xiaopc 按:原书没有提到这个问题,可能让读者很困惑(比如我( ×ω× ) )


大师级经典的著作,要字斟句酌的去读,去理解。以前在看K&R的The C Programming Language (Second Edition) 第1.5节的字符输入/输出,被getchar()和EOF所迷惑了。可能主要还是由于没有搞清楚getchar()的工作原理和EOF的用法。因此,感觉很有必要总结一下,不然,很多琐碎的知识点长时间过后就会淡忘的,只有写下来才是最好的方法。

其实,getchar()最典型的程序也就几行代码而已。本人所用的环境是DebianGNU/Linux,在其他系统下也一样。

getchar的两点总结:

getchar是以行为单位进行存取的。

当用getchar进行输入时,如果输入的第一个字符为有效字符(即输入是文件结束符EOF,Windows下为组合键Ctrl+Z, Unix/Linux下为组合键Ctrl+D),那么只有当最后一个输入字符为换行符’/n’(也可以是文件结束符EOF,EOF将在后面讨论)时, getchar才会停止执行,整个程序将会往下执行。譬如下面程序段:

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while((c = getchar()) != EOF){
    putchar(c);

执行程序,输入:abc,然后回车。则程序就会去执行puchar(c),然后输出abc,这个地方不要忘了,系统输出的还有一个回车。然后可以继续输入,再次遇到换行符的时候,程序又会把那一行的输入的字符输出在终端上。

对于getchar,肯定很多初学的朋友会问,getchar不是以字符为单位读取的吗?那么,既然我输入了第一个字符a,肯定满足while循环(c = getchar()) != EOF的条件阿,那么应该执行putchar(c)在终端输出一个字符a。不错,我在用getchar的时候也是一直这么想的,但是程序就偏偏不着样执行,而是必需读到一个换行符或者文件结束符EOF才进行一次输出。

对这个问题的一个解释是,在大师编写C的时候,当时并没有所谓终端输入的概念,所有的输入实际上都是按照文件进行读取的,文件中一般都是以行为单位的。因此,只有遇到换行符,那么程序会认为输入结束,然后采取执行程序的其他部分。同时,输入是按照文件的方式存取的,那么要结束一个文件的输入就需用到EOF (Enf Of File). 这也就是为什么getchar结束输入退出时要用EOF的原因。

getchar()的返回值一般情况下是字符,但也可能是负值,即返回EOF。

这里要强调的一点就是,getchar函数通常返回终端所输入的字符,这些字符系统中对应的ASCII值都是非负的。因此,很多时候,我们会写这样的两行代码:

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char c;
c = getchar();

这样就很有可能出现问题。因为getchar函数除了返回终端输入的字符外,在遇到Ctrl+D(Linux下)即文件结束符EOF时,getchar ()的返回EOF,这个EOF在函数库里一般定义为-1。因此,在这种情况下,getchar函数返回一个负值,把一个负值赋给一个char型的变量是不正确的。为了能够让所定义的变量能够包含getchar函数返回的所有可能的值,正确的定义方法如下(K&R C中特别提到了这个问题):
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int c;
c = getchar();

EOF的两点总结(主要指普通终端中的EOF)

EOF作为文件结束符时的情况

EOF虽然是文件结束符,但并不是在任何情况下输入Ctrl+D(Windows下Ctrl+Z)都能够实现文件结束的功能,只有在下列的条件下,才作为文件结束符:
(1)遇到getcahr函数执行时,要输入第一个字符时就直接输入Ctrl+D,就可以跳出getchar(),去执行程序的其他部分;
(2)在前面输入的字符为换行符时,接着输入Ctrl+D;
(3)在前面有字符输入且不为换行符时,要连着输入两次Ctrl+D,这时第二次输入的Ctrl+D起到文件结束符的功能,至于第一次的Ctrl+D的作用将在下面介绍。
其实,这三种情况都可以总结为只有在getchar()提示新的一次输入时,直接输入Ctrl+D才相当于文件结束符。

EOF作为行结束符时的情况,这时候输入Ctrl+D并不能结束getchar(),而只能引发getchar()提示下一轮的输入。

这种情况主要是在进行getchar()新的一行输入时,当输入了若干字符(不能包含换行符)之后,直接输入Ctrl+D,此时的Ctrl+D并不是文件结束符,而只是相当于换行符的功能,即结束当前的输入。以上面的代码段为例,如果执行时输入abc,然后Ctrl+D,程序输出结果为:

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abcabc

注意:第一组abc为从终端输入的,然后输入Ctrl+D,就输出第二组abc,同时光标停在第二组字符的c后面,然后可以进行新一次的输入。这时如果再次输入Ctrl+D,则起到了文件结束符的作用,结束getchar()。
如果输入abc之后,然后回车,输入换行符的话,则终端显示为:
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abc       //第一行,带回车
abc       //第二行
          //第三行

其中第一行为终端输入,第二行为终端输出,光标停在了第三行处,等待新一次的终端输入。
从这里也可以看出Ctrl+D和换行符分别作为行结束符时,输出的不同结果。
EOF的作用也可以总结为:当终端有字符输入时,Ctrl+D产生的EOF相当于结束本行的输入,将引起getchar()新一轮的输入;当终端没有字符输入或者可以说当getchar()读取新的一次输入时,输入Ctrl+D,此时产生的EOF相当于文件结束符,程序将结束getchar()的执行。
【补充】本文第二部分中关于EOF的总结部分,适用于终端驱动处于一次一行的模式下。也就是虽然getchar()和putchar()确实是按照每次一个字符 进行的。但是终端驱动处于一次一行的模式,它的输入只有到“/n”或者EOF时才结束,因此,终端上得到的输出也都是按行的。
如果要实现终端在读一个字符就结束输入的话,下面的程序是一种实现的方法(参考《C专家编程》,略有改动):
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
int c;
/* 终端驱动处于普通的一次一行模式 */
system("stty codeblock");

/* 现在的终端驱动处于一次一个字符模式 */
c = getchar();
putchar();

/* 终端驱动处又回到一次一行模式 */
system("stty cooked");

return 0;
}

编译运行该程序,则当如入一个字符时,直接出处一个字符,然后程序结束。
由此可见,由于终端驱动的模式不同,造成了getchar()输入结束的条件不一样。普通模式下需要回车或者EOF,而在一次一个字符的模式下,则输入一个字符之后就结束了。


原文链接(失效): http://blog.chinaunix.net/u1/53811/showart_421385.html

二转 : http://blog.csdn.net/ithomer/article/details/5669762