K&R 中的“文件复制”部分答案

【问题标题】："File Copying" section in K&RK&R 中的“文件复制”部分
【发布时间】：2013-06-29 16:51:58
【问题描述】：

我是编程新手，我似乎无法理解为什么我的代码中会出现以下情况，即：

#include <stdio.h>

/*copy input to output; 1st version */

main()
{
    int c;

c = getchar();
while (c != EOF) {
    putchar(c);
    c = getchar();
    }
}

所以在做了一些阅读之后，我收集了以下内容：

在我按 Enter 之前什么都不会执行，因为 getchar() 是一个保持函数。
在按 Enter 之前，我的所有击键都存储在缓冲区中
当getchar() 被调用时，它只是查看缓冲区中的第一个值，成为该值，然后从缓冲区中删除该值。

我的问题是，当我删除第一个 c = getchar() 时，生成的代码与原始代码具有完全相同的功能，尽管在我输入任何内容之前，屏幕上会立即出现一个笑脸符号。为什么会这样？是不是因为putchar(c) 没有保留代码，而是尝试显示尚未定义的c，因此它输出了一些随机符号？如果有帮助，我正在使用 Code::Blocks。

【问题讨论】：

如果你删除第一个getchar，程序有未定义的行为。

标签： c getchar kernighan-and-ritchie

【解决方案1】：

您列出的功能只会将您输入的每个字符回显给您。确实，I/O 是“缓冲的”。执行此缓冲的是操作系统的键盘输入驱动程序。当它缓冲您按下的键时，它会将每个键回显给您。当您按下换行符时，驱动程序会将缓冲的字符传递给您的程序，getchar 然后会看到它们。

正如所写，该功能应该可以正常工作：

c = getchar();   // get (buffer) the first char

while (c != EOF) {  // while the user has not typed ^D (EOF)
    putchar(c);     // put the character retrieved
    c = getchar();  // get the next character
}

由于键盘驱动程序缓冲，它只会在您每次按换行符或使用 ^D (EOF) 退出时回显。

笑脸来自@YuHao 所描述的内容：您可能错过了您运行的第一个getchar，所以putchar 是在回响垃圾。可能是 0，在您的屏幕上看起来像一个笑脸。

【讨论】：

是的，仍然不太清楚为什么不在循环内交换c = getchar(); 和putchar(c); 并丢弃第一个c 声明？刚刚检查了一下，似乎垃圾从输出中消失了。我不明白在这种情况下什么是未定义的？
@user3081519 “第一个 c 声明”是指“第一个 c 赋值”吗？你可以稍微重构一下这个循环，但是如果你去掉第一个赋值，那么第一个while 检查c != EOF 变得毫无意义，当c 是@987654331 时你就有机会尝试putchar(c) @。您必须问自己：例如，如果c 的第一次阅读已经是 EOF 怎么办？循环可以重写为for 循环：for ( c = getchar(); c != EOF; c = getchar() ) putchar(c);。
哦！我懂了。因此，对于我的版本，它仍然会在 EOF 的情况下隐式运行一次，这可能是错误的定义。这很有启发性，谢谢！

【解决方案2】：

如果省略第一个getchar()，代码将如下所示：

int c;
while (c != EOF) {
    putchar(c);
    c = getchar();
}

这里，c 是未初始化的，所以第一次调用putchar(c) 会输出一个垃圾值，这就是你得到笑脸的地方。

【讨论】：

【解决方案3】：

“我是编程新手”

不建议您使用 C 来学习编程（您遇到的困难是因为 C 语言）。例如，我的第一堂计算机科学课是帕斯卡。其他大学可能会使用 scheme 或 lisp，甚至结构化自然语言来教授编程。麻省理工学院的在线课程是用python给出的。

C 不是您在编程的最初几个月想要使用的语言。您的情况的具体原因是由于语言允许您使用未初始化值的值。

当您声明整数变量“c”时，它会在程序堆栈上获得一个隐式保留空间，但没有任何有意义的值：它是“垃圾”，该值是当时内存中已经存在的任何值。 C 语言要求程序员在使用变量之前隐含地知道他需要分配一些值。删除第一个 getchar 会导致在 while 条件 (c != EOF) 和 putchar(c) 中赋值之前使用，这两者都在 c 具有任何有意义的值之前。

考虑用python重写相同的代码：

import sys

c = sys.stdin.read(1)
while c != '':
    c = sys.stdin.read(1)
    sys.stdout.write(c)

删除初始读取，您会收到以下错误：

hdante@aielwaste:/tmp$ python3 1.py 
Traceback (most recent call last):
  File "1.py", line 3, in <module>
    while c != '':
NameError: name 'c' is not defined

这是一个 NameError：您使用未分配的值导致语言错误。

如需了解更多信息，请尝试在线课程，例如：

http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-00-introduction-to-computer-science-and-programming-fall-2008/video-lectures/

关于未初始化的值：

http://en.wikipedia.org/wiki/Uninitialized_variable

【讨论】：