fgetc与EOF的错综复杂关系

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作者：倪键树，嵌入式安卓物联网讲师。

fgetc与EOF的错综复杂关系

1、fgetc对字节的读取

在正常的情况下，fgetc 以 unsigned char 的方式读取文件流，扩展为一个整数，并返回。换言之，fgetc 从文件流中取一个字节，并加上24个零，成为一个小于256的整数，然后返回。

int c;

while ((c = fgetc(rfp))!= -1) // -1就是 EOF

fputc (c,wfp);

解析：上面 fputc 中的 c 虽然是整数，但在 fputc将其写入文件流之前，又把整数的高24位去掉了，因此 fgetc，fputc 配合能够实现文件复制。到目前为止，把 c 定义为char仍然是可行的，但下面我们将看到，把 c 定义为 int 是为了能正确判段文件是否结束的，而char则不能判断文件是否结束。

2、判断文件结束

多数人认为文件中有一个EOF，用于表示文件的结尾。但这个观点实际上是错误的，在文件所包含的数据中，并没有什么文件结束符。对fgetc 而言，如果不能从文件中读取，则返回一个整数 -1，这就是所谓的EOF。返回 EOF 无非是出现了两种情况，一是文件已经读完; 二是文件读取出错，反正是读不下去了。

注意:在正常读取的情况下，返回的整数均小于256，即0x0~0xFF。而读不出返回的是（-1）0xFFFFFFFF。但是假如你用fputc把 0xFFFFFFFF 往文件里头写，高24位被屏蔽，写入的将是 0xFF。

3、将c定义 int读取0xFF 会使我们误判为结束吗？

不会，前提是接收返回值的 c 要按原型定义为 int。

如果下一个读取的字符将为 0xFF，则

int c;

c = fgetc (rfp);//本来读取为0xFF，自动扩展为c = 0x000000FF;

if (c != -1)  // 当然不相等， -1 是 0xFFFFFFFF

fputc (wfp);  //所以即使读取了OXFF 复制也成功！

字符0xFF，其本身并不是EOF。

4、将c定义 char，若读取为0xFF，复制将失败。

假定下一个读取的字符为 0xFF 则：

char c;

c = fgetc (rfp);// fgetc(rfp)的值扩展为 0x000000FF，强转char型变为c = 0xFF

if (c != -1)  // 字符0xFF与整数-1比较，c 被扩展为0xFFFFFFFF（即-1），所以，条件成立，文件复制提前退出。

C被扩展为0xFFFFFFFF，由下面代码可以验证：

#include <stdio.h>

int main()

{

char c;

   c = -1;

printf("%x",c);

   return 0;

}

得到的结果为ffffffff。

while((c=fgetc(rfp))!=EOF) 中的判别条件成立，文件复制结束! 意外中止，复制失败！

5、将c定义为 unsigned char;

当读到文件末尾，返回 EOF也就是-1时，

unsigned char c;

c = fgetc (rfp);// fgetc (rfp)的值为EOF，即-1，即0xFFFFFFFF，降格为字节， c=0xFF

if ( c!= -1) // c 被扩展为 0x000000FF（即255），永远不会等于 0xFFFFFFFF

所以这次虽然能正确复制 0xFF，但却不能判断文件结束。事实上，在 c为unsigned char时，c != -1 是永远成立的，一个高质量的编译器，比如 gcc会在编译时指出这一点。

注：“关于char、signed char 和 unsigned char 的区别在哪里？”请看后边解析！

6、为何需要feof?

FILE *fp;

fp 指向一个很复杂的数据结构， feof 是通过这个结构中的标志来判断文件是否结束的。如果文件用 fgetc 读取，刚好把最后一个字符读出时， fp 中的EOF标志不会打开，如果这时用feof判断，将会得到文件尚未结束的结论，fgetc取得最后一个错误的-1。

当fgetc 返回 -1 时，我们仍无法确信文件已经结束，因为可能是读取错误! 这时我们需要 feof 和 ferror。

总结：EOF并不是存在于文件中的，而是一种状态，当读到文件末尾或者读取出错时就会返回这个值。（即使读取错误可能也被认为文件结束，所以就需要用feof 和 ferror来判断是不是真的文件结束了）

7、getchar(c)的使用

当用getchar(c)时，即使c定义成字符型，也可以结束，主要是c与-1比较时，c会从char转换为整型值，同c定义为int。

char、signedchar 和unsigned char 的区别在哪里？？？

ANSI C 提供了3种字符类型，分别是char、signed char、unsigned char。char相当于signed char或者unsigned char，但是这取决于编译器！！！这三种字符类型都是按照1个字节存储的，可以保存256个不同的值：

signedchar取值范围是 -128 到 127

unsigned char 取值范围是 0 到 255

但是char究竟相当于signed char呢还是相当于unsigned char呢？？对于int类型的有： int==signed int，但是char不能简单以为char==signed char。要确定char究竟等同什么要基于不同的编译器做测试。

大多数机器使用补码来存储整数，在这些机器中按照整数类型存储的-1的所有位均是1，假设我的机器也是如此存储，就能据此判断char究竟是等于signed char还是unsigned char：

程序如下：

据此可以判断在我的机器上char==signed char

但是绝对不能武断认为char==signed char就像int==signed int一样天经地义，大部分人还是单纯认为char＝＝signed char的，其实换位思考一下就清楚了，c规定了九种不同的整形其中有char和signed char 和 unsihned char，但是只有int 没有 signed int（二者相等），如果简单认为char就是等同于signed char的话那8种不就完事了？？？

如果编译器支持unsigned char和char的相等同，设置这个选项就会发现char==unsigned char。下面是对这种相等的设置。

-funsigned-char

-fno-signed-char

这两个编译时设定的参数是对char类型进行设置,决定将char类型设置成-unsigned char

-fsigned-char

-fno-unsigned-char

这两个编译时设定的参数是对char类型进行设置,决定将char类型设置成signed char。

如此 char就等同于unsigned char了

总结：小小的char类型，竟然有如此的玄机，你看明白了吗？！要时刻谨记fgetc的用法，和EOF的理解，写出严谨的程序。