04-另一个示例_介绍getchar()和putchar()

7.2.1　另一个示例：介绍 getchar() 和 putchar()

到目前为止，学过的大多数程序示例都要求输入数值。接下来，我们看看输入字符的示例。相信读者已经熟悉了如何用 scanf() 和 printf() 根据 %c 转换说明读写字符，我们马上要讲解的示例中要用到一对字符输入 / 输出函数： getchar() 和 putchar() 。

getchar() 函数不带任何参数，它从输入队列中返回下一个字符。例如，下面的语句读取下一个字符输入，并把该字符的值赋给变量 ch ：

ch = getchar();

该语句与下面的语句效果相同：

scanf("%c", &ch);

putchar() 函数打印它的参数。例如，下面的语句把之前赋给 ch 的值作为字符打印出来：

putchar(ch);

该语句与下面的语句效果相同：

printf("%c", ch);

由于这些函数只处理字符，所以它们比更通用的 scanf() 和 printf() 函数更快、更简洁。而且，注意 getchar() 和 putchar() 不需要转换说明，因为它们只处理字符。这两个函数通常定义在 stdio.h 头文件中（而且，它们通常是预处理宏，而不是真正的函数，第16章会讨论类似函数的宏）。

接下来，我们编写一个程序来说明这两个函数是如何工作的。该程序把一行输入重新打印出来，但是每个非空格都被替换成原字符在ASCII序列中的下一个字符，空格不变。这一过程可描述为“如果字符是空白，原样打印；否则，打印原字符在ASCII序列中的下一个字符”。

C代码看上去和上面的描述很相似，请看程序清单7.2。

程序清单7.2　 cypher1.c 程序

// cypher1.c -- 更改输入，空格不变
#include <stdio.h>
#define SPACE ' '                  // SPACE表示单引号-空格-单引号
int main(void)
{
     char ch;
     ch = getchar();              // 读取一个字符
     while (ch != '\n')           // 当一行未结束时
     {
          if (ch == SPACE)        // 留下空格
               putchar(ch);       // 该字符不变
          else
               putchar(ch + 1);   // 改变其他字符
          ch = getchar();         // 获取下一个字符
     }
     putchar(ch);                 // 打印换行符
     return 0;
}

（如果编译器警告因转换可能导致数据丢失，不用担心。第8章在讲到 EOF 时再解释。）

下面是该程序的输入示例：

CALL ME HAL.
DBMM NF IBM/

把程序清单7.1中的循环和该例中的循环作比较。前者使用 scanf() 返回的状态值判断是否结束循环，而后者使用输入项的值来判断是否结束循环。这使得两程序所用的循环结构略有不同：程序清单7.1中在循环前面有一条“读取语句”，程序清单7.2中在每次迭代的末尾有一条“读取语句”。不过，C的语法比较灵活，读者也可以模仿程序清单7.1，把读取和测试合并成一个表达式。也就是说，可以把这种形式的循环：

ch = getchar();         /* 读取一个字符 */
while (ch != '\n')      /* 当一行未结束时 */
{
     ...                /* 处理字符 */
     ch = getchar();    /* 获取下一个字符 */
}

替换成下面形式的循环：

while ((ch = getchar()) != '\n')
{
     ...                /* 处理字符 */
}

关键的一行代码是：

while ((ch = getchar()) != '\n')

这体现了C特有的编程风格——把两个行为合并成一个表达式。C对代码的格式要求宽松，这样写让其中的每个行为更加清晰：

while (
         (ch = getchar())             // 给ch赋一个值
                          != '\n')    // 把ch和\n作比较

以上执行的行为是赋值给 ch 和把 ch 的值与换行符作比较。表达式 ch = getchar() 两侧的圆括号使之成为 != 运算符的左侧运算对象。要对该表达式求值，必须先调用 getchar() 函数，然后把该函数的返回值赋给 ch 。因为赋值表达式的值是赋值运算符左侧运算对象的值，所以 ch = getchar() 的值就是 ch 的新值，因此，读取 ch 的值后，测试条件相当于是 ch != '\n' （即， ch 不是换行符）。

这种独特的写法在C编程中很常见，应该多熟悉它。还要记住合理使用圆括号组合子表达式。上面例子中的圆括号都必不可少。假设省略 ch = getchar() 两侧的圆括号：

while (ch = getchar() != '\n')

!=运算符的优先级比=高，所以先对表达式 getchar() != '\n' 求值。由于这是关系表达式，所以其值不是1就是0（真或假）。然后，把该值赋给 ch 。省略圆括号意味着赋给 ch 的值是 0 或 1 ，而不是 getchar() 的返回值。这不是我们的初衷。

下面的语句：

putchar(ch + 1); /* 改变其他字符 */

再次演示了字符实际上是作为整数存储的。为方便计算，表达式 ch + 1 中的 ch 被转换成 int 类型，然后 int 类型的计算结果被传递给接受一个 int 类型参数的 putchar() ，该函数只根据最后一个字节确定显示哪个字符。