feof() 在 C 中的工作原理

Posted 2023-02-22

【中文标题】feof() 在 C 中的工作原理

【英文标题】：How feof() works in C

【发布时间】：2012-09-02 11:43:59

【问题描述】：

feof() 是检查文件指针当前位置的 eof 还是检查当前文件指针旁边的位置？

感谢您的帮助！

【参考方案1】：

每个FILE 流都有一个内部标志，指示调用者是否已经尝试读取超过文件末尾的内容。 feof 返回该标志。该标志不指示当前文件位置是否为文件末尾，仅指示先前读取是否已尝试读取超过文件末尾。

作为一个例子，让我们来看看当读取一个包含两个字节的文件时会发生什么。

f = fopen(filename, "r"); // file is opened
assert(!feof(f));         // eof flag is not set
c1 = getc(f);             // read first byte, one byte remaining
assert(!feof(f));         // eof flag is not set
c2 = getc(f);             // read second byte, no bytes remaining
assert(!feof(f));         // eof flag is not set
c3 = getc(f);             // try to read past end of the file
assert(feof(f));          // now, eof flag is set

这就是为什么以下是读取文件时使用 eof 的错误方式：

f = fopen(filename, "r");
while (!feof(f)) 
    c = getc(f);
    putchar(c);

由于feof 的工作方式，文件结束标志只设置一次getc 尝试读取文件末尾。然后getc 将返回EOF，即 不是字符，循环构造导致putchar 尝试编写它 out，导致错误或垃圾输出。

每个 C 标准库输入法都会返回成功的指示或 失败：getc 返回特殊值 EOF 如果它试图读取过去 文件结尾，或者读取时出错。特殊值是 文件结尾和错误相同，这是正确使用方法的地方 feof进来：你可以用它来区分文件结束和错误 情况。

f = fopen(filename, "r");
c = getc(f);
if (c == EOF) 
    if (feof(f))
        printf("it was end-of-file\n");
    else
        printf("it was error\n");

对于错误情况，FILE 对象还有另一个内部标志： ferror。测试错误而不是“不是文件结尾”通常更清楚。 在 C 中读取文件的惯用方式如下：

f = fopen(filename, "r");
while ((c = getc(f)) != EOF) 
    putchar(c);

if (ferror(f)) 
    perror(filename):
    exit(EXIT_FAILURE);

fclose(f);

（为简洁起见，此处的示例省略了一些错误检查。）

feof 函数很少有用。

【讨论】：

抱歉，有点激动，扩展了一下。

文件 *f,*g;诠释 c1,c2,c3; f = fopen("test.txt", "r"); g=fopen("t.txt","w"); c1 = getc(f); printf("%d\n",c1); putc(c1,g); c2 = getc(f); printf("%d\n",c2); putc(c2,g); c3 = getc(f); printf("%d\n",c3); putc(c3,g);返回 0;

试过这段代码，但没有得到任何垃圾值或错误。为什么会这样

Alfred，我得到一个垃圾字节作为 t.txt 中的第三个和最后一个字节。你的 test.txt 真的是两个字节长，而不是三个字节吗？ （在 Unix 中使用 'echo -n 12 > test.txt' 创建 test.txt，并注意 -n 选项）。

Herber Shildt 在他的书中建议以错误的方式使用函数而不是 EOF。

【参考方案2】：

通过了解feof 的实现方式，您可以更好地了解它的工作原理。这是第 7 版 Unix stdio 库如何实现 feof 的简化版本。现代库非常相似，添加的代码提供线程安全、更高的效率和更简洁的实现。

extern  struct  _iobuf 
    char    *_ptr;
    int     _cnt;
    char    *_base;
    char    _flag;
    char    _file;
 _iob[_NFILE];

#define _IOEOF  020

#define feof(p)         (((p)->_flag&_IOEOF)!=0)

#define getc(p)         (--(p)->_cnt>=0? *(p)->_ptr++&0377:_filbuf(p))

int
_filbuf(FILE *iop)


    iop->_ptr = iop->_base;
    iop->_cnt = read(fileno(iop), iop->_ptr, BUFSIZ);
    if (iop->_cnt == 0) 
            iop->_flag |= _IOEOF;
            return(EOF);
    
    return(*iop->_ptr++ & 0377);

stdio 库为每个文件维护一个包含_base 指向的内部缓冲区的结构。缓冲区中的当前字符由_ptr 指向，可用字符数包含在_cnt 中。 getc 宏是许多高级功能的基础，例如 scanf，它尝试从缓冲区返回一个字符。如果缓冲区为空，它将调用_filbuf 来填充它。 _filbuf 反过来会调用 read。如果read 返回 0，这意味着没有更多数据可用，_filbuf 将设置 _IOEOF 标志，feof 每次调用它时都会检查它以返回 true。

您可以从上面了解到，feof 将在您第一次尝试读取超出文件末尾的字符（或库函数代表您尝试）时返回 true。这对各种函数的行为有微妙的影响。考虑一个包含单个字符的文件：数字1。在您使用getc 读取该字符后，feof 将返回 false，因为未设置 _IOEOF 标志；还没有人试图读过文件的末尾。再次调用getc 将导致调用read，设置_IOEOF 标志，这将导致feof 返回true。但是，在使用 fscanf("%d", &n) 从同一文件中读取数字后，feof 将立即返回 true，因为 fscanf 将尝试读取整数的其他数字。