是否每次调用 printf() 都会创建一个新的内部缓冲区，还是所有后续调用都使用与第一次调用相同的缓冲区？答案

【问题标题】：Does each call to printf() create a new internal buffer, or do all subsequent calls use the same buffer as the first?是否每次调用 printf() 都会创建一个新的内部缓冲区，还是所有后续调用都使用与第一次调用相同的缓冲区？
【发布时间】：2018-07-22 01:20:35
【问题描述】：

当我使用printf() 编写一个小程序时，我注意到在随后的printf() 调用中使用的每个\t 字符都从上一个printf() 调用中的字符串末尾继续。

下面的图片和代码示例将阐明我的意思。

预期输出示例

printf("\t%d", i); // Prints multiples of 1
printf("\t%d", i * 2); // Prints multiple of 2
printf("\t%d", i * 3); // ... multiple of 3
printf("\t%d", i * 4); // ... multiple of 4
printf("\t%d", i * 5); // ... multiple of 5
printf("\n"); // Starts new line after each number printed.

要在上图中获得所需的输出，我期望必须这样做：

printf("\t%d", i);
printf("\t\t%d", i * 2);
printf("\t\t\t%d", i * 3);
printf("\t\t\t\t%d", i * 4);
printf("\t\t\t\t\t%d", i * 5);

但这不起作用，后面的每个 printf() 调用都从前一个字符串的末尾继续，这是有道理的，因为我们不使用新行。

最终，我决定一个 printf 调用做同样的事情，虽然可读性稍差，而且开销可能更少。

printf("\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\n", i, i, i * 2, i * 3, i * 4, i * 5);

这让我对 printf() 的工作原理感到好奇。对函数的每个后续调用是否使用第一次调用创建的相同内部缓冲区？

谢谢！

【问题讨论】：

它有什么不同？
处理缓冲的不是printf 调用，而是FILE 流。 printf 函数写入有自己的缓冲区的stdout。实际创建stdout（或任何FILE 流）缓冲区的方式、时间和地点在很大程度上无关紧要。
对于您展示的简单案例，“开销”可以忽略不计。将文本写入控制台可能比六个 printf 调用慢得多。
最后，提前考虑这些事情通常是过早的优化，这往往会导致糟糕的代码。首先要专注于编写好的、可读的和可维护的代码。然后，如果有一些效率要求（并且程序“不够好”（通常是足够好）），那么测量、分析和基准测试以找到瓶颈和热点，并专注于最糟糕的那些第一。使用适当的文档和注释（因为优化通常会使代码几乎无法维护）。
使用新的/相同的缓冲区无法解释您所看到的。

标签： c printf c-strings

【解决方案1】：

你的问题是这个

printf("\t%d", i);
printf("\t\t%d", i * 2);
    // other printf elided for brevity

不等于您正在寻找的内容。具体来说，您似乎错误地相信printf() 的每次调用都会将光标返回到行首（例如在终端上）。

实际上，printf() 的第二次调用在第一次打印的整数值之后立即写入同一行。

输出是顺序的，所以

printf("\t%d", i);
printf("\t\t%d", i * 2);     // total of three \t in this and preceding statement

等价于（就完整的数据输出而言）

printf("\t%d\t\t%d", i, i*2);    // note the 3 \t here.

不要

printf("\t%d\t%d", i, i*2);      //  only two \t here

此行为与缓冲无关。

【讨论】：

【解决方案2】：

首先printf()不直接处理缓冲内存。假设它使用fwrite()函数调用（它也使用系统调用write()）向任何文件写入任何内容，并且这个函数处理缓冲内存。它包含一个pointer 到下一个写入最后一个字符的位置。 fwrite() 函数将数据写入特定文件。printf() 请求 fwrite() 将数据写入名为 stdout 的特定文件中。

每次调用printf() 函数时，它都会调用fwrite() 函数将数据写入stdout。假设你想打印"Hello World"，你可以用printf的一次调用来打印它

printf("Hello World\n");

或

printf("Hello ");
printf("World");
printf("\n");

所以你可以用 3 printf 调用它，这将调用 fwrite() 3 次，这个函数将记住接下来要写入数据的位置。例如：- 在最后一次调用 printf("\n") 时，该位置将设置到下一行。

【讨论】：

您确定您声称printf() 使用fwrite() 吗？
@JonathanLeffler 不，我只是在说明如何解释它。
这不是你的回答所说的。您的回答说“[printf()] 使用了fwrite() 调用”，而没有警告“您可以认为它的行为就像……”或类似的东西。
printf 不一定调用fwrite（实际上在我熟悉的实现中，它根本不会调用它；它使用fputc）。
'这很有趣。 POSIX 规范通常标记其自身与 C 标准之间的差异，但 fprintf() 表示 “由 fprintf() 和 printf() 生成的字符被打印为好像 fputc() 已被调用。” '不要为此添加任何标记，但它不存在于 C11 标准 (C11 §7.21.6.1 The fprintf function) 中。注意最重要的“好像”。 C99 也没有提到，AFAICT，C90 也没有。

【解决方案3】：

Printf 的打印效果与您手动输入内容完全一样。除非您明确告诉它这样做，否则它不会回到行首。所以当 printf 被要求打印 "\ta" 和 "\tb" 时，它首先输出

    a|
     ^- And leaves the "cursor" here...

所以当你要求它打印“\tb”时，它会从中断的地方继续，并打印：

    a    b

【讨论】：