GetChar缓存机制深入剖析

所属分类: 软件编程 / C 语言 阅读数: 106
收藏 0 赞 0 分享

与缓存区相关最常见的操作就是字符的输入与输出操作getchar,getc,getch,getche,gets系列函数。

第一个例子(与getchar有关):

复制代码 代码如下:

#include<stdio.h> 
int main() 

    int ch; 
    ch=getchar(); 
    ch=getchar(); 
    printf("%d\n",ch); 
    return 0; 


代码如上,当输入一个字符按下回车后程序没有等待你二次输入就结束了,而且无论输入什么运行结果均是10,是不是很奇怪(反正我第一次遇到时感觉是很奇怪),更奇怪的是当你一次性输入多个字符如abcd结果又正确的打印出了98,为什么呢?这就是缓冲区的原因。

解释如下:getchar定义在stdio.h文件中,我们在stdio.h中可以找到其相关的定义:

复制代码 代码如下:

#define getchar()         getc(stdin)//即getchar等同于调用getc(stdin)

我们又找到getc的定义
复制代码 代码如下:

#define getc(_stream)     (--(_stream)->_cnt >= 0 \ 
                ? 0xff & *(_stream)->_ptr++ : _filbuf(_stream)) 

将其展开即得:
复制代码 代码如下:

if(--(stdin)->_cnt>=0) 
      return 0xff&*(stdin)->ptr++; 

复制代码 代码如下:

else 
        return filbuf(stdin); 

代码译如下stdin是标准输入流,查看MSDN与stdio.h中可以看到定义如下:

Stdio.h中:

复制代码 代码如下:

#define stdin  (&_iob[0]) 

跟踪即可得:
复制代码 代码如下:

_CRTIMP extern FILE _iob[]; 

从上面代码可得_iob是FILE结构类型的,查看stdio.h中可以看到FILE结构体定义如下:
复制代码 代码如下:

struct _iobuf { 
        char *_ptr; 
        int   _cnt; 
        char *_base; 
        int   _flag; 
        int   _file; 
        int   _charbuf; 
        int   _bufsiz; 
        char *_tmpfname; 
        }; 


从FILE结构中我们可以得到了上面getc宏定义中使用的_cnt,_ptr成员,但这些都是次要的,我们应该不难发现有这样几个成员_bufsize,_base分别对应的是缓冲区大小,缓冲区基地址,从这里得到一个显而意见的结论就是getchar函数使用了缓冲机制。(_cnt对应的是缓冲区的输入的字节数目,_ptr对应的是读指针的位置)

getc宏定义详解

复制代码 代码如下:

--(stdin)->_cnt>=0 

此句判断是否缓冲区内有数据,有的话就减一(表示又读了一个),并读取数据return 0xff&*(stdin)->ptr++,读完成后,将读指针向前移一个位置【重要】

好了,讲了这么多都是铺垫,现在回到正题为什么会出现上述结果:)

出现上述结果追根结底还是由于getchar函数使用了缓冲(看了上面的,我想大家也知道了,确实使用了缓冲),当输入一个字符按下回车后程序没有等待你二次输入就结束了,而且无论输入什么运行结果均是10,这是因为当用户输入了一个字符后,并按下回车后,缓冲中会存入用户输入的字符以及换行键的ASCII码(10 ~)【略去的回车的ASCII码13,可能是为了跨平台,在Linux下,回车后就是换行10,Windows下回车是先回车回到首行,再换行,即13 10】(执行第一次getchar实际上是执行getc的else语句,填充缓存区后_cnt=2,_prt指向0位置,执行完后_cnt=1,_prt指向1位置),第二次执行getchar时,调用getc不会再执行else语句,执行的是if语句,故第二次不再等待用户输入了,直接执行,执行后cnt=0,prt指向位置2,并返回ptr指向位置1时的结果,即10,由于10为换行键,当执行遇到此时,会在执行完后清空缓存,ptr重新指向了位置0,cnt=0。

当输入abc的时候分析一样,只不过扫行了第二个getchar后,cnt=2,ptr指向了位置2。

更多精彩内容其他人还在看

用标准c++实现string与各种类型之间的转换

这个类在头文件中定义, < sstream>库定义了三种类:istringstream、ostringstream和stringstream,分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作。另外,每个类都有一个对应的宽字符集版本
收藏 0 赞 0 分享

C++如何通过ostringstream实现任意类型转string

再使用整型转string的时候感觉有点棘手,因为itoa不是标准C里面的,而且即便是有itoa,其他类型转string不是很方便。后来去网上找了一下,发现有一个好方法
收藏 0 赞 0 分享

C/C++指针小结

要搞清一个指针需要搞清指针的四方面的内容:指针的类型,指针所指向的类型,指针的值或者叫指针所指向的内存区,还有指针本身所占据的内存区
收藏 0 赞 0 分享

C++ 类的静态成员深入解析

在C++中类的静态成员变量和静态成员函数是个容易出错的地方,本文先通过几个例子来总结静态成员变量和成员函数使用规则,再给出一个实例来加深印象
收藏 0 赞 0 分享

C++类的静态成员初始化详细讲解

通常静态数据成员在类声明中声明,在包含类方法的文件中初始化.初始化时使用作用域操作符来指出静态成员所属的类.但如果静态成员是整型或是枚举型const,则可以在类声明中初始化
收藏 0 赞 0 分享

C++类静态成员与类静态成员函数详解

静态成员不可在类体内进行赋值,因为它是被所有该类的对象所共享的。你在一个对象里给它赋值,其他对象里的该成员也会发生变化。为了避免混乱,所以不可在类体内进行赋值
收藏 0 赞 0 分享

C++中的friend友元函数详细解析

友元可以是一个函数,该函数被称为友元函数;友元也可以是一个类,该类被称为友元类。友元函数的特点是能够访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看,它与普通函数一样,即在定义上和调用上与普通函数一样
收藏 0 赞 0 分享

static全局变量与普通的全局变量的区别详细解析

以下是对static全局变量与普通的全局变量的区别进行了详细的分析介绍,需要的朋友可以过来参考下,希望对大家有所帮助
收藏 0 赞 0 分享

C++ explicit关键字的应用方法详细讲解

C++ explicit关键字用来修饰类的构造函数,表明该构造函数是显式的,既然有"显式"那么必然就有"隐式",那么什么是显示而什么又是隐式的呢?下面就让我们一起来看看这方面的知识吧
收藏 0 赞 0 分享

教你5分钟轻松搞定内存字节对齐

随便google一下,人家就可以跟你解释的,一大堆的道理,我们没怎么多时间,讨论为何要对齐.直入主题,怎么判断内存对齐规则,sizeof的结果怎么来的,请牢记以下3条原则
收藏 0 赞 0 分享
查看更多