单字符的I/O（getchar、putchar）& Shell中的缓冲区

EOF 就是个 int 宏常量，表示 end-of-file，文档中有下面这么一段话：

阮一峰老师也讲过：EOF是什么？

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char ch;
ch = getchar();     // 直接 ^D，就能看到 EOF 值为 -1
printf("%d\n", ch);

本图可点击

假设我想读入单个字符，该怎么办呢？=> 用getchar()

假设我想输出单个字符，该怎么办呢？=> 用putchar()

当然你可以可用 scanf() 和 printf()，并使用 %c

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char ch;
scanf("%c", &ch);
printf("%c", ch);

文档中有下面这么一段话：

char ch;
while ((ch = getchar()) != EOF) {
  putchar(ch);
}
printf("EOF\n");

这段代码的执行结果十分神奇

在命令行中，编译执行这段程序，命令行就会等待你用键盘输入内容，这符合预期

但接下来发生的事情可能就会和你的想法不太一样了

首先，你可以连续敲击键盘进行输入，只有当你按下「回车」，命令行才会有所回应

它会将你输入的内容原封不动地输出到你的显示屏上（就像 echo 一样）

接下来，你的命令行会继续等待你用键盘输入内容，并会如此循环往复

如果想停掉这个程序，你只能 ^C（你输入 EOF 或 -1 都不行），但并不会输出代码最后一行的 EOF

这说明我们并没有正确地输入 EOF，也就并没有让我们的程序知道「输入结束」这件事情，我们只是在程序运行的中途就直接强制退出了该程序

Unix（Linux）：^D

DOS（Windows）：^Z

要理解上面这段程序背后发生了什么，我们必须了解一些关于 Shell 和其中的缓冲区的知识

键盘/显示器 <= Shell => 应用程序

Shell 是一个特殊的程序，它能将你的程序 run 起来，也能将运行着的程序 kill 掉

当 Shell 监听到用户按下了 ^C，运行着的程序就被 kill 掉了…

当用户在命令行中编译执行上面那段程序时，Shell 会负责将其 run 起来

不难看出程序会停在 getchar()，等待用户敲击键盘进行输入

比如你输入了一个字符 a，其实这个字符并没有被立刻送入你的应用程序，而是先被送到了 Shell 那里

Shell 会将收到的字符放在自己的缓冲区中，'\0'是缓冲区内容末尾的标志，就像下图这样

由于此时 Shell 并没有接收到（回车符 || EOF），所以 Shell 会继续等待用户的输入（应用程序此时并不读取 Shell 的缓冲区中的内容）

假设你又输入了两个字符 b 和 c，缓冲区就变成了下面这个样子

一旦你按下了「回车」，你的应用程序就会开始从 Shell 的缓冲区中读取内容（刚按下回车的缓冲区就像下面这样）

上面那段程序中，getchar() 逐个字符地读取，读一个字符就输出一个字符

一旦读到 \0 就说明读到了缓冲区的末尾，对于上面那段程序，由于此时还没有读到 EOF，所以 while 循环会继续，也就会继续停在 getchar() 等待用户的输入

当用户按下了 ^D，Shell 的缓冲区就会收到信号 EOF，此时你的应用程序立刻就会读到 EOF

对于上面那段应用程序，不难看出就跳出了 while 循环，继续向下执行，直到程序全部执行结束，正常退出。

另外：缓冲区也可以从文件中读取内容

（完）