在C代码中如何表示EOF？

Question

在C代码中，换行符由"\n"表示。是否存在与文件结尾（EOF）字符相当的等效字符？

- static_rtti

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这个问题的假设是错误的，认为“EOF”是一个字符，但实际上它是一种条件。如果它确实是一个字符，那么它也就不再是结束了，对吧？ - Kerrek SB

没有EOF字符。EOF是一个越界值，用于指示EOF条件。它不等于任何字符值（如由getc()等读取）。 - wildplasser

@Kerrek SB: 你说得对，但请注意过去有些操作系统实际上确实在文件中嵌入了EOF字符，例如CP/M使用Control-Z进行标记。 - Paul R

回答问题时，像“这个问题太明显了”这样的回答并不像那些表现出善意并给予指导的回答那么有帮助。这个关于EOF和SOF的问题困扰了我很久，直到我深入研究它。这是一篇好文章，讨论了这个确切的问题，并用代码示例更详细地回答了它... https://ruslanspivak.com/eofnotchar/ - Rich Lysakowski PhD

Answer 1

在大多数现代操作系统中，EOF不是一个字符。它只是适用于文件流的一种条件，当流的结尾被达到时就会发生。混淆之处在于用户可能通过输入特殊字符（例如Unix、Linux和其他操作系统中的Control-D）来"信号化"控制台输入的EOF，但是该字符并不会被正在运行的程序看到，而是被操作系统捕获，进而向进程发出EOF信号。

注意：在一些非常旧的操作系统中，EOF确实是一个字符，例如CP/M中的Control-Z，但这是一种粗糙的hack，以避免在文件系统目录中维护实际文件长度的开销。

- Paul R

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C标准并不保证EOF不是一个字符。 - Eric Postpischil

C标准确保getchar()等函数的返回值要么是一个有效的字符，要么是一种不同于有效字符代码的特殊代码EOF。EOF是一个整型常量表达式，类型为int且具有负值，由多个函数返回以指示文件末尾，即没有更多的输入流。fgetc函数将[下一个]字符作为无符号字符转换为int获取。因此，在任何sizeof(char) != sizeof(int)的系统上，EOF都不同于任何字符。 - Jonathan Leffler

请注意，即使在 Windows 中，如果以文本模式打开文件，则Ctrl-Z会触发EOF条件。微软非常重视与CP/M的向后兼容性。 - Michael Burr

@MichaelBurr：你确定那是Windows而不是特定于编译器的stdio实现吗？据我所知，Windows甚至没有“以文本模式打开”的条件。 - Ben Voigt

@vercellop：是的，命令解释器具有许多DOS向后兼容性。但是虽然它与Windows捆绑在一起，但它只是一个用户模式工具，不是操作系统的一部分。 - Ben Voigt

Answer 2

EOF 不是一个字符。因为（二进制）文件可以包含任何字符。假设你有一个文件，其中的字节逐渐增加，变成 0 1 2 3 ... 255 然后再次变成 0 1 ... 255，总共 512 个字节。无论你认为哪一个那 256 个可能的字节是 EOF，该文件将被截断。

这就是为什么 getchar() 等返回一个 int。可能的返回值范围是一个 char 可以拥有的，再加上一个真正的 int 值 EOF（在 stdio.h 中定义）。这也是为什么在检查 EOF 之前将返回值转换为 char 将不起作用。

注意，一些协议有 "EOF" "字符"。ASCII 有 "End of Text"、"End of Transmission"、"End of Transmission Block" 和 "End of Medium"。其他答案已经提到了旧操作系统。我自己在 Linux 上输入 ^D，在 Windows 控制台上输入 ^Z 来停止给程序输入。（但通过管道读取的文件可以在任何地方拥有 ^D 和 ^Z 字符，并且仅在它们耗尽字节时才信号 EOF。）C 字符串以字符 '\0' 结尾，但这也意味着它们不能包含字符 '\0'。这就是为什么所有 C 非字符串数据函数都使用一个 char 数组（用于包含数据）和一个 size_t（用于知道数据在哪里结束）。

编辑：C99 标准 §7.19.1.3 规定：

宏是 [...]
EOF
它扩展为一个整数常量表达式，带有类型 int 和负值，由多个函数返回，以表示文件结束，即来自流的没有更多输入；

- aib

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您的编辑没有显示EOF不等于字符值。EOF表示文件结尾并不排除它等于char值的可能性。EOF是负数也不排除它等于char值的可能性。（允许EOF成为字符值有点烦人，但正如我所链接的答案所述，这并不妨碍C实现符合C标准。） - Eric Postpischil

这并没有解决问题。那些使用 ((charVar = getchar()) == EOF) 的人将会看到错误的行为。你所说的是，当他们读取那个被提升为 int 类型的 char 值等于 EOF 时，他们可能会得到一个过早的、虚假的 EOF，而不是因为没有任何 char 等于 EOF 而永远循环下去。解决方案仍然是相同的：((intVar = getchar()) == EOF)。 - aib

你应该说：“C标准不能保证EOF不等于char值。”实际上，即使一个实现使用相同类型的char和int，它们对于标准和符合标准的实现仍然是不同的类型。 - aib

@Santropedro：是的，答案是错误的。各种标准库函数都将字符作为“unsigned char”转换为“int”返回，因此必须具有非负值，这个值不能等于“EOF”，因为“EOF”是负数。然而，在C标准的定义中，“字符”的一种定义是“适合一个字节的位表示”。许多人使用“char”类型来处理字符，该类型可以是带符号的。（实际上，“fgets”采用“char *”）。那么可能存在一个“char x”的值等于“EOF”，但它可以通过“fputc”和其他函数有效地打印。 - Eric Postpischil

@Santropedro：正确回答这个问题的意思是，应该通过使用诸如fgetc之类的函数的返回值来检测EOF，该函数返回一个字符作为unsigned char转换为int或EOF。这将适用于除我提供的链接中讨论的奇特假设C实现之外的所有情况。（要编写即使对于那些实现也能工作的代码，请使用feof函数。）但是，不应假定char值不等于EOF。 - Eric Postpischil

Answer 3

不，EOF不是一个字符，而是文件句柄的一种状态。

虽然ASCII字符集中有表示数据结束的控制字符，但这些字符通常不用来标识文件的结尾。例如EOT（^D），在某些情况下几乎具有相同的信号意义。

当标准C库使用带符号整数返回字符，并将-1用于文件结束时，实际上只是表示发生了错误的信号。我没有可用的C标准，但引用SUSv3:

如果流的文件结束指示器被设置或者流处于文件末尾，则流的文件结束指示器应该被设置，并且fgetc()应该返回EOF。如果读取错误发生，则流的错误指示器应该被设置，fgetc()应该返回EOF，并设置errno以指示错误。

- pmakholm

Answer 4

我已经阅读了所有评论。有趣的是，当您打印出以下内容时会发生什么：

printf("\nInteger =    %d\n", EOF);             //OUTPUT = -1
printf("Decimal =    %d\n", EOF);               //OUTPUT = -1
printf("Octal =  %o\n", EOF);                   //OUTPUT = 37777777777
printf("Hexadecimal =  %x\n", EOF);             //OUTPUT = ffffffff
printf("Double and float =  %f\n", EOF);        //OUTPUT = 0.000000
printf("Long double =  %Lf\n", EOF);            //OUTPUT = 0.000000
printf("Character =  %c\n", EOF);               //OUTPUT = nothing

正如我们在这里看到的，EOF并不是一个字符（无论如何）。

- carloswm85

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你遇到UB是因为你使用了错误的格式说明符。EOF既不是浮点型、双精度浮点型也不是长双精度浮点型，因此以浮点类型打印它显然行不通。 - phuclv

@phuclv，你能告诉我UB是什么吗？ - carloswm85

未定义行为 [当我使用错误的格式说明符时会发生什么？] (https://dev59.com/h3LYa4cB1Zd3GeqPbsqN) - phuclv

未定义行为意味着它在C标准中没有定义，但并不意味着从未有理由进行该行为。当您打印double值时，库函数从堆栈读取8个字节，其中最后4个字节是您可以从%x看到的0xFFFFFFFF，并将这8个字节解释为double。它很可能看到一个非常小的非零非规格化值，打印为0.0000000，因为只有6位小数。其他4个字节可能是0x00，但它们可能是任何东西；因此是"未定义行为"，您可能会看到其他随机无意义的内容。 - szmoore

Answer 5

在Windows（以及MSDOS和CP/M）上，命令解释器识别的EOF字符是0x1a（十进制26，也称为Ctrl+Z或SUB）。

它今天仍然可以被用来标记二进制文件中可读标题的结尾：如果文件以"Some description\x1a"开头，则用户可以使用TYPE命令将文件内容转储到控制台，并且在EOF字符处停止转储，即打印 Some description 并停止，而不是继续打印后面的垃圾。

- Axel Rietschin

Answer 6

我认为这可能因系统而异，但一种检查方法是只需使用printf

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    printf("%d", EOF);
    return 0;
}

我在Windows上执行了这个操作，控制台输出了-1。希望这可以帮到你。

- Keith Miller

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如果eof是一个字符，为什么你要用%d打印呢？ - Koray Tugay

Answer 7

答案是否定的，但是...

你可能会因为fgets()的行为感到困惑。

来自http://www.cplusplus.com/reference/cstdio/fgets/：

从流中读取字符并将它们作为C字符串存储在str中，直到已经读取(num-1)个字符或者遇到换行符或文件结束符，以先发生的为准。

- betontalpfa

Answer 8

EOF的值不能与任何实际字符混淆。

如果 a= getchar()，那么我们必须声明 a 足够大，以容纳 getchar() 返回的任何值。我们不能使用 char，因为 a 必须足够大，能够除了字符外还能容纳EOF。

- Harsh Vardhan

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这个答案有歧义。虽然第一部分是正确的，但描述a大小的第二部分很难理解。我编辑了你的帖子以增加一些清晰度。 - Luke Taylor

Answer 9

这取决于系统，但通常为-1。请参见此处

- onoma

Answer 10

我一直在研究EOF信号。在Dennis Ritchie的C语言编程书中，它首次出现在介绍putchar()和getchar()命令时。它基本上标志着字符输入的结束。

例如，让我们编写一个程序，获取两个数字输入并打印它们的总和。您会注意到，在每个数字输入后，您按Enter键来标记已完成输入操作的信号。但是，在使用字符字符串时，Enter被读取为另一个字符['\n':换行符]。要标记输入的终止，您需要在一个全新的行中输入^Z（在键盘上按Ctrl + Z），然后再按Enter。这将信号下一行命令执行。

#include <stdio.h>

int main()
{
char c;
int i = 0;
printf("INPUT:\t");
c = getchar();

while (c != EOF)
{
   ++i;
   c = getchar();
   
};

printf("NUMBER OF CHARACTERS %d.", i);

return 0;}

上面的代码用于计算包括换行符和空格符在内的字符数。如果您不想计算换行符，请使用以下代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
char c;
int i = 0;
printf("INPUT:\t");
c = getchar();

while (c != EOF)
{
    if (c != '\n')
    {
        ++i;
    }

    c = getchar();
    };

printf("NUMBER OF CHARACTERS %d.", i);

return 0;}. 

现在的主要问题是如何输入内容。很简单： 先写下你想要的所有故事，然后换行并输入^Z，再按一次回车。

- Samarthya Singh