当我将命令的输出重定向到文件（例如echo Hello > file）时，是否可以保证命令退出后该文件具有此类数据？还是在命令出口和写入文件的数据之间还有一个很小的窗口？我想在命令退出后立即读取文件，但是我不想读取空文件。

涉及多层缓冲区/高速缓存。

1. CPU缓存。

   数据逐字节组合在一起，并存储在CPU缓存中。如果CPU缓存已满，并且一段时间未访问数据，则包含我们数据的块可能会写入主内存。在大多数情况下，这些对应用程序程序员都是隐藏的。

2. 进程内缓冲区。

   在收集数据的过程中预留了一些内存，因此我们需要向OS发出尽可能少的请求，因为这相对昂贵。该过程将数据复制到这些缓冲区，这些缓冲区又可以由CPU缓存支持，因此不能保证将数据复制到主存储器。应用程序需要显式刷新这些缓冲区，例如使用fclose（3）或fsync（3）。在进程终止之前，exit（3）函数也会执行此操作，而_exit（2）函数不会执行此操作，这就是为什么手册页中有一个大警告，要求该函数仅在您知道自己是什么的情况下才能调用它在做。

3. 内核缓冲区

   然后，操作系统将保留自己的缓存，以最大程度地减少发送到磁盘的请求数量。该高速缓存尤其不属于任何进程，因此其中的数据可能属于已经完成的进程，并且由于所有访问都通过此处，因此如果下一个程序到达此处，则下一个程序将看到该数据。内核将在有时间或明确要求时将这些数据写入磁盘。

4. 驱动器缓存

   磁盘驱动器本身也保留了高速缓存以加快访问速度。这些文件的写入速度非常快，并且有一个命令可将剩余数据写入高速缓存中，并在完成时进行报告，操作系统在关机时会使用该命令来确保在断电之前不会遗漏任何数据。

对于您的应用程序来说，将数据注册到内核缓冲区中就足够了（此时实际数据可能仍驻留在CPU高速缓存中，并且可能尚未写入主内存中）：“ echo”进程终止，这将终止意味着必须清除所有进程中的缓冲区并将数据移交给OS，并且在启动新进程时，可以保证OS在被询问时将提供相同的数据。

如果应用程序没有任何内部缓存，则更改将立即写入文件。您的示例也是如此。该文件是内存中的逻辑实体，将立即更新。对文件的任何后续操作将看到程序所做的更改。

但是，这并不意味着所做的更改已写入物理磁盘。更改可能会停留在OS文件系统缓存或硬件缓存中。要刷新文件系统缓冲区，请使用sync命令。

我想在命令退出后立即读取文件，但是我不想读取空文件。

您不应该在这里遇到任何实际问题。

进程退出时，缓冲区会自动刷新到磁盘吗？

一般来说，答案是否定的。

这取决于命令。如其他答案所述，如果命令未在内部缓冲数据，则命令终止时所有数据将可用。

但是大多数（如果不是全部）标准I / O库默认情况下（在某种程度上）会执行缓冲区stdout，并在应用程序关闭时为缓冲区的自动刷新提供不同的保证。

C保证正常出口将刷新缓冲区。“正常退出”是指exit被调用-明确地或通过从返回main。但是，异常退出可能会绕过此调用（因此会留下未刷新的缓冲区）。

这是一个简单的例子：

#include <signal.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    printf("test");
    raise(SIGABRT);
}

如果你编译这个并执行它，test会不会一定被写入stdout。

其他编程语言给更少的保证：Java中，例如，是否没有在程序终止时自动刷新。如果输出缓冲区包含未终止的行，则除非System.out.flush()明确调用，否则它可能会丢失。

就是说，您的问题正文提出了一些稍有不同的问题：如果数据完全到达文件中，则应在命令终止后立即执行（取决于其他答案中所述的警告）。

我认为还没有一个问题可以充分解决这个问题：

我想在命令退出后立即读取文件，但是我不想读取空文件。

正如其他答案所解释的那样，行为良好的程序会在进程正常终止之前刷新其内部文件缓冲区。之后，在将数据写入持久存储之前，数据仍可能会在内核或硬件缓冲区中徘徊。但是，Linux的文件系统语义保证所有进程都能以与内核包括内部缓冲区¹相同的方式看到文件的内容。

这通常是通过每个文件对象最多具有一个内核内缓冲区并要求所有文件访问都通过此缓冲区来实现的。

• 如果某个进程读取了文件，则如果请求的文件部分当前在缓冲区中，则内核将向该进程显示缓冲区内容；如果不是，则内核将从底层存储介质中获取数据并将其放置在缓冲区中，然后返回上一步。

• 如果进程写入文件，则首先将数据放入该文件的内核缓冲区中。最终，缓冲区内容将被刷新到存储中。同时，满足了来自同一缓冲区的读取访问（请参见上文）。

¹至少对于常规文件，目录和符号链接。FIFO和套接字是另一回事，因为它们的内容永远不会持久存储。常规文件有一些特殊情况，其内容取决于谁询问。示例包括procfs和sysfs中的文件（认为/proc/self这是指向读取符号链接的进程的进程ID的符号链接）。

假设您的命令是由使用C运行时库的某些程序执行的，则应在某个时候调用fclose该命令以关闭打开的文件。

fcloseC函数的手册页显示：

注意注意，fclose（）仅刷新C库提供的用户空间缓冲区。为了确保将数据物理存储在磁盘上，内核缓冲区也必须进行刷新，例如，使用sync（2）或fsync（2）。

的手册页fflush具有相同的注释。的手册页中close说：

成功关闭并不能保证数据已成功保存到磁盘，因为内核延迟写入操作。当关闭流时，文件系统不经常刷新缓冲区。如果需要确保物理存储数据，请使用fsync（2）。（这将取决于磁盘硬件。）

请注意，即使未同步到驱动器，数据也可用于其他进程。也许这对您已经足够了。

如有疑问，请编写测试。

当我将命令的输出重定向到文件（例如echo Hello > file）时，是否可以保证命令退出后该文件具有此类数据？

是。Shell打开输出文件，然后echo直接输出到该文件。命令退出后，操作完成。

还是在命令出口和写入文件的数据之间还有一个很小的窗口？

数据是否已经在介质上是另一回事，这仅在此后发生硬件故障时才有意义，或者您绕过已挂载的文件系统，使用一些取证软件检查活动分区。

我想在命令退出后立即读取文件，但是我不想读取空文件。

不用担心，内核仅保留文件的一个视图，而与打开频率无关。

通常，内核拥有的任何数据都由内核周期维护和清理。此类数据包括通过系统调用（例如）传输到内核内存的数据write(2)。

但是，如果你的应用程序（例如C库）执行对缓冲顶部的这一点，那么内核显然不知道，所以不保证其清理。

而且，我不认为清理有任何时间上的保证—通常，清理是在“尽力而为”（阅读：“有时间的时候”）的基础上进行的。

还是在命令出口和写入文件的数据之间还有一个很小的窗口？

不，没有。

我想在命令退出后立即读取文件，但是我不想读取空文件。

您可以在命令退出后立即读取文件的最终内容，而不会再读取空文件。（在C和C ++中，使用wait，waitpid，wait3或wait4系统调用来等待程序退出，然后才读取文件。如果使用的是Shell，其他编程语言或库（例如C库）调用系统或Java Process类），它可能已经使用了其中一种系统调用。）

正如其他答案和评论所指出的那样，如果程序退出后没有刷新其内部输出缓冲区（例如，由于_exit，中止或接收到致命信号，或者由于Java程序正常退出）。但是，此时您无能为力：未经处理的数据将永远丢失，额外的等待将无法恢复。

是

抱歉，可能添加了另一个多余的答案，但大多数似乎都集中在问题标题的红色鲱鱼上。但是据我所知，问题根本不在于缓冲，而在于：

当我将命令的输出重定向到文件（例如，echo Hello> file）时，是否可以保证在命令退出后该文件具有此类数据？

是的，无条件。您描述的“>”以及“ |”的用法 “ <”和“ <”是Unix和Linux界高度依赖的基于管道的处理模型。在每个Linux安装中，完全取决于此行为，您会发现数百个（甚至不是数千个）脚本。

它可以根据您的设计工作，并且即使有极少数的竞争条件，也可能在几十年前就已解决。