`getchar()`会输出与输入字符串相同的内容。

Question

我对 K&R 中提到使用 getchar() 的程序感到困惑。它输出的结果与输入字符串相同：

#include <stdio.h>

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

为什么它打印整个字符串？我本以为它会读取一个字符并再次要求输入。
另外，我们输入的所有字符串是否都以EOF结尾？

- Shubham

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EOF不是char类型的值而是int类型的吗？ - user379888

我认为它是一个值为-1的整数。 - Shubham

字符串以 \0 结尾。文件以 EOF 结尾，其值为 -1。 - user379888

我打开了一个文本文件，但是没有看到文件结尾处的EOF标记。 :) 无论如何，如果有需要，可以想出一种实现C语言的方法，其中EOF被定义为-42。在值方面如何定义EOF并不重要，你应该始终使用这个常量。 - Timothy

@Fahad：文件会在自己的结尾处自然结束，而不是在特定位置存在特定值时结束。EOF 的值取决于实现方式（通常为 -1；但始终为 EOF）。 - pmg

除此之外，我最近发现的是，由于putchar()在每个字符后面没有添加换行符，所以它会打印整个字符串。类似地，当您使用多个printf()而没有使用'\n'时，所有内容都会在同一行中显示。我们认为它只是一次性读取了整行，因此打印了整行，但实际上并非如此。 - Bryan Hernandez

Answer 1

在你可能使用的简单设置中，getchar 与缓冲输入一起工作，所以你必须在 getchar 获得任何内容之前按回车键。字符串不是由 EOF 终止的；事实上，EOF 不是一个字符，而是表示文件结束的魔术值。但是 EOF 不是读取的字符串的一部分。当没有剩余内容可以读取时，它是 getchar 返回的值。

- Erich Kitzmueller

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当我在K＆R中尝试了计算字符的程序时，我发现get char()会像“abc”一样获取我的输入，但在计数时，它将是4而不是3。 因此，我使用gdb进行调试，结果发现附加的一个'字符'是(nl)，其ascii码为0x0a。那么，我的输入是字符串吗？难道字符串不是以'\0'结尾的吗？为什么会有(nl)呢？ - ray6080

这是因为终止该行的换行符是输入的一部分。C 就是这样，要处理它。 - Erich Kitzmueller

Answer 2

getchar()和相关函数从一个底层的缓冲区/流中读取数据。当你输入文本时，文本将存储在某个缓冲区中，getchar()可以逐个字符地读取它。每次读取都返回下一个字符，直到达到缓冲区的末尾。它不询问后续字符的原因是它可以从缓冲区获取下一个字符。

如果您运行脚本并直接在其中输入，它将继续提示您输入，直到您按下CTRL+D（文件结束）。如果您像这样调用它：./program < myInput，其中myInput是带有一些数据的文本文件，当getchar()读取到输入的末尾时，它会获取EOF。 EOF不是存在于流中的字符，而是一个哨兵值，表示已到达输入的结尾。

额外注意，如果getchar()遇到错误，它也将返回EOF，因此您应该检查ferror()。以下是示例（未经过测试，但您可以理解思路）。

main() {
    int c;
    do {
        c = getchar();
        if (c == EOF && ferror()) {
            perror("getchar");
        }
        else {
            putchar(c);
        }
    }
    while(c != EOF);
}

- Timothy

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谢谢您提供CTRL+D的信息。 - estrar

“bash” 是创建缓冲区还是 Linux？看起来很奇怪，K＆R 没有提到这个问题，尤其是他们基于 Unix。谢谢。 - Ron

Answer 3

按照 C 定义，字符串以 '\0' 结尾。程序中不存在 "C 字符串"。

你的程序从标准输入（键盘）读取字符（缓冲直到按下 ENTER 键），并将它们写回标准输出（屏幕）。不管你输入多少字符或者持续多长时间，它都会这样做。

要停止程序，你需要表明标准输入没有更多数据 (啥？键盘怎么可能没有更多数据呢？)。

你只需按下 Ctrl+D（Unix）或 Ctrl+Z（Windows）模拟文件已经到达结尾。
在 C 语言中，Ctrl+D（或 Ctrl+Z）并不是真正的字符。

如果你使用输入重定向运行程序，则 EOF 是实际的文件结尾，而不是虚构的结尾
./a.out < source.c

- pmg

Answer 4

getchar() 函数读取一个输入字符并将该字符作为函数的值返回。如果读取字符时出现错误或到达了输入的结尾，getchar() 将返回一个特殊的值，用 EOF 表示。

- Petros

Answer 5

根据getchar()的定义，它从标准输入中读取一个字符。不幸的是，stdin被误认为是键盘，这可能并非getchar的情况。getchar使用缓冲区作为stdin，逐个读取单个字符。在您的情况下，由于没有EOF，getchar和putchar会运行多次，并且看起来整个字符串一次性打印出来。做一个小改变，您就会明白：

putchar(c);
printf("\n");     
c = getchar();

现在看一下输出结果与原始代码的比较。

另一个例子可以帮助您理解getchar和缓冲的stdin的概念：

void main(){
int c;
printf("Enter character");
c = getchar();
putchar();
c = getchar();
putchar();
}

在第一次输入时，输入两个字符。当 getchar 运行时，第二次输入时你输入了任何字符吗？没有，但是 putchar 仍然可以工作。

这最终意味着存在一个缓冲区，每当你输入一些内容并点击回车时，它就会进入缓冲区。 getchar 将此缓冲区用作 stdin。

- Revanth Kumar