getchar()和EOF總結

2019-11-10 19:19:47

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（修正版，歡迎指正）【原創】getchar()和EOF總結 http://bbs.chinaunix.net/thread-981231-1-1.html

大師級經典的著作，要字斟句酌的去讀，去理解。以前在看K&R的The C PRogramming Language(SecondEdition)第1.5節的字符輸入/輸出，被getchar()和EOF所迷惑了?？赡苤饕€是由于沒有搞清楚getchar()的工作原理和EOF的用法。因此,感覺很有必要總結一下，不然，很多瑣碎的知識點長時間過后就會淡忘的，只有寫下來才是最好的方法。其實，getchar()最典型的程序也就幾行代碼而已。本人所用的環境是DebianGNU/linux，在其他系統下也一樣。一、getchar的兩點總結：1.getchar是以行為單位進行存取的。當用getchar進行輸入時，如果輸入的第一個字符為有效字符(即輸入是文件結束符EOF，Windows下為組合鍵Ctrl+Z，Unix/Linux下為組合鍵Ctrl+D)，那么只有當最后一個輸入字符為換行符'/n'(也可以是文件結束符EOF，EOF將在后面討論)時，getchar才會停止執行，整個程序將會往下執行。譬如下面程序段：

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

執行程序，輸入：abc，然后回車。則程序就會去執行puchar(c)，然后輸出abc，這個地方不要忘了，系統輸出的還有一個回車。然后可以繼續輸入，再次遇到換行符的時候，程序又會把那一行的輸入的字符輸出在終端上。對于getchar，肯定很多初學的朋友會問，getchar不是以字符為單位讀取的嗎？那么，既然我輸入了第一個字符a，肯定滿足while循環(c = getchar()) != EOF的條件阿，那么應該執行putchar(c)在終端輸出一個字符a。不錯，我在用getchar的時候也是一直這么想的，但是程序就偏偏不著樣執行，而是必需讀到一個換行符或者文件結束符EOF才進行一次輸出。對這個問題的一個解釋是，在大師編寫C的時候，當時并沒有所謂終端輸入的概念，所有的輸入實際上都是按照文件進行讀取的，文件中一般都是以行為單位的。因此，只有遇到換行符，那么程序會認為輸入結束，然后采取執行程序的其他部分。同時，輸入是按照文件的方式存取的，那么要結束一個文件的輸入就需用到EOF(Enf Of File). 這也就是為什么getchar結束輸入退出時要用EOF的原因。2.getchar()的返回值一般情況下是字符，但也可能是負值，即返回EOF。這里要強調的一點就是，getchar函數通常返回終端所輸入的字符，這些字符系統中對應的ASCII值都是非負的。因此，很多時候，我們會寫這樣的兩行代碼：

char c;c = getchar();

這樣就很有可能出現問題。因為getchar函數除了返回終端輸入的字符外，在遇到Ctrl+D(Linux下)即文件結束符EOF時，getchar()的返回EOF，這個EOF在函數庫里一般定義為-1。因此，在這種情況下，getchar函數返回一個負值，把一個負值賦給一個char型的變量是不正確的。為了能夠讓所定義的變量能夠包含getchar函數返回的所有可能的值，正確的定義方法如下(K&R C中特別提到了這個問題)：

int c;c = getchar();

二、EOF的兩點總結(主要指普通終端中的EOF)1.EOF作為文件結束符時的情況：EOF雖然是文件結束符，但并不是在任何情況下輸入Ctrl+D(Windows下Ctrl+Z)都能夠實現文件結束的功能，只有在下列的條件下，才作為文件結束符。(1)遇到getcahr函數執行時，要輸入第一個字符時就直接輸入Ctrl+D，就可以跳出getchar(),去執行程序的其他部分；(2)在前面輸入的字符為換行符時，接著輸入Ctrl+D；(3)在前面有字符輸入且不為換行符時，要連著輸入兩次Ctrl+D，這時第二次輸入的Ctrl+D起到文件結束符的功能，至于第一次的Ctrl+D的作用將在下面介紹。其實，這三種情況都可以總結為只有在getchar()提示新的一次輸入時，直接輸入Ctrl+D才相當于文件結束符。2.EOF作為行結束符時的情況，這時候輸入Ctrl+D并不能結束getchar(),而只能引發getchar()提示下一輪的輸入。這種情況主要是在進行getchar()新的一行輸入時，當輸入了若干字符(不能包含換行符)之后，直接輸入Ctrl+D，此時的Ctrl+D并不是文件結束符，而只是相當于換行符的功能，即結束當前的輸入。以上面的代碼段為例，如果執行時輸入abc，然后Ctrl+D，程序輸出結果為：abcabc注意:第一組abc為從終端輸入的，然后輸入Ctrl+D，就輸出第二組abc，同時光標停在第二組字符的c后面,然后可以進行新一次的輸入。這時如果再次輸入Ctrl+D，則起到了文件結束符的作用，結束getchar（）。如果輸入abc之后，然后回車，輸入換行符的話，則終端顯示為：abc //第一行，帶回車abc //第二行 //第三行其中第一行為終端輸入，第二行為終端輸出，光標停在了第三行處，等待新一次的終端輸入。從這里也可以看出Ctrl+D和換行符分別作為行結束符時，輸出的不同結果。EOF的作用也可以總結為：當終端有字符輸入時，Ctrl+D產生的EOF相當于結束本行的輸入，將引起getchar()新一輪的輸入；當終端沒有字符輸入或者可以說當getchar()讀取新的一次輸入時，輸入Ctrl+D，此時產生的EOF相當于文件結束符，程序將結束getchar()的執行?！狙a充】本文第二部分中關于EOF的總結部分，適用于終端驅動處于一次一行的模式下。也就是雖然getchar()和putchar()確實是按照每次一個字符進行的。但是終端驅動處于一次一行的模式，它的輸入只有到“/n”或者EOF時才結束，因此，終端上得到的輸出也都是按行的。如果要實現終端在讀一個字符就結束輸入的話，下面的程序是一種實現的方法(參考《C專家編程》,略有改動)

/*Edit by Godbach CU Blog: http://blog.chinaunix.net/u/33048/*/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(void){ int c; /* 終端驅動處于普通的一次一行模式 */ system("stty raw"); /* 現在的終端驅動處于一次一個字符模式 */ c = getchar(); putchar(); /* 終端驅動處又回到一次一行模式 */ system("stty cooked"); return 0;}

編譯運行該程序，則當如入一個字符時，直接出處一個字符，然后程序結束。由此可見，由于終端驅動的模式不同，造成了getchar()輸入結束的條件不一樣。普通模式下需要回車或者EOF，而在一次一個字符的模式下，則輸入一個字符之后就結束了。希望本文可以對初學C的朋友提供一點幫助，也希望能和其他朋友進行交流。其中理解不對的地方若能得到指正和建議，本人將不勝感激。同時，本文參考了chinaunix.net關于getchar討論的帖子和一位博友的文章，鏈接地址分別為：http://blog.chinaunix.net/u/9861/showart_64652.htmlhttp://bbs.chinaunix.net/viewthread.php?tid=679688&extra=&page=1歡迎交流和指正。

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