ANSI C：为啥字符函数接受 int 参数而不是 char 参数？

Posted 2023-02-16

【中文标题】ANSI C：为啥字符函数接受 int 参数而不是 char 参数？

【英文标题】：ANSI C: Why character functions accept int argument instead of char argument?ANSI C：为什么字符函数接受 int 参数而不是 char 参数？

【发布时间】：2012-02-16 07:39:34

【问题描述】：

为什么字符函数接受 int 参数而不是 char 参数？

<ctype.h>

int isalnum(int c); 
int isalpha(int c); 
int iscntrl(int c); 
int isdigit(int c); 
int isgraph(int c); 
int islower(int c); 
int isprint(int c); 
int ispunct(int c); 
int isspace(int c); 
int isupper(int c); 
int isxdigit(int c); 
int tolower(int c); 
int toupper(int c); 

【问题讨论】：

我怀疑答案类似于给定的here。在 C 中，字符文字的类型为 int。

@Cody：这两个决定可能是相关的，因为在 C 中对字符进行“计算”的正确数据类型是 int。但是与这些函数的参数具有相同类型的文字并不像看起来那么简单。你可以写isalnum('a')，但不能保证你能写isalnum(CHAR_MIN)，或者在你的实现中对应于CHAR_MIN的任何字符文字，因为它可能是负数。为了与这些函数正确匹配，字符文字确实需要类型 unsigned，但将它们转换为 char 可能会很糟糕。

【参考方案1】：

字符和整数在 C 中紧密结合。

当您从输入流中接收到一个字符时，它必须能够表示每个字符加上文件结束符号。

这意味着 char 类型不够大，因此他们使用更宽的类型。

C99 基本原理文档指出：

由于这些函数通常主要用作宏，因此它们的域仅限于可以用 unsigned char 表示的小的正整数，加上 EOF 的值。 EOF 传统上是 -1，但可以是任何负整数，因此可以与任何有效字符代码区分开来。因此，这些宏可以通过使用参数作为一个小属性数组的索引来有效地实现。

标准本身是这样说的：

标题<ctype.h> 声明了几个对分类和映射有用的函数 人物。在所有情况下，参数都是一个 int，其值应为 可表示为无符号字符或应等于宏 EOF 的值。如果 参数有任何其他值，行为未定义。

【讨论】：

“下一个最大的类型”实际上是short。但是，当这些被发明出来时，short 将被提升为 int，就像 char 一样。

@JerryCoffin 你什么意思？每当在表达式中使用时，所有 short 仍会提升为 int。

@AmirSaniyan: while ((mychar = tolower(getchar()) != EOF) /* do stuff */ 从技术上讲，非 ascii 值返回未定义的值，但什么时候有“这种行为是未定义的”曾经阻止过任何人依赖它吗？

@Jerry: 更重要的是，当这些被发明时，short 在许多地方与char 的大小相同。尽管标准没有明确要求它，int 几乎在任何地方都大于char。如果它们的大小相同，则实现者将需要一个特殊的“保留”负值，它不是执行字符集中的代码点，并且永远不能从任何类型的输入（包括例如二进制文件流）中读取，并将其用作EOF。我不确定这是否合法，因为这意味着char 的值无法写入文件并读回。

@SteveJessop：哪个编译器的 char 和 short 大小相同？我很确定 AT&T 编译器和 Whitesmiths 都没有。我记得有很多非常早期的编译器（例如 BDS C）根本没有 short，但没有一个与 char 大小相同。

【参考方案2】：

最初发明 C 时，没有对函数参数进行编译时检查。如果一个名为foo(bar,boz)，bar 和boz 的类型为int，编译器会将两个int 值压入堆栈，调用foo，并希望得到两个@987654327 @ 值。由于在计算表达式时小于int 的整数类型被提升为int，所以在原型发明之前编写的C 函数不能传递任何更小的整数类型。

【参考方案3】：

除了正常的字符值之外，它们还必须接受 EOF。它们也早于函数原型的发明。那时，没有办法将char 传递给函数——它总是首先被提升为int。

【参考方案4】：

是的，它可以容纳始终为非字符值的 EOF，尽管 EOF 的确切值可能因不同的系统而异，但它永远不会与任何字符代码相同。