C 輸入緩衝與重定向詳解：緩衝模式、echo 實戰、文件重定向操作

echo 程序演示

// echo.c
#include 
int main() {
    int ch;
    while ((ch = getchar()) != EOF) {
        putchar(ch);
    }
}

運行現象：輸入 hello，按 Enter 後一次性顯示 hello（行緩衝）。若為無緩衝，逐字符即時回顯。

緩衝區作用

1. 效率：塊傳輸優於逐字符系統調用。
2. 編輯：提交前可修正輸入錯誤。

重定向

標準流預設：
stdin → 鍵盤，stdout → 螢幕。
可通過 Shell 運算符重定向至文件：

# 輸入重定向：以文件替代鍵盤
./echo < mywords.txt

# 輸出重定向：以文件替代螢幕
./echo > output.txt

# 組合：文件輸入、文件輸出
./echo < input.txt > output.txt

< 將文件關聯到 stdin，> 將 stdout 關聯到文件。程序完全不知情，仍讀 stdin/寫 stdout，實現解耦。

實戰演示

$ cat mywords.txt
hello world
$ ./echo < mywords.txt
hello world          # 程序讀取文件內容並回顯

$ ./echo > out.txt
user types: hello
Ctrl+D (EOF)
$ cat out.txt
hello                # 輸出導向文件，螢幕無顯示

進階：管道與錯誤重定向

# 管道：前一程序 stdout 接後一程序 stdin
cat input.txt | ./process | sort > result.txt

# 錯誤流重定向
./program 2> error.log        # stderr → 文件
./program > out.txt 2>&1      # stdout+stderr 合併
./program &> all.log          # 簡寫

總結

• 理解行緩衝/全緩衝/無緩衝差異，選擇適合場景的輸入方式。
• 重定向是 Unix 哲學「一切皆文件」的體現，程序只需處理標準流。
• getchar/putchar 等標準 IO 函數自動適配重定向，無需修改代碼。
• 生產環境注意 stdout 行緩衝可能導致日志延遲，關鍵點可用 fflush(stdout) 強制刷新。