【C语言】getchar 函数的正确使用

全栈程序员站长

发布于 2022-11-02 16:11:16

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一、getchar 函数

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：

缓冲区满时;
执行 flush 语句;
执行 endl 语句;
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;
}

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。

^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;
}

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;
}

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：

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;
}