C中的fputc与putc

Question

我在阅读 Kernighan 的 C 编程书籍时遇到了 putc 和 fputc。我不太明白两者之间的区别，也不明白什么时候可以使用另一个。我在 StackOverflow 上找到了一些涉及该主题的帖子，但仍不清楚。

这里提到（putc needs stdout, vs puts）：

1. 根据 Kernighan 的书，putc 等同于 fputc，但 putc 可以实现为宏，putc 可以多次评估其流参数。

2. putc 和fputc 之间的区别在于，使用putc，您可能会运行宏版本，这本质上是不安全的，因为它可能需要多次评估其流参数。这会导致大多数人没有意识到的并发症，因此不会提防，因此最好使用fputc。 fputc的宏没有这个问题。

问题：

1. putc 可以实现为宏，但与fputc 相同有什么问题？

2. 第二个声明提到了一些并发症和安全问题。那些是什么？

3. putc 不止一次评估其参数。那么与评估论点相比，它有哪些优点或缺点。

Answer 1

宏实现的问题在于，如果任何参数有副作用，这些副作用可能会被多次评估，可能导致未定义的行为。考虑这个玩具示例：

#define SQUARE(x) ((x) * (x))

大多数情况下，这将按预期运行，但如果您传入 f() 之类的表达式，则调用函数 f() 的副作用会发生两次，而不是一次，因为预处理器只是一个不了解 C 的文本转换器：

int f()
{
    printf("f() was called\n");
    return 42;
}
...
int x = SQUARE(f());  // This calls f() twice!  It gets expanded to this:
// int x = (f() * f());

为了明确这一点，putc 函数如果实现为宏，可能会多次评估其stream 参数。因此，如果该流来自一个函数：

FILE *get_file()
{
    // Potential side effects could happen here
    return some_file;
}
...
putc('A', get_file());

那么这可能会导致函数 get_file() 被多次调用，并可能产生不希望的副作用。

当然，解决方案是调用像fputc() 这样的常规函数​​，而不是putc()。由于它不是宏，因此多次评估其参数不会有任何潜在问题。宏有时可能很危险，因此请谨慎使用。