一个未签名的字符是否可能等于EOF？

Question

使用fgetc函数读取流的下一个字符时，通常要检查是否已经到达文件结尾，方法是：

if ((c = fgetc (stream)) != EOF)

其中c是int类型。然后，要么已到达文件末尾并且条件失败，要么c将是转换为int的unsigned char，预计它与EOF不同—因为确保EOF为负。好的...显然。

但还有一个小问题...通常char类型最多只有8位，而int必须至少有16位，因此每个unsigned char都可以表示为int。尽管如此，在情况下char有16或32位（我知道，实际上从未发生过...），没有理由不能使sizeof(int)==1，以便（理论上！ ）可能fgetc（stream）返回EOF（或另一个负值），但文件末尾尚未到达...

我错了吗？ C标准中是否有防止fgetc在未到达文件末尾时返回EOF的内容？ （如果是，则我找不到它！）。还是if ((c = fgetc（stream）！= EOF)语法不完全可移植？...

编辑：确实，这是问题＃3860943的重复。我一开始没有找到那个问题。谢谢你的帮助！ :-）

- Rémi Peyre

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我已经阅读过了，但这并没有回答我的问题... - Rémi Peyre

多个相关问题：有哪些平台不使用8位字符？，标准委员会关心的异构架构，以及1字节不等于8位的系统等等。 - Jonathan Leffler

Answer 1

您的问题是：

fgetc函数在未到达文件结尾时是否会返回EOF是由C标准所限制的吗？

相反，标准明确允许在发生错误时返回EOF。

如果出现读取错误，则设置流的错误指示器，并使fgetc函数返回EOF。

在注释中，我看到：

可以通过使用feof和ferror函数来区分文件结尾和读取错误。

您还问：

if ((c = fgetc (stream)) != EOF)语法是否完全可移植？

在理论上的平台上，如果CHAR_BIT大于8且sizeof(int)==1，那么这不是一种有效的检查文件结尾的方法。为此，您必须使用feof和ferror。

c = fgetc (stream);
if ( !feof(stream) && !ferror(stream) )
{
  // Got valid input in c.
}

- R Sahu

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当 sizeof(int) == 1 时，我喜欢使用 if ( !feof(stream) && !ferror(stream) ) 测试。为一个可移植的通用解决方案加一分。 - chux - Reinstate Monica

Answer 2

如果你正在读取的流只包含标准ASCII字符，那么在真正的文件结尾之前，不会收到等效于EOF的字符，因为有效的ASCII字符代码只有127。但是，在读取二进制文件时可能会发生这种情况。字节需要是255（无符号），才能对应于-1有符号字符，并且没有任何东西阻止它出现在二进制文件中。

但是针对你所提出的具体问题（是否有标准规范），并没有确切的答案。请注意，fgetc将字符作为无符号字符进行推广，因此在这种情况下，它永远不会是负数。唯一的风险是如果你已经显式或隐式地将返回值向下转换为signed char（例如，如果你的c变量是signed char）。

注意：正如@Ulfalizer在评论中提到的那样，有一种罕见的情况可能需要担心：如果sizeof(int)==1，并且你正在读取包含非ASCII字符的文件，则可能会得到一个不是真正EOF的-1返回值。请注意，发生这种情况的环境非常少见（据我所知，是针对低端8位微控制器（例如8051）的编译器）。在这种情况下，安全的选择是按照@pmg建议的方式测试feof()。

- Fabio Ceconello

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请注意，例如测试0xFFFFFFFF == -1对于32位的int是成立的。通常的算术转换将-1转换为unsigned int。 - Ulfalizer

@Ulfalizer，我的意思是相反的。如果fgetc找到一个0xFF字节来读取，它会提升为0x000000FF（因此是正255），而不是0xFFFFFFFF，因为它被提升为unsigned char。在这里看到fgetc实现的示例：http://mirror.fsf.org/pmon2000/3.x/src/lib/libc/fgetc.c - Fabio Ceconello

但是C语言并不仅限于ASCII字符集。 - P.P

如果char和int的大小相同，那么你可能会得到一个0xFFFFFFFF的char值。我猜标准在一些地方可能会暗示该值应该表示为有符号的int。无论如何，从无符号转换为有符号是未定义的行为。 - Ulfalizer

当值无法适应有符号类型时。 - Ulfalizer

根据我的理解，标准规定只有当int和char的大小都为1时，它们才相等。Int可能会更大，但char不会。请参考https://dev59.com/tXE95IYBdhLWcg3wp_qn，但在那些罕见的情况下，如果sizeof（int）== 1，你是正确的，因为一个255的无符号char将会转换为一个-1的1字节int。 - Fabio Ceconello

Answer 3

我认为您需要依赖于流错误。

ch = fgetc(stream);
if (ferror(stream) && (ch == EOF)) /* end of file */;

来自标准

如果发生读取错误，则会设置流的错误指示器，并且fgetc函数返回EOF。

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为更好的版本进行编辑

ch = fgetc(stream);
if (ch == EOF) {
    if (ferror(stream)) /* error reading */;
    else if (feof(stream)) /* end of file */;
    else /* read valid character with value equal to EOF */;
}

- pmg

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我认为到达文件结尾并不是读取错误。 - Diego

也许不用...总有 feof() - pmg

问题实际上是：如果未达到文件末尾且没有读取错误，实现中 ch == EOF 为 true 是否允许？ - ouah

Answer 4

我同意你的阅读。

C标准规定（C11，7.21.7.1 The fgetc function p3）：

如果流的文件结束指示器被设置或者流已经到达文件结尾，则将该流的文件结束指示器设置为EOF并且fgetc函数返回EOF。否则，fgetc函数将返回指向流的下一个字符。如果发生读取错误，则设置流的错误指示器并且fgetc函数返回EOF。

在标准中没有任何规定（假设>），禁止托管实现中的fgetc返回等于EOF的值，既不是文件结束指示器也不是错误条件指示器。

- ouah