲区的刷新
下列情况会引发缓冲区的刷新:
（1）缓冲区满时；
（2）执行flush语句；
（3）执行endl语句；
（4）关闭文件。
可见，缓冲区满或关闭文件时都会刷新缓冲区，进行真正的I/O操作。另外，在C++中，我们可以使用flush函数来刷新缓冲区（执行I/O操作并清空缓冲区），如：cout << flush; //将显存的内容立即输出到显示器上进行显示。刷新字面上的意思是用刷子刷，把原来旧的东西变新了，这里就是改变的意思，例如像缓冲区溢出的时候，多余出来的数据会直接将之前的数据覆盖，这样缓冲区里的数据就发生了改变。
endl控制符的作用是将光标移动到输出设备中下一行开头处，并且清空缓冲区。
cout < < endl;
相当于
cout < < ”\n”< < flush;
通过实例演示说明
(1)文件操作演示全缓冲
创建一个控制台工程，输入如下代码：

include

using namespace std;
int main()
{
//创建文件test.txt并打开
ofstream outfile("test.txt");
//向test.txt文件中写入4096个字符’a’
for(int n=0;n< 4096;n++)
{
outfile << 'a';
}
//暂停，按任意键继续
system("PAUSE");
//继续向test.txt文件中写入字符’b’，也就是说，第4097个字符是’b’
outfile << 'b';
//暂停，按任意键继续
system("PAUSE");
return 0;
}
上面这段代码很容易理解，已经在代码内部作了注释。
编写这段小代码的目的是验证WindowsXP下全缓冲的大小是4096个字节，并验证缓冲区满后会刷新缓冲区，执行真正的I/O操作。
编译并执行，运行结果如下：
此时打开工程所在文件夹下的test.txt文件，您会发现该文件是空的，这说明4096个字符“a”还在缓冲区，并没有真正执行I/O操作。敲一下回车键，结果如下：
请按任意键继续

此时再打开test.txt文件，您就会发下该文件中已经有了4096个字符“a”。这说明全缓冲区的大小是4K（4096），缓冲区满后执行了I/O操作，而字符“b”还在缓冲区。
再次敲一下回车键，结果如下：
请按任意键继续
请按任意键继续
此时再打开test.txt文件，您就会发现字符“b”也在其中了。这一步验证了文件关闭时刷新了缓冲区。
（2）键盘操作演示行缓冲
先介绍getchar()函数。
函数原型：int getchar(void);
说明：当程序调用getchar()函数时，程序就等着用户按键，用户输入的字符被存放在键盘缓冲区中，直到用户按回车为止（回车字符也放在缓冲区中）。当用户键入回车之后，getchar()函数才开始从键盘缓冲区中每次读入一个字符。也就是说，后续的getchar()函数调用不会等待用户按键，而直接读取缓冲区中的字符，直到缓冲区中的字符读完后，才重新等待用户按键。
当程序调用getchar()函数时，程序就等着用户按键，并等用户按下回车键返回。期间按下的字符存放在缓冲区，第一个字符作为函数返回值。继续调用getchar()函数，将不再等用户按键，而是返回您刚才输入的第2个字符；继续调用，返回第3个字符，直到缓冲区中的字符读完后，才等待用户按键。

getchar()函数的执行就是采用了行缓冲。第一次调用getchar()函数，会让程序使用者（用户）输入一行字符并直至按下回车键 函数才返回。此时用户输入的字符和回车符都存放在行缓冲区。
再次调用getchar()函数，会逐步输出行缓冲区的内容。
(3)标准错误输出不带缓冲
如错误输出时使用：
cerr<<”错误，请检查输入的参数!”;
这条语句等效于：
printf(stderr, ”错误，请检查输入的参数!”);
二、创建更友好的用户界面

1. 使用缓冲输入:
   缓冲输入的优点在于在按下Enter键发送输入之前，用户可以任意编辑输入内容。
   但是，如果输入的是字符，在按下Enter键之后，这一动作也传送了换行符，程序必须妥善地处理这个换行符。
   //示例1:

include

int main(void)
{
int guess = 1;
printf("Pick an integer from 1 to 100, I will try to guess it.\n");
printf("Respond with a y if my guess is right with\n");
printf("an n if it is wrong.\n");
printf("Uh...is your number %d?\n", guess);
while(getchar() != 'y')
{
printf("Well, is it %d?\n", ++guess);
}
printf("I knew I could do it!\n");
return 0;
}

下面是程序的运行示例:
Pick an integer from 1 to100.I will try to guess it . Respond with a y if my guess is right and with
an n if it is wrong .
Uh ... is your number 1?
n
Well , then , is it 2?
Well , then , is it 3？
Well , then , is it 4?
Well , then , is it 5?
y
I knew I could do it.
程序解释与评价: 这是一个猜数程序。显然，这个程序很糟糕! 我们先选择了一个数字。每次输入n时，程序打印了两条消息。这是由于程序读取n作为用户否定了数字1，然后还读取了一个换行符否定了数字2。
一个解决的方案是: 使用while循环丢弃输入行最后剩余的内容，包括换行符。这种该方法的优点是，能把no和no way这样的响应视为简单的n。
//示例2:

include

int main(void)
{
int guess = 1;

printf("Pick an integer from 1 to 100, I will try to guess it.\n");
printf("Respond with a y if my guess is right with\n");
printf("an n it is wrong.\n");
printf("Uh...is your number %d?\n", guess);
while(getchar() != 'y')
{
printf("Well, is it %d?\n", ++guess);
while(getchar() != '\n')
continue;
}
printf("I knew I could do it!\n");

return 0;
下面是程序的运行示例:
Pick an integer from 1 to100.I will try to guess it . Respond with a y if my guess is right and with
an n if it is wrong .
Uh ... is your number 1?
n
Well , then , is it 2?
Well , then , is it 3？
Well , then , is it 4?
Well , then , is it 5?
y
I knew I could do it.

2. 混合输入数字和字符
   （1）getchar()进行字符输入和使用scanf()进行数字输入。
   请看下面程序，该程序读取一个字符和两个数字，然后使用由所输入的两个数字指定的行数和列数来打印该字符。

include

void display(char cr, int lines, int width);

int main(void)
{
int ch;

int rows, cols;

printf("Enter a character and two integers:\n");
while((ch = getchar()) != '\n')
{
scanf("%d %d", &rows, &cols);
display(ch, rows, cols);
printf("Enter another character and two intergers:\n");
printf("Enter a newline to quit.\n");
}
printf("Bye.\n");

return 0;

void display(char cr, int lines, int width)
{
int row, col;

for(row = 1; row <= lines; row++)
{
for(col = 1; col <= width; col++)
putchar(cr);
putchar('\n');
}

}
程序运行如下:
Enter a character and two integers :
c23
ccc
ccc
Enter another character and two intergers : Enter a newline to quit 。
Bye -
Process returned в(0x0) execution time :5.743 s
Press any key to continue .
Enter a character and two integers : C 12
cC
Enter another character and two intergers : Enter a newline to quit 。
:36
ttt9t?
!!!!!
!!!!!
Enter another character and two intergers : Enter a newline to quit .
Bye
Pr0cess returned 日(0x8> execution tine :13.558 s
Press any key to continue .
程序解释与评价：
程序第一轮运行完了后直接退出了程序。这个问题跟上面出现的问题相同，即换行符的问题。

2. 优化的程序如下：

include

void display(char cr, int lines, int width);

int main(void)
{
int ch;

void display(char cr, int lines, int width)
{
int row, col;

for(row = 1; row <= lines; row++)
{
for(col = 1; col <= width; col++)
putchar(cr);
putchar('\n');
}

}
程序运行如下:

通过使用一个if语句和一个break，如果scanf()的返回值不是2，您就中止了该程序。这种情况在有一个或两个输入值不是整数或者遇到文件尾时发生。
三、重定向和文件
重定向运算符：（< 和 >）
上面的程序还有查看文件内容，创建一个新文件，拷贝文件的潜力
重定向输入让程序使用文件而不是键盘来输入，重定向输出让程序输出至文件而不是屏幕
1.重定向输出至文件，同目录下不存在这个文件就会创建一个新文件。
若同目录下重定向输出所对应的文件已经存在，则通常会擦除该文件的内容，然后替换新的内容。
2.重定向输入使用文件，查看文件内容
3.拷贝文件（用到了组合重定向）
拷贝文件a.txt 并生成新文件 b.txt
注意：组合重定向中命令和重定向运算符的顺序无关
注意：输入文件名和输出文件名不能相同
—原因：重定向输出至文件之前，原文件已导致原文件的长度被截断为0。
4.不管是组合重定向还是单个方向的重定向，都有一些规则需要遵守：
①：重定向运算符连接一个可执行程序（包括标准操作系统命令）和一个数据文件，不能用于连接一个数据文件和另一个数据文件，也不能用于连接一个程序和另一个程序。
②：使用重定向运算符不能读取多个文件的输入，也不能把输出定向至多个文件。
③：通常，文件名和运算符之间的空格不是必须的，除非是偶尔在UNIX shell,Linux shell 或 Windows 命令行提示模式中使用的有特殊含义的字符。
另外两点值得注意（就是上面两个标黄的注意）
④：组合重定向中命令和重定向运算符的顺序无关。
⑤：输入文件名和输出文件名不能相同