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C语言printf的一个刁钻Bug

2024年12月2日   |   by tgcode

C语言中的 printf() 有一个尴尬的问题，就是有时候不能立即输出，请看下面的代码：

#include
#include //sleep()所在的头文件
int main()
{
    printf("C语言中文网");
    sleep(5);  //程序暂停5秒钟
    printf("http://c.biancheng.netn");

    return 0;
}

这段代码使用了两个 printf() 语句，它们之间有一个 sleep() 函数，该函数的作用是让程序暂停 5 秒，然后再继续执行。

sleep() 是 Linux 和 macOS 下特有的函数，不能用于 Windows。当然，Windows 下也有功能相同的暂停函数，叫做 Sleep()，稍后我们会讲解。

注意开头的字母s，它们的大小写是不一样的。

在 Linux 或者 macOS 下运行该程序，会发现第一个 printf() 并没有立即输出，而是等待 5 秒以后，和第二个 printf() 一起输出了，请看下面的动图演示：

%title插图%num

我们不妨修改一下代码，在第一个 printf() 的最后添加一个换行符，如下所示：

printf(“C语言中文网n”);

再次编译并运行程序，发现第一个 printf() 首先输出（程序运行后立即输出），等待 5 秒以后，第二个 printf() 才输出，请看下面的动图演示：

%title插图%num

为什么一个换行符n就能让程序的表现有天壤之别呢？按照通常的逻辑，程序运行后第一个 printf() 应该立即输出，而不是等待 5 秒以后再和第二个 printf() 一起输出，也就是说，第二种情形才符合我们的惯性思维。然而，第一种情形该如何理解呢？

其实，这一切都是输出缓冲区（缓存）在作怪！

从本质上讲，printf() 执行结束以后数据并没有直接输出到显示器上，而是放入了缓冲区，直到遇见换行符n才将缓冲区中的数据输出到显示器上。更加深入的内容，我们将在本章的《进入缓冲区（缓存）的世界，破解一切与输入输出有关的疑难杂症》中详细讲解。

以上测试的是 Linux 和 macOS，我们不妨再测试一下 Windows，请看下面的代码：

#include
#include //Sleep()所在的头文件
int main()
{
    printf("C语言中文网");
    Sleep(5000);  //程序暂停5秒钟
    printf("http://c.biancheng.netn");

    return 0;
}

在 Windows 下，想让程序暂停可以使用 Windows.h 头文件中的 Sleep() 函数（S要大写），它和 Linux 下的 sleep() 功能相同。不过，sleep() 要求的时间单位是秒，而 Sleep() 要求的时间单位是毫秒，1 秒等于 1000 毫秒。这段代码中，我们要求程序暂停 5000 毫秒，也即 5 秒。

注意：sleep() 和 Sleep() 都不是C语言的标准函数，而是 Linux 和 Windows 自带的函数。也就是说，C语言本身并不支持它们，只有操作系统才支持它们。

编译并运行程序，会发现第一个 printf() 首先输出（程序运行后立即输出），等待 5 秒以后，第二个 printf() 才输出，请看下面的动画演示：

%title插图%num

在第一个 printf() 的最后添加一个换行符，情况也是一样的，第一个 printf() 从来不会和第二个 printf() 一起输出。

你看，Windows 和 Linux、macOS 的情况又不一样。这是因为，Windows 和 Linux、macOS 的缓存机制不同，Windows 下的 printf() 函数不带缓冲区。更加深入的内容，我们将在本章的《进入缓冲区（缓存）的世界，破解一切与输入输出有关的疑难杂症》中详细讲解。

要想破解 printf() 输出的问题，必须要了解缓存，它能使你对输入输出的认识上升到一个更高的层次，以后不管遇到什么疑难杂症，都能迎刃而解。可以说，输入输出的“命门”就在于缓存。

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