1.5 C语言之字符输入输出
- 一、概述
- 二、字符计数
- 三、行计数
- 四、单词计数
- 五、练习
一、概述
字符文本流，是由多行字符构成的字符序列，而每行字符都由0个或多个字符组成，行末是一个换行符。
标准库提供的输入输出模型，用于读取文本内容到内存中（输入），将内存中的字符写入文件中（输出）
标准库提供了一次读写一个字符的功能，getchar(), putchar()
#include <stdio.h>
main()
{
char c = getchar(); // 从文本流中读入下一个输入字符（从键盘输入），并将其结果值返回
putchar(c); // 打印变量c
}
利用getchar和putchar写一个简单的例子：输入一个字符，将它复制到输出，循环往复，直到文件结束符（EOF）退出
基本思路：
输入一个字符
while(输入的字符不是文件结束符)
输出刚输入的字符
输入下一个字符
#include <stdio.h>
/*
把输入复制到输出
*/
main()
{
int c;
while ((c = getchar()) != EOF)
{
putchar(c);
}
}
关系运算符!=表示不等于
C语言中，在没有输入时，getchar将返回一个特殊值，这个特殊值与任何实际字符都不同，这个字符就是EOF（end of file），表示文字流（stream）的结尾。这里的文字流，可以是文件（file），也可以是标准输入（stdin）。EOF不是特殊字符，而是一个定义在头文件stdio.h的常量，一般等于-1。在windows下输入EOF需要输入CTRL+Z，在UNIX系统下输入EOF需要输入CTRL+D
二、字符计数
编写一个程序，统计总共输入了多少个字符
#include <stdio.h>
main()
{
long count = 0;
while (getchar() != EOF)
{
// ++ 执行加1操作，等同于 count = count + 1
++count;
}
printf("%ld\n", count);
}
练习：使用for改写上面的程序
#include <stdio.h>
main()
{
long count = 0;
for (;getchar() != EOF; ++count)
;// 注意这个分号必须得加，表示for的循环体语句
printf("%ld\n", count);
}
三、行计数
编写一个程序，统计总共输入了多少行字符
#include <stdio.h>
main()
{
int count=0, c;
while ((c = getchar()) != EOF)
{
// = 赋值，== 等于, '\n' 表示换行
if (c == '\n')
{
++count;
}
}
printf("%d\n", count);
}
需要注意的是，单引号中字符表示一个整型值，该值等于此字符在机器字符集中对应的数值，我们称之为字符常量。它只不过是小整型数的一种写法，比如，‘A’ 是一个字符常量：在ASCII字符集中其值为65，当然，用’A’比用65更具有表达性，且与具体的字符集无关。
printf("%c\n", 'A');
printf("%c\n", 'a');
printf("%d\n", 'A');
printf("%d\n", 'a');
练习：使用for改写上面的程序
#include <stdio.h>
main()
{
int count=0, c;
for(;(c=getchar())!=EOF;)
{
if (c == '\n')
{
++count;
}
}
printf("%d\n", count);
}
四、单词计数
#include <stdio.h>
#define OUT_WORD 1 // 不在单词中，遇到空格、换行符、制表符，state设置成 OUT_WORD
#define IN_WORD 0 // 在单词中，遇到单词的第一个字符时，state设置成 IN_WORD，并进行单词计数
// 编写一个程序，统计输入行数(lines)、单词数(words)、字符数(charactors)
// 这里假定单词中不包含空格、换行符、制表符
main()
{
int c, nl, nw, nc, state;
state = OUT_WORD; // 初始值，不在单词中
nl = nw = nc = 0; // 连续赋值，从右至左
while ((c = getchar()) != EOF)
{
++nc; // 字符数
if (c == '\n')
++nl; // 行数
// || 代表逻辑或，&&代表逻辑与，两个都是短路运算符，比如
// a||b 当a条件为真，则整个表达式结果为真，则不再执行条件b
// a&&b 当a条件为假，则整个表达式结果为假，则不再执行条件b
if (c == ' ' || c == '\n' || c == '\t')
state = OUT_WORD;
else if (state == OUT_WORD) {
state = IN_WORD;
++nw; // 单词数
}
}
printf("行数:%d, 单词数:%d, 字符数:%d", nl, nw, nc);
}
五、练习
- 验证 getchar() != EOF 的值是0还是1
#include <stdio.h>
main()
{
// 输入CTRL+Z, 0
// 输入其他字符, 1
printf("%d", getchar() != EOF);
}
- 编写一个打印EOF值的程序
#include <stdio.h>
main()
{
printf("%d", EOF);
}
- 编写一个统计空格、制表符、换行符个数的程序
#include <stdio.h>
// 统计空格、制表符、换行符个数
main()
{
long sc, tc, nc, c;
sc = 0;
tc = 0;
nc = 0;
while ((c = getchar()) != EOF)
{
if (c == ' ')
++sc;
if (c == '\t')
++tc;
if (c == '\n')
++nc;
}
printf("%ld, %ld, %ld\n", sc, tc, nc);
}
- 编写一个将输入复制到输出的程序，并将其中连续的多个空格用一个空格代替
#include <stdio.h>
// 编写一个将输入复制到输出的程序，并将其中连续的多个空格用一个空格代替
// 关键思路：如何将连续的多个空格用一个空格代替？
// 假如有3个空格，那么只打印第1个即可，后面的2个空格全部舍弃
// 那么如果当前字符是空格的话，就得判断前面的字符是不是空格，如果是空格，当前空格舍弃；如果不是空格，说明不是连续空格，打印当前空格
// 那么既然可以只打印第1个，理论上当然也可以只打印最后1个空格
main()
{
int c;
// 上一个字符
int lc = 's';
while ((c = getchar()) != EOF)
{
if(c != ' ')
putchar(c);
// 如果上一个字符是空格，丢弃当前空格；如果上一个字符不为空格，那么输出当前空格
if(c == ' ')
if(lc != ' ')
putchar(c);
lc = c;
}
}
#include <stdio.h>
// 编写一个将输入复制到输出的程序，并将其中连续的多个空格用一个空格代替
// 那么既然可以只打印第1个，理论上当然也可以只打印最后1个空格
// 如果只打印第最后1个空格，什么时候打印呢，当它后面的字符不是空格时，打印
main()
{
// 当前输入字符
int c;
// 上一个字符
int lc = 's';
while ((c = getchar()) != EOF)
{
if (c != ' ')
{
if (lc == ' ')
{
putchar(lc);
}
putchar(c);
}
lc = c;
}
}
那么如果我不选择第1个和最后1个，可以吗？假定有n（0~n-1）个空格，从中选出1个，那么第1个和最后1个永远是最简单的情况
如果要从1~n-2中选一个打印，那么选吧，选哪一个呢，理论上当然也是可以的，只不过编码起来有些冗余。我不再做过多挣扎
- 编写一个将输入复制到输出的程序，并将其中的制表符替换成\t，把回车符替换为\b，把反斜杠替换为\。这样可以将制表符和回退符以可见的方式显示出来
#include <stdio.h>
// 编写一个将输入复制到输出的程序，
// 并将其中的制表符替换成\t，把回车符替换为\b，把反斜杠替换为\\。这样可以将制表符和回退符以可见的方式显示出来
main()
{
// 当前输入字符
int c;
while ((c = getchar()) != EOF)
{
if (c == '\t')
printf("\\t");
else if (c == '\b') // 存疑，回退符如何输入
printf("\\b");
else if (c == '\\')
printf("\\\\");
else
putchar(c);
}
}
- 你准备如何测试单词计数程序？如果程序中存在错误，那么什么样的输入最有可能发现这类错误呢？
- 常规测试，输入字符中包含单词、空格、制表符、回车进行测试
- 边界条件最容易发现错误：比如
- 没有输入
- 没有单词，只有换行符
- 没有单词，只有空格、制表符、换行符
- 每个单词各占一行
- 单词位于行首
- 单词位于一串空格之后的情况
- 编写一个程序，以每行一个单词的形式打印其输入
#include <stdio.h>
#define OUT_WORD 1 // 不在单词中，遇到空格、换行符、制表符，state设置成 OUT_WORD
#define IN_WORD 0 // 在单词中，遇到单词的第一个字符时，state设置成 IN_WORD
// 编写一个程序，以每行一个单词的形式打印其输入
main()
{
int c, state;
state = OUT_WORD; // 初始值，不在单词中
while ((c = getchar()) != EOF)
{
if (c == ' ' || c == '\n' || c == '\t') {
if (state == IN_WORD) {
state = OUT_WORD;
putchar('\n'); // 单词结束
}
} else if (state == OUT_WORD) {
state = IN_WORD;
putchar(c); // 单词开始
} else
putchar(c); // 单词除了首尾字符之外的其他字符
}
}
