《C程序设计语言（第2版新版）典藏版》 —1.5 字符输入/输出

1.5   字符输入/输出

接下来我们看一组与字符型数据处理有关的程序。读者将会发现，许多程序只不过是这里所讨论的程序原型的扩充版本而已。

标准库提供的输入/输出模型非常简单。无论文本从何处输入，输出到何处，其输入/输出都是按照字符流的方式处理。文本流是由多行字符构成的字符序列，而每行字符则由0个或多个字符组成，行末是一个换行符。标准库负责使每个输入/输出流都能够遵守这一模型。使用标准库的C语言程序员不必关心在程序之外这些行是如何表示的。

标准库提供了一次读/写一个字符的函数，其中最简单的是getchar和putchar两个函数。每次调用时，getchar函数从文本流中读入下一个输入字符，并将其作为结果值返回。也就是说，在执行语句

之后，变量c中将包含输入流中的下一个字符。这种字符通常是通过键盘输入的。关于从文件输入字符的方法，我们将在第7章中讨论。

每次调用putchar函数时将打印一个字符。例如，语句

将把整型变量c的内容以字符的形式打印出来，通常是显示在屏幕上。putchar与printf这两个函数可以交替调用，输出的次序与调用的次序一致。

1.5.1   文件复制

借助于getchar与putchar函数，可以在不了解其他输入/输出知识的情况下编写出数量惊人的有用代码。最简单的例子就是把输入一次一个字符地复制到输出，其基本思想如下：

读一个字符

while(该字符不是文件结束指示符)

      输出刚读入的字符

      读下一个字符

将上述基本思想转换为C语言程序为：

其中，关系运算符!=表示“不等于”。

字符在键盘、屏幕或其他的任何地方无论以什么形式表现，它在机器内部都是以位模式存储的。char类型专门用于存储这种字符型数据，当然任何整型（int）也可以用于存储字符型数据。由于某些潜在的重要原因，我们在此使用int类型。

这里需要解决如何区分文件中有效数据与输入结束符的问题。C语言采取的解决方法是：在没有输入时，getchar函数将返回一个特殊值，这个特殊值与任何实际字符都不同。这个值称为EOF（end of file，文件结束）。我们在声明变量c的时候，必须让它大到足以存放getchar函数返回的任何值。这里之所以不把c声明成char类型，是因为它必须足够大，除了能存储任何可能的字符外还要能存储文件结束符EOF。因此，我们将c声明成int类型。

EOF定义在头文件<stdio.h>中，是一个整型数。其具体数值是什么并不重要，只要它与任何char类型的值都不相同即可。这里使用符号常量，可以确保程序不需要依赖于其对应的任何特定的数值。

对于经验比较丰富的C语言程序员，可以把这个字符复制程序编写得更精练一些。在C语言中，类似于

之类的赋值操作是一个表达式，并且具有一个值，即赋值后左边变量保存的值。也就是说，赋值可以作为更大的表达式的一部分出现。如果将为c赋值的操作放在while循环语句的测试部分中，上述字符复制程序便可以改写成下列形式：

在该程序中，while循环语句首先读一个字符并将其赋值给c，然后测试该字符是否为文件结束标志。如果该字符不是文件结束标志，则执行while语句体，并打印该字符。随后重复执行while语句。当到达输入的结尾位置时，while循环语句终止执行，从而整个main函数执行结束。

以上这段程序将输入集中化，getchar函数在程序中只出现了一次，这样就缩短了程序，整个程序看起来更紧凑。习惯这种风格后，读者就会发现按照这种方式编写的程序更易阅读。我们经常会看到这种风格。（不过，如果我们过多地使用这种类型的复杂语句，编写的程序可能会很难理解，应尽量避免这种情况。）

对while语句的条件部分来说，赋值表达式两边的圆括号不能省略。不等于运算符!=的优先级比赋值运算符=的优先级要高，这样，在不使用圆括号的情况下关系测试!=将在赋值=操作之前执行。因此语句

等价于语句

该语句执行后，c的值将被置为0或1（取决于调用getchar函数时是否碰到文件结束标志），这并不是我们所希望的结果（更详细的内容，请参见第2章的相关部分）。

练习1-6   验证表达式getchar()!=EOF的值是0还是1。

练习1-7   编写一个打印EOF值的程序。