为什么在一行的末尾放置EOF字符不起作用？

Question

我正在学习C++，并试图理解为什么将EOF字符（在Windows上为Ctrl + Z）放在行末时无法打破while循环？

我的代码：

    int main() {
        char ch;
        while(cin >> ch) {
            cout << ch;
        }
    }

当我输入^Z时，循环会中断；
但当我输入12^Z时，它不会中断。

- Cutter

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可能与12^z != ^z有关...12^z不会评估为false。 - Mare Infinitus

Unix系统的工作方式是相同的；在一行的中间按下CTRL-D会被忽略（或者可能不完全忽略；bash shell会发出哔哔声，但仍然会忽略它），它只在一行的开头起作用。我不知道是否有真正的原因，或者在Unix发明时，某个人认为这将是一个好东西，并且从那时起一直保持着，没有人知道为什么 :-) - Christian Stieber

@ChristianStieber：在类Unix系统中，单个Control-D会在行首触发文件结束条件；否则，两个 Control-D 会触发文件结束条件。 - Keith Thompson

Answer 1

在C++标准中，您不会找到对您问题的答案。

cin >> ch只要没有遇到文件结尾或输入错误，就会是“真”的条件。如何触发文件结尾条件没有被语言规定，它可以且通常会因操作系统而异，即使在同一操作系统中的配置选项也会有所不同。 （例如，类Unix系统默认使用control-D，但这可以通过stty命令进行更改。）

Windows使用Control-Z来触发文本输入流的文件结尾条件；除了在行首之外，它实际上不会在其他位置触发文件结尾条件。

Unix的行为略有不同； 它在行首使用Control-D（默认情况下），或者在一行中使用两个 Control-Ds。

对于Unix，这仅适用于从终端读取时； 如果您正在从文件中读取，control-D只是另一个非打印字符，不会触发文件结尾条件。 当从磁盘文件中读取时，Windows似乎会认识到control-Z作为文件结尾触发器。

底线：不同的操作系统行为不同，很大程度上是因为历史原因。 C ++设计为与这些行为中的任何一种配合使用，这就是为什么它在某些细节上不具体说明的原因。

- Keith Thompson

Answer 2

C和C++标准允许文本流在默认的文本模式下进行一些非常不可思议的操作。这些不可思议的事情包括将内部换行符转换为外部换行控制字符，以及将某些字符或字符序列视为文件结尾。在Unix系统中，这是不被允许的，但在Windows系统中，这是被允许的。因此，代码只能与原始的Unix约定相关联。

这意味着在Windows中，没有办法编写一个可移植的C或C++程序，将其输入完全复制到其输出中。

而在Unix系统中，这根本不是问题。

在Windows中，由单个[Ctrl Z]组成的行通常是文件的结束标志。这不仅适用于控制台，还适用于文本文件（取决于工具）。Windows从DOS继承了这一点，DOS又从CP/M继承了这一通用想法。

我不确定CP/M从哪里得到的，但它与Unix的[Ctrl D]只是相似，根本不同！

在Unix系统中，文件结尾的一般约定是“没有更多数据”。在控制台上，默认情况下[Ctrl D]会立即将您键入的文本发送到等待的程序。当您还没有在该行上键入任何内容时，将发送0字节，并且读取返回0字节表示遇到了文件结尾。

主要区别在于，在Windows中，文本文件的内部结尾标记是数据，可以出现在文件中，而在Unix中，它是缺少数据，不能出现在文件中。当然，Windows也支持普通的文本文件结尾（没有更多数据！）。这使得事情变得更加复杂——Windows就是更加复杂。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    char ch;
    while(cin >> ch) {
        cout << 0+ch << " '" << ch << "'" << endl;
    }
}

- Cheers and hth. - Alf

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我仍然不理解的是，当我的代码中的1和2被读取并放入ch时，它们应该从cin中消失，因此剩下的唯一字符是[Ctrl + Z]，就像由单个EOF组成的行一样。然后cin.eof()应该返回true。 - Cutter

在输入中，单独一行的 [Ctrl Z] 是一回事。在 Windows 中它会被转义。而在文本翻译中幸存下来的 [Ctrl Z] 则完全不同。请尝试我现在添加到答案中的代码。 - Cheers and hth. - Alf

Answer 3

这是由于cin >> ^Z将被评估为false。

更详细地说：cin.eof()将在此返回true，因此隐式调用eof()的while将返回false，从而结束循环。

如果您输入12^Z，则eof()将返回false，因为它可以解析有效的输入值，因此它不会停止循环。

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- Mare Infinitus

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谢谢您的澄清。然而，据我所知，当一个字符被放入ch中时，它就从cin中删除了。因此，在1和2被放入ch之后，只有^Z留在cin中，cin.eof()应该返回true。那么循环应该会终止，对吗？ - Cutter

据我所知，输入的字符串不是按顺序计算的。它们被视为单个输入进行计算。只有当此输入为 eof 时，才将 eof 设置为 true。 - Mare Infinitus

但是为什么在读取完EOF之前的每个字符后，eof（）没有被设置为true呢？ - Cutter

正如我所说，据我所知，输入不是按顺序逐个读取的，而是以块为单位读取。 - Mare Infinitus

我对这是否解释清楚感到怀疑。即使它可以解析有效的输入值，它仍然应该在此之后触发eof，不是吗？而且块根本不需要通过换行符连接，尽管在实践中它们通常会这样做。 - leftaroundabout

不应该。那个块中有一些输入，特别不是 eof。但这似乎是一些品味问题。 - Mare Infinitus