面试题：C语言文件操作之fwrite与缓冲区

Question

在C语言中，使用fwrite函数向文件写入数据时，简述缓冲区机制是如何工作的？假设我们有一个结构体 `struct Data { int num; char str[20]; }`，现在要将10个这样的结构体实例写入文件，代码如下： ```c #include <stdio.h> struct Data { int num; char str[20]; }; int main() { FILE *file = fopen("test.bin", "wb"); struct Data dataArray[10]; // 假设已初始化dataArray fwrite(dataArray, sizeof(struct Data), 10, file); fclose(file); return 0; } ``` 如果在调用fwrite后，不调用fclose，数据是否一定已经写入文件？为什么？

Answer 1

1. 缓冲区机制在fwrite中的工作原理：
   • 在C语言标准I/O库中，fwrite函数用于向文件写入数据。当调用fwrite时，数据并不会立即直接写入物理文件。
   • 标准I/O库会在内存中维护一个缓冲区（通常大小为系统默认的缓冲区大小，例如4096字节等）。fwrite函数首先将数据写入这个缓冲区。
   • 当缓冲区被填满（达到缓冲区容量），或者调用fflush函数（强制刷新缓冲区），又或者调用fclose函数关闭文件时，缓冲区中的数据才会被真正写入到物理文件中。
2. 关于不调用fclose数据是否一定写入文件：
   • 如果在调用fwrite后不调用fclose，数据不一定已经写入文件。
   • 原因是，如上述缓冲区机制所述，fwrite只是将数据写入了内存中的缓冲区，而非直接写入文件。在没有满足缓冲区刷新条件（缓冲区满、调用fflush、调用fclose）的情况下，数据仍然停留在缓冲区中，并没有被真正写入物理文件。只有当满足这些条件之一时，缓冲区的数据才会被写入文件。所以不调用fclose时，数据不一定已经写入文件。