基于C語言EOF與getchar()的使用詳解

更新時間：2013年05月15日 10:23:07 作者：

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

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(jié)的字符輸入/輸出，被getchar()和EOF所迷惑了。可能主要還是由于沒有搞清楚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(huán)境是DebianGNU/Linux，在其他系統(tǒng)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(zhí)行，整個程序將會往下執(zhí)行。譬如下面程序段：

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

執(zhí)行程序，輸入：abc，然后回車。則程序就會去執(zhí)行puchar(c)，然后輸出abc，這個地方不要忘了，系統(tǒng)輸出的還有一個回車。然后可以繼續(xù)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(huán)(c = getchar()) != EOF的條件阿，那么應該執(zhí)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(zhí) 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(zhí)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(shù)通常返回終端所輸入的字符，這些字符系統(tǒng)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(xiàn)問題。因為getchar函數(shù)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(shù)庫里一般定義為-1。因此，在這種情況下，getchar函數(shù)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(shù)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(xiàn)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(shù)執(zhí)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(zhí)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(fā)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(zhí)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(zhí)行。

【補充】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(xiàn)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(xiàn)的方法(參考《C專家編程》,略有改動)

復制代碼代碼如下:

/*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(xiàn)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。

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