我知道完全缓冲的输入可以通过为可能大于应用程序所需的数据块发出单个 read 系统调用来实现。但我不明白如何在没有内核支持的情况下将行缓冲应用于输入。我想一个人必须读取一个数据块然后寻找换行符，但如果是这样，那么完全缓冲有什么区别？
更具体一点：
假设我有一个输入流FILE* in。关于stdio 库如何从操作系统检索字节以填充其缓冲区，以下内容有什么区别？
setvbuf(in, NULL, _IOLBF, BUFSIZ)
setvbuf(in, NULL, _IOFBF, BUFSIZ) 如果有，那有什么区别？
【问题讨论】：
FILE 结构具有默认的内部缓冲区。在fopen 和fread、fgets 等之后，缓冲区由来自read(2) 调用的stdio 层填充。
当您执行fgets 时，它会将数据复制到您的 缓冲区，并从内部缓冲区中拉出数据[直到找到换行符]。如果没有找到换行符，则使用另一个read(2) 调用来补充流内部缓冲区。然后，继续扫描换行符并填充缓冲区。
这可以重复多次[如果你正在做fread，尤其如此]。剩下的任何内容都可用于下一个流读取操作（例如fread、fgets、fgetc）。
您可以使用setlinebuf 设置流缓冲区的大小。为了提高效率，典型的默认大小是机器页面大小 [IIRC]。
因此，可以这么说，流缓冲区“比您领先一步”。它的运作方式很像一个环形队列[实际上，如果不是现实的话]。
不知道，但行缓冲 [或 any 缓冲 mode] 通常用于输出文件（例如，默认设置为标准输出）。它说，如果您看到换行符，请执行隐含的fflush。完全缓冲意味着当缓冲区已满时执行fflush。无缓冲意味着对每个字符执行fflush。
如果您打开一个输出日志文件，您将获得完整的缓冲 [最有效]，因此如果您的程序崩溃，您可能无法获得最后 N 行输出（即它们仍在缓冲区中等待处理）。您可以设置行缓冲，以便在程序崩溃后获得最后一条跟踪行。
在输入时，行缓冲对文件 [AFAICT] 没有任何意义。它只是尝试使用最有效的大小（例如流缓冲区大小）。
我认为重要的一点是，在输入时，您事先不知道换行符在哪里，所以_IOLBF 的操作方式与任何其他模式一样——因为它有 到。 （即）您确实读取（2）到流 buf 大小（或完成未完成的 fread 所需的数量）。换句话说，唯一重要的是内部缓冲区大小和fread 的大小/计数参数，而不是缓冲模式。
对于 TTY 设备（例如 stdin），流将等待换行符 [除非您在底层文件（例如 0）上使用 TIOC* ioctl 来设置 char-at-a-time aka raw 模式]，无论流模式。这是因为 [内核中] 的 TTY 设备规范处理层会阻止读取（例如，这就是为什么您可以键入退格键等，而无需应用程序处理）。
但是，在 TTY 设备/流上执行 fgets 将在内部得到特殊处理（例如）它将执行选择/轮询并获取待处理字符的数量并仅读取该数量，因此它不会阻塞读。然后它将寻找换行符，如果没有找到换行符，则重新发出选择/轮询。但是，如果找到换行符，它会从fgets 返回。换句话说，它将做任何必要的事情来允许标准输入上的预期行为。如果用户输入 10 个字符 + 换行符，它不会阻止 4096 字节的读取。
更新：
回答您的第二轮后续问题
我认为 tty 子系统和进程中运行的 stdio 代码完全独立。它们接口的唯一方式是通过进程发出读取系统调用；这些可能会阻塞或不会阻塞，这取决于 tty 设置。
通常情况下是这样。大多数应用程序不会尝试调整 TTY 层设置。但是，如果应用愿意，可以这样做，但不能通过任何流/stdio 函数。
但该过程完全不知道这些设置，也无法更改它们。
同样，通常是正确的。但是，同样，流程可以改变它们。
如果我们在同一页面上，您所说的意味着 setvbuf 调用将更改 tty 设备的缓冲策略，我发现这与我对 Unix I/O 的理解不一致。
否 setvbuf 仅设置流 缓冲区大小和策略。它根本与内核无关。内核只看到read(2)，并且不知道应用程序是直接执行的还是流是通过fread [或fgets] 执行的。它确实不会以任何方式影响 TTY 层。
在循环使用fgetc 并且用户输入abcdef\n 的普通应用中，fgetc 将阻塞[在驱动程序中]直到输入换行符。这是执行此操作的 TTY 规范处理层。然后，当输入换行符时，fgetc 完成的read(2) 将返回7 的值。第一个 fgetc 将返回，其余六个将迅速发生，从 流的 内部缓冲区中完成。
但是...
更复杂的应用可能会通过ioctl(fileno(stdin),TIOC*,...) 更改 TTY 层策略。流不会意识到这一点。因此，在这样做时，必须小心。因此，如果一个进程想要，它可以完全控制文件单元后面的TTY层，但必须通过ioctl手动完成
使用ioctl 修改[甚至禁用] TTY 规范处理 [又名“TTY 原始模式”] 可以由需要真正的一次字符输入的应用程序使用。例如vim、emacs、getkey等
虽然应用程序可以混合原始模式和stdio 流[并有效地这样做]，但通常的用法是在其正常模式/用法中使用流或 完全绕过 stdio 层，先做ioctl(0,TIOC*,...) 然后再做read(2) 直接。
这是一个示例getkey 程序：
// getkey -- wait for user input
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#define sysfault(_fmt...) \
do { \
printf(_fmt); \
exit(1); \
} while (0)
int
main(int argc,char **argv)
{
int fd;
int remain;
int err;
int oflag;
int stdflg;
char *cp;
struct termios tiold;
struct termios tinew;
int len;
int flag;
char buf[1];
int code;
--argc;
++argv;
stdflg = 0;
for (; argc > 0; --argc, ++argv) {
cp = *argv;
if (*cp != '-')
break;
switch (cp[1]) {
case 's':
stdflg = 1;
break;
}
}
printf("using %s\n",stdflg ? "fgetc" : "read");
fd = fileno(stdin);
oflag = fcntl(fd,F_GETFL);
fcntl(fd,F_SETFL,oflag | O_NONBLOCK);
err = tcgetattr(fd,&tiold);
if (err < 0)
sysfault("getkey: tcgetattr failure -- %s\n",strerror(errno));
tinew = tiold;
#if 1
tinew.c_iflag &= ~(IGNBRK | BRKINT | PARMRK | ISTRIP |
INLCR | IGNCR | ICRNL | IXON);
tinew.c_oflag &= ~OPOST;
tinew.c_lflag &= ~(ECHO | ECHONL | ICANON | ISIG | IEXTEN);
tinew.c_cflag &= ~(CSIZE | PARENB);
tinew.c_cflag |= CS8;
#else
cfmakeraw(&tinew);
#endif
#if 0
tinew.c_cc[VMIN] = 0;
tinew.c_cc[VTIME] = 0;
#endif
err = tcsetattr(fd,TCSAFLUSH,&tinew);
if (err < 0)
sysfault("getkey: tcsetattr failure -- %s\n",strerror(errno));
for (remain = 9; remain > 0; --remain) {
printf("\rHit any key within %d seconds to abort ...",remain);
fflush(stdout);
sleep(1);
if (stdflg) {
len = fgetc(stdin);
if (len != EOF)
break;
}
else {
len = read(fd,buf,sizeof(buf));
if (len > 0)
break;
}
}
tcsetattr(fd,TCSAFLUSH,&tiold);
fcntl(fd,F_SETFL,oflag);
code = (remain > 0);
printf("\n");
printf("%s (%d remaining) ...\n",code ? "abort" : "normal",remain);
return code;
}
【讨论】：
read(2)），全缓冲和行缓冲有什么区别吗？当然，打电话给fgets 会发生什么是完全不同的事情，这不是我要问的。
read(2)ing 一次一行实现了特殊支持。
read 系统调用的进程；这些可能会阻塞或不会阻塞，这取决于 tty 设置。但是该过程完全不知道这些设置，也无法更改它们。如果我们在同一个页面上，你所说的暗示setvbuf 调用将改变 tty 设备的缓冲策略，我发现这与我对 Unix I/O 的理解不一致。
setlinebuffer 是 setlinebuf 的拼写错误。
您正在谈论终端输入的线路规则。终端，至少在 Unix 系统上，是特殊的内核子系统，在字符提供者和内核之间提供连接。行缓冲、全缓冲或原始输入是指字符被传递到内核并可供用户进程使用的方式。因此，进程在读取 tty 或文件之间没有任何区别。只有子系统对 I/O 子系统可用的内容产生语义差异。您可以阅读TTY demystified 以开始了解 TTY I/O 会发生什么。
【讨论】：
stdio 库）在读取 tty 或文件之间没有区别，除了默认的缓冲模式，以后无论如何都可以更改。
你是对的，就 STDIN 而言，行缓冲和全缓冲没有区别，因为 libc 仍然需要读取更大的块才能在其中找到换行符。不支持从内核管道缓冲区读取单个行。考虑以下示例：
printf "a\nb\nc\n" | (sed 1q ; sed 1q ; sed 1q)
a
如您所见，第一个 sed 实例获取了所有数据，同时尝试读取一行。无论 STDIN 是完全缓冲还是行缓冲，结果都是相同的。例如，查看stdbuf 手册页：
如果 MODE 为“L”，则相应的流将被行缓冲。此选项对标准输入无效。
全缓冲和行缓冲之间的区别在输出流中变得可见，控制它们何时被刷新。
【讨论】：
read 函数。我问的是缓冲方案的实现，而不是它的行为。