getchar/fgetc 和 putchar/fputc 中 int 和 char 的区别？

Question

我正在尝试自己学习 C，但我对getchar和putchar有点困惑：

1

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char c;
    printf("Enter characters : ");
    while((c = getchar()) != EOF){
      putchar(c);
    }
    return 0;
}

2

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int c;
    printf("Enter characters : ");
    while((c = getchar()) != EOF){
      putchar(c);
    }
    return 0;
}

C 库函数int putchar(int c)将参数 char 指定的字符（无符号字符）写入 stdout。

C 库函数int getchar(void) ) 从 stdin 获取一个字符（无符号字符）。 这相当于以 stdin 作为参数的 getc。

这是否意味着putchar()接受int和char或它们中的任何一个，对于getchar()我们应该使用int还是char ？

Answer 1

特尔；博士：

• char c; c = getchar(); 错了，坏了，有问题。
• int c; c = getchar(); 是正确的。

这也适用于getc和fgetc ，甚至更多，因为人们通常会读取到文件末尾。

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始终将getchar （ fgetc 、 getc ...）（和putchar ）的返回值最初存储到int类型的变量中。

putchar的参数可以是int 、 char 、 signed char或unsigned char ； 它的类型无关紧要，并且所有这些都相同，即使一个可能导致正整数和其他负整数被传递给上面的字符，包括\\200 (128)。

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必须使用int来存储getchar和putchar的返回值的原因是，当达到文件结束条件时（或发生 I/O 错误），它们都返回宏EOF的值，该值是一个负整数常量， (通常是-1 ) 。

对于getchar ，如果返回值不是EOF ，则它是读取的unsigned char零扩展到int 。 也就是说，假设是 8 位字符，返回的值可以是0 ... 255或宏EOF的值； 再次假设 8 位字符，无法将这 257 个不同的值压缩到 256 个中，以便可以唯一地识别它们中的每一个。

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现在，如果您将其存储到char ，则效果将取决于默认情况下字符类型是有符号还是无符号！ 这因编译器而异，因架构而异。 如果char被签名并假设EOF定义为-1 ，则两个EOF和字符'\\377'上输入将比较等于EOF ; 它们会被符号扩展到(int)-1 。

另一方面，如果char是无符号的（默认情况下在 ARM 处理器上是这样，包括Raspberry PI 系统；并且对于AIX似乎也是如此），则没有可以存储在c中的值可以比较等于-1 ; 包括EOF ； 您的代码将输出一个\\377字符，而不是在EOF上爆发。

这里的危险在于，使用 signed char ，代码似乎可以正常工作，即使它仍然严重损坏 - 合法输入值之一被解释为EOF 。 此外，C89、C99、C11 不强制要求EOF的值； 它只说EOF是一个负整数常量； 因此，除了-1 ，在特定实现上也可以说-224 ，这会导致空格的行为类似于EOF 。

gcc具有开关-funsigned-char可用于在默认为有符号的平台上使char无符号：

% cat test.c
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char c;
    printf("Enter characters : ");
    while ((c = getchar()) != EOF){
      putchar(c);
    }
    return 0;
}

现在我们用 signed char运行它：

% gcc test.c && ./a.out
Enter characters : sfdasadfdsaf
sfdasadfdsaf
^D
%

似乎工作正常。 但是使用 unsigned char ：

% gcc test.c -funsigned-char && ./a.out                   
Enter characters : Hello world
Hello world
���������������������������^C
%

也就是说，我多次尝试在那里按Ctrl-D ，但是每个EOF都打印了一个 而不是打破循环。

现在，再次，对于有符号char情况，它无法区分 Linux 上的char 255 和EOF ，将其分解为二进制数据等：

% gcc test.c && echo -e 'Hello world\0377And some more' | ./a.out 
Enter characters : Hello world
%

只有\\0377转义之前的第一部分被写入标准输出。

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请注意，字符常量和包含无符号字符值的int之间的比较可能无法按预期工作（例如，ISO 8859-1 中的字符常量'ä'表示有符号值-28 。因此假设您编写的代码可以读取输入直到 ISO 8859-1 代码页中的'ä' ，你才会这样做

int c;
while ((c = getchar()) != EOF){
    if (c == (unsigned char)'ä') {
        /* ... */
    }
}

---

由于整数提升，所有char值都适合int ，并在函数调用时自动提升，因此您可以将int 、 char 、 signed char或unsigned char作为参数提供给putchar （不存储其返回值），它会按预期工作。

整数中传递的实际值可能是正数，甚至可能是负数； 例如，字符常量\\377在char有符号的 8 位字符系统上将是负数； 但是putchar （或实际上是fputc ）会将值转换为无符号字符。 C11 7.21.7.3p2 ：

2 fputc 函数将c指定的字符（转换为无符号字符）写入流 [...]

（强调我的）

即fputc将保证将给定的c转换为(unsigned char)c

Answer 2

始终使用int从getchar()保存字符，因为EOF常量是int类型。 如果您使用char则与EOF的比较不正确。

您可以安全地将char传递给putchar()因为它会自动提升为int 。

注意：从技术上讲，在大多数情况下使用char会起作用，但是您不能有 0xFF 字符，因为它们会由于类型转换而被解释为EOF 。 要涵盖所有情况，请始终使用int 。 正如@Ilja 所说——需要int来表示所有 256 个可能的字符值和EOF ，总共有 257 个可能的值，不能以char类型存储。