【C语言】getchar 函数的正确使用

简介: 【C语言】getchar 函数的正确使用

一、getchar 函数

2020062310470442.png从上面的介绍来看,我们要正确使用getchar函数,首先得了解什么是缓冲区。

二、缓冲区

1、什么是缓冲区

缓冲区又称为缓存,它是内存空间的一部分。

也就是说,在内存空间中预留了一定的存储空间,这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据,这部分预留的空间就叫做缓冲区。

缓冲区根据其对应的是输入设备输出设备,分为输入缓冲区和输出缓冲区。

2、为什么要存在缓冲区

我们为什么要引入缓冲区呢?


比如我们从磁盘里取信息,我们先把读出的数据放在缓冲区,计算机再直接从缓冲区中取数据,等缓冲区的数据取完后再去磁盘中读取,这样就可以减少磁盘的读写次数,再加上计算机对缓冲区的操作大大快于对磁盘的操作,故应用缓冲区可大大提高计算机的运行速度。


又比如,我们使用打印机打印文档,由于打印机的打印速度相对较慢,我们先把文档输出到打印机相应的缓冲区,打印机再自行逐步打印,这时我们的CPU可以处理别的事情。现在您基本明白了吧,缓冲区就是一块内存区,它用在输入输出设备和CPU之间,用来缓存数据。它使得低速的输入输出设备和高速的CPU能够协调工作,避免低速的输入输出设备占用CPU,解放出CPU,使其能够高效率工作。

3、缓冲区的类型

缓冲区分为三种类型:全缓冲、行缓冲和不带缓冲。


1、全缓冲

在这种情况下,当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写。


2、行缓冲

在这种情况下,当在输入和输出中遇到换行符时,执行真正的I/O操作。这时,我们输入的字符先存放在缓冲区,等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作。典型代表是键盘输入数据。


3、不带缓冲

也就是不进行缓冲,标准出错情况stderr是典型代表,这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。

4、缓冲区的刷新

以下四种情况会引发缓冲区刷新:

  1. 缓冲区满时;
  2. 执行 flush 语句;
  3. 执行 endl 语句;
  4. 关闭文件。

三、getchar 函数的正确使用

1、getchar 的换行问题

我们来观察下面这段代码

#include<stdio.h>
int main()
{
  int ch = 0;
  while ((ch = (getchar())) != EOF)
  {
    putchar(ch);
  }
  return 0;
}

2020062310470442.png

我们可以看到我们每次从键盘输入一个字符并回车后,putchar输出时会自动换行,就是因为我们每次除了输入字符外,还敲了一个回车,而这个回车会被存储在缓冲区中,当我们用getchar读取字符时,会从缓冲区中依次逐个读取所有的字符(包括换行、空格、Tab),直到缓冲区中没有数据,每读取一个字符就用putchar打印一下,所以这里会自动换行。

2020062310470442.png

^Z:Ctrl+Z,输入后会被认定为EOF,从而来结束循环(VS中有些时候要重复按三次才会结束循环,其他编译器都是按一次)。

2、getchar 与 scanf 的混合使用

我们来观察下面这段代码:

#include<stdio.h>
int main()
{
  char password[20] = { 0 };
  printf("请输入密码:>");
  scanf("%s", password);
  printf("请确认密码(Y/N):>");
  int ch = getchar();
  if (ch == 'Y')
  {
    printf("确认成功\n");
  }
  else
  {
    printf("确认失败\n");
  }
  return 0;
}

2020062310470442.png

我们可以看到程序并没有等待我们输入Y/N来确认密码,而是直接结束,原因就是我们缓冲区中存放的是abcdef\n,而scanf函数是遇到空格、换行符(\n)、Tab时结束,所以\n并没有被读取走,而是继续留在了缓冲区中,而当getchar读取数据时发现缓冲区中并不为空,所以直接读取了\n,然后判断if条件,结束程序,而不会等待我们输入Y/N。


那么要如何避免这种情况发生呢?有两种方法:

法一:在scanf后面加一个getchar(不推荐)

#include<stdio.h>
int main()
{
  char password[20] = { 0 };
  printf("请输入密码:>");
  scanf("%s", password);
  getchar();  //读取剩下的\n
  printf("请确认密码(Y/N):>");
  int ch = getchar();
  if (ch == 'Y')
  {
    printf("确认成功\n");
  }
  else
  {
    printf("确认失败\n");
  }
  return 0;
}

2020062310470442.png

我们在scanf函数后面加上一个getchar函数,用于清空缓冲区里面多余的\n,但是这种方法有弊端,不推荐使用,具体弊端如下:

2020062310470442.png

如图:我们从键盘输入abcd ef,我们可以看到,程序并没有等待我们输入Y/N,而是直接执行if语句,这是因为 scanf函数遇到空格、换行符(\n)、Tab时会停止读取,所以缓冲区中剩下的字符是_ef\n,一次getchar无法清空缓冲区。所以说,法一只能解决一部分情况,想要彻底解决scanf缓冲区残留的问题需要用到法二。


法二:在scanf后面加 while( getchar() != ‘\n’) 语句(推荐)

#include<stdio.h>
int main()
{
  char password[20] = { 0 };
  printf("请输入密码:>");
  scanf("%s", password);
  getchar();  //读取剩下的\n
  printf("请确认密码(Y/N):>");
  while (getchar() != '\n')
  {
    ;
  }
  int ch = getchar();
  if (ch == 'Y')
  {
    printf("确认成功\n");
  }
  else
  {
    printf("确认失败\n");
  }
  return 0;
}

2020062310470442.png

2020062310470442.png

程序中的while( getchar() != ‘\n’)语句会不断读取缓冲区中的字符,直到把\n读取走,从而达到清空缓冲区的目的。

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