《c和指標》筆記–getchar()與EOF

本文章基於：http://www.cnblogs.com/QLinux/articles/2465329.html，稍作了修改。

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(Second Edition)中第1.5節的字元輸入/輸出，很迷惑getchar()和EOF的行為。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後就會淡忘的，只有寫下來才是最好的方法。

一、對getchar的兩點總結：

1. getchar是以行為單位進行存取的。
當調用getchar函數讀取輸入時，只有當輸入字元為分行符號'/n'或檔案結束符EOF時，getchar才會停止執行，整個程式將會往下執行。並且，如果輸入行是以EOF結束的（EOF之前不是分行符號），則EOF會被“吃掉”（即不會被getchar讀取到）。譬如下面程式段：

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

執行程式

輸入：abc，然後斷行符號。則程式就會去執行puchar(c)，然後輸出abc和一個斷行符號。然後可以繼續輸入，再次遇到分行符號的時候，程式又會把 那一行的輸入的字元輸出在終端上。

輸入：abc，然後執行ctrl+d，則程式區執行putchar(c),然後輸出abc。（此處ctrl+d和斷行符號具有一樣的功能）。

令人迷惑的是，getchar不是以字元為單位讀取的嗎？那麼，既然我輸入了第一個字元a，肯定滿足while迴圈(c = getchar()) != EOF的條件，那麼應該執行putchar(c)在終端輸出一個字元a。但是程式就偏偏不這樣執行，而是必需讀到一個分行符號或者檔案結束符EOF才進行一次輸出。

 

造成這種結果的一種解釋是，輸入終端驅動處於一次一行 的模式下。也就是雖然getchar()和putchar()確實是按照每次一個字元進行的。但是終端驅動處於一次一行的模式，它的輸入只有到'/n'或 者EOF時才結束。在本例中，程式段調用了getchar函數，則控制權從程式段轉移到getchar函數，而getchar函數要依賴於作業系統的驅動 來讀取輸入，沒遇到分行符號或者EOF，驅動不會通知getchar函數，getchar函數處於“阻
塞”狀態。而遇到分行符號或者EOF後，getchar函數解除“阻塞”，讀取一個字元，控制權返回程 序段，執行putchar函數，迴圈執行。直到遇到EOF字元或者這行輸入全部處理完。

2. getchar()的傳回值一般情況下是非負 值，但也可能是負值，即返回EOF。這個EOF在函數庫裡一般定義為-1。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作為檔案結束符時的情況：

EOF雖然是檔案結束符，但並不是在任何情況下輸入Ctrl+D(Windows下Ctrl+Z)都能夠實現檔案結束的功能，只有在下列的條件下，才作為檔案結束符。
(1)遇到getcahr函數執行時，要輸入第一個字元時就直接輸入Ctrl+D；
(2)在前面輸入的字元為分行符號時， 接著輸入Ctrl+D；
(3)在前面有字元輸入且不為分行符號時，要連著輸入兩次Ctrl+D，這時第二次輸入的Ctrl+D起到檔案結束符的功能，至於第一次的
Ctrl+D作為行結束符（如1.1所講）。

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才相當於檔案結束符。

2. EOF作為行結束符時的情況，這時候輸入Ctrl+D作為行結束的標誌能結束getchar()的“阻塞”，使getchar()逐個字元讀入，但是EOF會被“吃掉”，並不會被讀取。

 

以上面的程式碼片段為例， 如果執行時輸入abc，然後 Ctrl+D，程式輸出結果為：
abcabc

注意:第一組abc是你從終端輸入的，然後輸入Ctrl+D，getchar逐個字元讀取並逐個輸出列印出第二組abc，同時游標停在第二組字元的c後面，然後可以進行新一次的輸入。這時如果再次輸入Ctrl+D，就會起到了檔案結束符的作用，因為EOF是一行輸入的第一個字元。如果輸入abc之後，然後斷行符號，輸入分行符號的話，則終端顯示為：
abc'/n'
abc'/n'
//第三行

其中第一行為你是終端輸入的，第二行是終端輸出（含分行符號），游標停在了第三行處，等待新一次的終端輸入。從這裡也 可以看出Ctrl+D和分行符號分別作為行結束符時，輸出的不同結果。