getchar()函数的使用和解释

Question

我正在编写一个程序来读取用户输入语句并从输入中提取所有整数。例如，如果我输入“h3ll0”，程序将输出“30”。我已经使用 fgets 函数来读取用户输入。

但是，我目前正在阅读有关 getchar() 的内容，并且想知道在我的程序中使用 getchar() 来读取用户输入而不是 fget 的最佳方法是什么。我不太清楚 getchar() 的工作原理以及它在什么情况下有用。

这个问题与一个项目有关，该项目专门要求 getchar() 作为读取用户输入的方法。由于我不清楚 getchar() 是如何工作的，所以我使用 fgets 构建了程序的其余部分以确保它正常工作。

#include <stdio.h>

int main()
{
    char user_input[100];
    int i;
    int j = 0;

    printf("Please enter your string: ");
    fgets(user_input ,100, stdin);

    for(i = 0; user_input[i] ; i++)
    {

        if(user_input[i] >= '0' && user_input[i] <= '9')
        {
            user_input[j] = user_input[i];
            j++;
        }
    }


    user_input[j] = '\0';

    printf("Your output of only integers is: ");
    printf("%s\n", user_input);

    return 0;
}

Answer 1

OP：不清楚getchar() 的工作原理

int fgetc(FILE *stream) 通常返回 257 个不同值中的 1 个。

“如果 ... 存在下一个字符，fgetc 函数会将该字符作为 unsigned char 转换为 int C11 §7.21.7.1 2

在文件结束或输入错误（罕见）时，返回EOF。

---

OP：在我的程序中使用 getchar() 而不是 fgets 来读取用户输入。

使用与fgets() 相同的函数签名和函数创建您自己的my_fgets()，然后替换。

char *fgets(char * restrict s, int n, FILE * restrict stream);

fgets 函数从 stream 指向的流中读取最多比n 指定的字符数少一个到s 指向的数组中。在换行符（保留）之后或文件结尾之后不会读取其他字符。在读入数组的最后一个字符之后立即写入一个空字符。 C11 §7.21.7.2 2

返回相同的值

如果成功，fgets 函数将返回 s。如果遇到文件结尾并且没有字符被读入数组，则数组的内容保持不变并返回一个空指针。如果在操作过程中发生读取错误，则数组内容是不确定的，并返回一个空指针。 §7.21.7.2 3

---

未经测试的代码示例

#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>

char *my_fgets(char * restrict s, int n, FILE * restrict stream) {
  bool something_read = false;
  int ch = 0;
  char *dest = s;

  // Room ("reads at most one less") and EOF not returned?
  while (n > 1 && (ch = fgetc(stream)) != EOF) {
    n--;
    something_read = true;
    *dest++ = (char) ch;
    if (ch == '\n') {
      break;  // "No additional characters are read after a new-line character"
    }
  }

  // Did code end the while loop due to EOF?
  if (ch == EOF) {
    // Was EOF due to end-of-file or rare input error?
    if (feof(stream)) {
      // "If end-of-file is encountered and no characters ... read into the array ..."
      if (!something_read) {
        return NULL;
      }
    } else {
      // "If a read error ..."
      return NULL;  // ** Note 1
    }
  }

  // room for \0?
  if (n > 0) {
    *dest = '\0';  //" A null character is written immediately after the last character"
  }

  return s;
}

也许改进fgets() 并将size_t 用于n。

char *my_fgets(char * restrict s, size_t n, FILE * restrict stream);

fgets() 和 n <= 0 是 not clearly defined。使用size_t，一个unsigned类型，至少可以消除n < 0的顾虑。

注意 1：或使用 s = NULL; 代替 return NULL; 并让剩余的代码 null 终止缓冲区。我们有这个选项，因为“数组内容是不确定的”。

Answer 2

这样的东西应该可以作为fgets的笨拙替代品，只使用getchar。我不保证错误处理的准确性。

我认为您永远不会希望在应用程序中使用 getchar 而不是 fgets。 Getchar 更受限制且更不安全。

#include <stdint.h>

void    your_fgets(char *buffer, size_t buffer_size)
{
    int     i;
    size_t  j;

    if (buffer_size == 0)
        return ;
    else if (buffer_size == 1)
    {
        buffer[0] = '\0';
        return ;
    }
    j = 0;
    while ((i = getchar()) != EOF)
    {
        buffer[j++] = i;
        if (j == buffer_size - 1 || i == '\n')
        {
            buffer[j] = '\0';
            return ;
        }
    }
    buffer[j] = '\0';
}

Answer 3

我对这篇文章中的 cmets 表示 fgets 更易于使用感到困惑。使用 fgets 不必要地使问题复杂化。做吧：

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <stdlib.h>

int
main(int argc, char **argv)
{
        int c;
        while( ( c = getchar() ) != EOF ) {
                if(isdigit(c) && (putchar(c) == EOF)) {
                        perror("stdout");
                        return EXIT_FAILURE;
                }
        }
        return ferror(stdin);
}

绝对没有理由使用任何额外的缓冲，或者一次读取一行输入。也许您希望在换行符进入时输出它们，但这将是问题中未指定的实现细节。无论哪种方式，这都是微不足道的 (if(( c == '\n' || isdigit(c)) && (putchar(c) == EOF)))。只需读取一个字符并决定是否要输出它。如果您不认为输入比实际更复杂，那么逻辑会容易得多。 （它不是面向行的......它只是一个字节流。）

如果出于某种未知原因，您想让该工具仅在交互式设置中可用，并以过度冗长的方式加载输出，您可以轻松地执行以下操作：

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <stdlib.h>


int
main(int argc, char **argv)
{
        int c;
        do {
                int want_header = 1;
                printf("Please enter your string: ");

                while( ( c = getchar() ) != EOF && c != '\n' ) {
                        if(! isdigit(c)) {
                                continue;
                        }
                        if(want_header) {
                                want_header=0;
                                printf("Your output of only integers is: ");
                        }
                        if(putchar(c) == EOF) {
                                perror("stdout");
                                return EXIT_FAILURE;
                        }
                }
                if( c == '\n')
                        putchar(c);
                want_header = 0;
        } while(c == '\n');
        return ferror(stdin);
}

但是，请不要那样做。 （想象一下，如果grep 开始时发出一个提示“请输入您要搜索的正则表达式”！）