【转载】关于K&R中的getchar和EOF

大师级经典的著作，要字斟句酌的去读，去理解。以前在看 KR 的 The C ProgrammingLanguageSecondEdition第 1.5 节的字符输入/输出，被 getchar和 EOF 所迷惑了。可能主要还是由于没有搞 清楚getchar的工作原理和 EOF 的用法。因此感觉很有必要总结一下，不然，很多琐碎的知识点长时间过后就会淡忘的，只有写下来才是最好的方法。其实，getchar最典型的程序也就几行代码而已。
本人所用的环境是 DebianGNU/Linux，在其他系统下也一样。
一、getchar 的两点总结：
1.getchar 是以行为单位进行存取的。当用 getchar 进行输入时，如果输入的第一个字符为有效字符，那么只有当最后一个输入字符为换行符\n,也可以是文件结束符 EOF时， getchar 才会停止执行，整个程序将会往下执行。譬如书中的例子，输入：abc，然后回车。则程序就会去执行 puchar，然后输出 abc，这个地方不要忘了，系统输出的还有一个回车。然后可以继续输入，再次遇到换行符的时候，程序又会把那一行的输入的字符输出在终端上。对于 getchar，肯定很多初学的 朋友会问，getchar 不是以字符为单位读取的吗？那么，既然我输入了第一个字符 a，肯定满足 while 循环的条件阿，那么应该执行putcharc在终端输出一个字符 a。不错，我在用 getchar 的时候也是一直这么想的，但是程序就偏偏不着样执行，而是必需读到一个换行符或者文件结束符 EOF 才进行一次输出。
对这个问题的一个解释是，在大师编写 C 的时候，当时并没有所谓终端输入的概念，所有的输入实际上都是按照文件进行读取的，文件中一般都是以行为单位的。因此，只有遇到换行符，那么程序会认为输入结束，然后采取执行程序的其他部分。同时，输入是按照文件的方式存取的，那么要结束一个文件的输入就需用到 EOF. 这也就是为什么getchar 结束输入退出时要用 EOF 的原因 。
2.getchar的返回值一般情况下是字符，但也可能是负值，即返回 EOF。这里要强调的一点就是，getchar 函数通常返回终端所输入的字符，这些字符系统中对应的ASCII 值都是非负的。因此，很多时 候，我们会写这样的两行代码：

char c;

c=getchar();

这样就很有可能出现问题。因为getchar函数除了返回终端输入的字符外,在遇到文件结束符 EOF 时，getchar的返回 EOF，这个 EOF 在函数库里一般定义为-1。因此，在这种情况下,getchar 函数返回一个负值，把一个负值赋给一个 char 型的变量是不正确的。为了能够让所定义的变量能够包含 getchar 函数返回的所有可能的值，正确的定义方法如下：

int c;

c=getchar();

 

二、EOF 的两点总结(主要指普通终端中的 EOF)

文件结束符 EOF，Windows 下为组合键 Ctrl+Z， Unix/Linux 下为组合键 Ctrl+D，

1.EOF 作为文件结束符时的情况：EOF 虽然是文件结束符， 但并不是在任何情况下输入CtrlD都能够实现文件结束的功能，只有在下列的条件下，才作为文件结束符。

(1)遇到 getchar 函数执行时，要输入第一个字符时就直接输入 CtrlD，就可以跳出 getchar去执行程序的其他部分；
(2)在前面输入的字符为换行符时，接着输入 CtrlD；
(3)在前面有字符输入且不为换行符时，要连着输入两次 CtrlD，这时第二次输入的 CtrlD起到文件结束符的功能，至于第一次的 CtrlD 的作用将在下面介绍。

其实，这三种情况都可以总结为只有在 getchar提示新的一次输入时，直接输入 CtrlD 才相当于文件结束符。

2.EOF 作为行结束符时的情况， 这时候输入 CtrlD 并不能结束 getchar而只能引发 getchar提示下一轮的输入。这种情况主要是在进行 getchar新的一行输入时， 当输入了若干字符(不能包含换行符)之后，直接输入 CtrlD，此时的 CtrlD 并不是文件结束符，而只是相当于换行符的功能，即结束当前的输入。以上面的代码段为例，如果执行时输入abc，然后 CtrlD，程序输出结果为：abcabc

注意:第一组 abc 为从终端输入的，然后输入 CtrlD，就输出第二组 abc，同时光标停在第二组字符的 c 后面然后可以进行新一次的输入。这时如果再次输入 CtrlD，则起到了文件结束符的作用，结束 getchar。如果输入 abc 之后，然后回车，输入换行符的话，则终端显示为:

abc //第一行，带回车

abc //第二行

     //第三行

其中第一行为终端输入， 第二行为终端输出， 光标停在了第三行处，等待新一次的终端输入。从这里也可以看出 CtrlD 和换行符分别作为行结束符时，输出的不同结果。EOF 的作用也可以总结为：当终端有字符输入时，CtrlD 产生的 EOF 相当于结束本行的输入，将引起 getchar新一轮的输入；当终端没有字符输入或者可以说当 getchar读取新的一次输入时，输入 CtrlD，此时产生的 EOF 相当于文件结束符，程序将结束 getchar的执行。