Проводит ли std::cout запись данных сразу в файловый дескриптор?

Нет, std::cout по умолчанию буферизует вывод перед записью в файловый дескриптор.

Буферизация может быть:

• Полной (full buffering): Данные записываются в файловый дескриптор только при заполнении буфера.
• Строковой (line buffering): Данные записываются при встрече символа новой строки (\n) или заполнении буфера. std::cout для интерактивных устройств обычно использует строковую буферизацию.
• Без буферизации (unbuffered): Данные записываются немедленно.

Принудительная запись буфера (flush) может быть вызвана:

• Явным вызовом std::cout.flush().
• Использованием манипулятора std::flush.
• Использованием манипулятора std::endl, который добавляет символ новой строки и вызывает flush().
• Завершением работы программы.
• Чтением из std::cin, если std::cin привязан к std::cout (по умолчанию).

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Буферизованный вывод";
    // В этот момент данные могут находиться в буфере и не быть записаны в файловый дескриптор

    std::cout << std::endl; // Добавляет '\n' и вызывает flush()
    // Теперь данные гарантированно записаны

    std::cout << "Ещё один пример";
    std::cout.flush(); // Принудительно записываем буфер
    // Данные записаны

    return 0;
}