EOF的定义与有效使用（Definition of EOF and how to use it effectively ）

原文：http://faq.cprogramming.com/cgi-bin/smartfaq.cgi?answer=1048865140&id=1043284351&utm_source=newletter&utm_medium=email&utm_campaign=twentyeight-followup

       by Hammer ，ljbsdu译

      EOF的使用以及意义看起来给新手程序员带来了不少困惑，希望这个解释能够帮助你更好的理解它。在深入的解释EOF是什么之前，我先告诉你EOF不是什么。
EOF不是：
1、一个字符；
2、一个存在于文件结尾的值；
3、一个可以存在于文件中间的值；
那它究竟是什么呢？
       EOF是一个定义为负值的int型的宏。它通常用来作为进行读操作的函数的返回值，标志读操作错误或者到达输入的结尾。因为变量提升规则（稍后详细讨论），你必须谨记使用int变量来保存这些（读）函数的返回值，即使函数的返回值看起来是char，例如getchar()或fgetc()；

下面是一些你可能用到的代码例子：

int c;

while ((c = fgetc(fp)) != EOF)
{
putchar (c);
}

int ch;

while ((ch = cin.get()) != EOF)
{
cout <<(char)ch;
}

char到int的提升
      根据定义，int表示的值比char大，所以一个负值的int绝不可能容纳与char相同的值（？？）。但是，当你比较一个int和char时，char类型将会提升成为int型，以此来解释（？）变量在所占位数上的差异。char提升后的值受到它的符号的影响，不幸的是一个char变量既可以是有符号的也可以是无符号的，这取决于编译器。
 为了更好的理解，让我们看一下一些int和char的代表性的数字。

下面假设int为2个字节（你的编译器可能会更多），char只使用1个字节（这个与你的编译器是一致的）。除了第一列，下面的值都是用16进制表示的。
 

-----------------------------        ------------------------------
|  char and int comparison  |        |     char to int promotion  |
-----------------------------        ------------------------------
| Decimal |  int    |  char |        |  char | unsigned | signed  |
|---------|---------|-------|        |-------|----------|---------|
|  2      |  00 02  |  02   |        |  02   |  00 02   |  00 02  |
|  1      |  00 01  |  01   |        |  01   |  00 01   |  00 01  |
|  0      |  00 00  |  00   |        |  00   |  00 00   |  00 00  |
| -1      |  FF FF  |  FF   |        |  FF   |  00 FF   |  FF FF  |
| -2      |  FF FE  |  FE   |        |  FE   |  00 FE   |  FF FE  |
-----------------------------        ------------------------------

 

从“char to int promotion”表可以很明显的看出char的符号导致产生不同的int值。

那么这些对一个程序员来说意味着什么？
嗯，让我们看一个上面的代码的修改版，这次我们将错误的使用一个char变量来保存fgetc()函数的返回值；

char c;

while ((c = fgetc(fp)) != EOF)
{
putchar (c);
}

      现在我们假设我们正在读取的是文件中的一个值为0xff的byte。fgetc()将以int型返回该值，所以它看起来应该是这样0x00 0xff（同样

，我假设一个int为2个字节）。为了在char中存储该值，char就必须降级，所以字节值就变为0xff。
      然后，字节c与int型的EOF比较。提升规则起作用了，c必须提升为int型。但是在例子代码中，c的符号并没有显式的声明，所以我们并不知道它是有符号还是无符号的，所以提升后的int值可能为0xff 0xff也可能为0x00 0xff。所以代码并不保证按照我们的要求运行。
 下面是一段小的程序帮助展示这种提升。
 

#include <stdio.h>

int main(void)
{
int i = -1;
signed char sc = 0xff;
unsigned char usc = 0xff;

printf ("Comparing %x with %x/n", i, sc);
if (i == sc)    puts("i == sc");
else            puts("i != sc");
putchar ('/n');
printf ("Comparing %x with %x/n", i, usc);
if (i == usc)   puts("i == usc");
else            puts("i != usc");

return 0;
}

/*
* Output

Comparing ffff with ffff     <--- Notice this has been promoted
i == sc

Comparing ffff with ff
i != usc

*
*/

 
      另一个需要考虑的情况是当char是无符号时。这种情况下，对fgetc()函数的返回值的降级或者提升的过程将会对EOF的值产生破坏作用，并且将会使程序陷入死循环。让我们看一下整个过程：
-----在fgetc()在到达输入结尾时返回EOF（0xff 0xff），然后被降级为0cff，放到一个无符号char变量c中，无符号的char c提升为int，值由0xff变为0xff 0xff，EOF与c比较，即0xff 0xff 与0x00 0xff之间的比较。结果为false(因为值不同)，这并不是所期望的。fgetc()又一次被调用，仍然返回EOF，死循环开始了！

 下面的代码演示了这个问题。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
FILE *fp;
unsigned char c;

if ((fp = fopen("myfile.txt", "rb")) == NULL)
{
perror ("myfile.txt");
return 0;
}

while ((c = fgetc(fp)) != EOF)
{
putchar (c);
}

fclose(fp);
return 0;
}