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20.1 getchar函数的返回类型不是字符

【例20.1】下面程序的是把输入复制到输出，分析程序中的错误。 

#include <stdio.h>
int main
（ void 
）
{
      while 
（getchar
（）！=EOF
）
             putchar
（getchar
（））；
      printf
（\"n\"
）；
      return 0
；
}

【解答】当程序调用getchar时，程序就等着用户输入，如果用户输入不止一个字符，这些字符都会被存放在键盘缓冲区中。直到用户按回车（回车字符也放在缓冲区中）时，getchar才开始从stdin流中每次读入一个字符。等到缓冲区中的字符读完后，再等待用户输入。

在while语句里面的getchar函数用来判断，第2个getchar函数做为putchar函数的参数，将字符输出到显示设备。由此可见，第1个getchar读的是缓冲区中的奇数字符，第2个getchar读的则是偶数字符。所以这个程序只将输入偶数位的字符复制到显示设备上。下面是一个运行示例。 

Welcome
！
ecm
！

【例20.2】下面的程序能把输入复制到输出，这个程序正确吗？ 

#include <stdio.h>
int main
（ void 
）
{
      char c
；
      while 
（（c=getchar
（））！=EOF
）
             putchar
（c
）；
      printf
（\"n\"
）；
      return 0
；
}

程序使用一个字符变量存储getchar函数的返回值。表面看来似乎正确，其实并非如此。因为常常用getchar函数读取字符，所以被认为是字符型函数。它的原型要追述到getc函数，因为getchar是使用getc定义的宏，即 

#define getchar
（） getc
（stdin
）

而getc又是定义的宏，这里就不追究下去了。getc返回类型是整数类型，故有 

int getchar
（void
）；

getchar函数的返回值是用户输入的第一个字符的ASCII码值，如出错则返回-1。

读字符时遇到文件结束符，函数返回一个文件结束符标志EOF，EOF在stdio.h中定义为-1。

注意：EOF是定义在头文件中的一个值。这个值不同于任何一个字符。EOF不是可输出字符，因此不能在屏幕上显示。getchar是返回整数的函数，在一般情况下确实返回的是标准输入文件中的下一个字符，但当没有输入时，返回的却是EOF。

现在把变量声明为字符型而不是整型，这就暗示可能不能接受EOF，即意味着无法接收所有可能存在的字符。这就可能存在如下三种情况。

（1）输入的某些合法字符被“截断”处理，即把低位字节赋给变量c，使c的取值与EOF相同，从而使程序在文件复制的中途停止。

（2）c不可能取得EOF这个值，程序进入死循环。

（3）由于巧合，使程序好像能够“正常”工作。这是因为有许多编译系统虽然对函数getchar的返回值进行了“截断”处理，但它们在比较表达式中并不是比较EOF和c，而是比较函数getchar的返回值与EOF。尽管这种实现并不正确，但却使程序能够“正常”运行。

由此可知，正确的程序应编写如下。 

#include <stdio.h>
int main
（ void 
）
{
     int c
；
     while 
（（c=getchar
（））！=EOF
）
           putchar
（c
）；
      printf
（\"n\"
）；
     return 0
；
}

EOF是为getchar函数读入文件而设计的结束符，不是从键盘输入的单字符。所以如果要结束运行，必须执行Ctrl+C。

上面程序追求简洁，下面程序是条理清楚。 

#include <stdio.h>
int main
（ void 
）
{
    while
（1
）
    {
     int c
；
     c=getchar
（）；
     if
（c==EOF
）
              break
；
         putchar
（c
）；
     }
     return 0
；
}

【例20.3】为什么下面程序在有的系统中第1次编译时会给出警告信息？ 

#include <stdio.h>
#define EOF \'0\'
int main
（ void 
）
{
      int c
；
      while 
（（c=getchar
（））！=EOF
）
            putchar
（c
）；
      printf
（\"n\"
）；
      return 0
；
}

【解答】因为在该系统的stdio.h中将EOF定义为-1，这里变成重复定义。应先取消原来的定义，然后再将EOF定义为字符0，即 

#undef EOF
#define EOF \'0\'

运行示范如下。 

We are here
！
We are here
！
How are you
？0
How are you
？

如果只输入1行信息，可以定义回车结束输入，即 

#undef EOF
#define EOF \'n\'

【例20.4】为什么下面程序也能正常运行？ 

#define EOF -1
int main
（ void 
）
{
     register int c
；
     while 
（（c=getchar
（））！=EOF
）
          putchar
（c
）；
     printf
（\"n\"
）；
     return 0
；
}

【解答】getchar宏定义在stdio.h中。在没有包含头文件stdio.h时，编译器会假定getchar是一个返回类型为整型的函数。忽略警告信息继续编译即可生成可执行文件。

为了预防编程者粗心大意忘记包含头文件stdio.h，很多C语言实现在库文件中都包含有getchar函数（这也为了方便那些需要得到getchar地址的编程者）。

不过，由于忘记包含头文件stdio.h，就会在所有出现getchar宏的地方，都用getchar函数调用来替换getchar宏。因为函数调用所导致的开销增多，所以会使程序运行变慢。因为putchar的实现方法与getchar一样，所以这个分析也同样适合putchar。

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