C 为什么“while（！feof（file））”总是错的？

使用feof控制读取循环有什么问题？例如：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int
main(int argc, char **argv)
{
    char *path = "stdin";
    FILE *fp = argc > 1 ? fopen(path=argv[1], "r") : stdin;

    if( fp == NULL ){
        perror(path);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    while( !feof(fp) ){  /* THIS IS WRONG */
        /* Read and process data from file… */
    }
    if( fclose(fp) != 0 ){
        perror(path);
        return EXIT_FAILURE;
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

---

这个循环怎么了？

不，它并不总是错的。若你们的循环条件是，我们还并没有试图读取文件的末尾，那个么你们就使用while！菲奥夫。然而，这不是一个常见的循环条件-通常您想要测试其他东西，例如我可以阅读更多。虽然feoff没有错，只是用错了。

它错了，因为在没有读取错误的情况下，它进入循环的次数比作者预期的要多一次。如果出现读取错误，循环永远不会终止

考虑以下代码：

/* WARNING: demonstration of bad coding technique!! */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

FILE *Fopen(const char *path, const char *mode);

int main(int argc, char **argv)
{
    FILE *in;
    unsigned count;

    in = argc > 1 ? Fopen(argv[1], "r") : stdin;
    count = 0;

    /* WARNING: this is a bug */
    while( !feof(in) ) {  /* This is WRONG! */
        fgetc(in);
        count++;
    }
    printf("Number of characters read: %u\n", count);
    return EXIT_SUCCESS;
}

FILE * Fopen(const char *path, const char *mode)
{
    FILE *f = fopen(path, mode);
    if( f == NULL ) {
        perror(path);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    return f;
}

假设没有读取错误，此程序将始终打印一个大于输入流中字符数的字符。考虑输入流为空的情况：

$ ./a.out < /dev/null
Number of characters read: 1

在这种情况下，在读取任何数据之前调用feof，因此它返回false。输入循环，调用fgetc并返回EOF，计数递增。然后调用feof并返回true，从而导致循环中止

在所有这些情况下都会发生这种情况。在流上的读取遇到文件结尾之前，feof不会返回true。feof的目的不是检查下一次读取是否会到达文件末尾。feof的目的是确定先前读取功能的状态 并区分错误条件和数据流的结尾。如果fread返回0，则必须使用feof/ferror来确定是否发生了错误或是否使用了所有数据。同样，如果fgetc返回EOF。只有在fread返回零或fgetc返回EOF后，feof才有用。在此之前，feof将始终返回0

在调用feof之前，始终需要检查read、fread、fscanf或fgetc的返回值

更糟的是，考虑出现读取错误的情况。在这种情况下，fgetc返回EOF，feof返回false，循环永远不会终止。在任何情况下，当！如果使用feofp，则必须至少在回路内部检查ferror，或者至少应将while条件替换为while！feofp&！ferrorp或存在无限循环的可能性，可能会在处理无效数据时喷出各种垃圾

所以，总而言之，尽管我不能肯定地说，在任何情况下，while在语义上都是正确的！feoff虽然必须在循环内部进行另一次带中断的检查，以避免在读取错误时出现无限循环，但在这种情况下，几乎可以肯定它总是错误的。即使出现了一个正确的情况，它的习惯用法也是错误的，因此它不是编写代码的正确方法。任何看到该代码的人都应该立即犹豫并说，这是一个bug。如果作者不是你的老板，可能会打他一巴掌。在这种情况下，建议谨慎行事。

feof表示是否有人试图读过文件末尾。这意味着它几乎没有预测效果：如果它是真的，你肯定下一个输入操作会失败。顺便说一句，你不确定上一个输入操作会失败，但是如果它是假的，你不确定下一个输入操作会成功。此外，输入操作可能会因文件结尾以外的其他原因而失败格式化输入的格式错误，所有输入类型的纯IO故障（磁盘故障、网络超时），因此即使您可以预测文件结尾以及任何试图实现Ada one的人，这是预测性的，将告诉您，如果需要跳过空格，可能会很复杂，并且会对交互设备产生不良影响-有时在开始处理前一行之前强制输入下一行，您必须能够处理故障

因此，C中正确的习惯用法是以IO操作成功作为循环条件进行循环，然后测试失败的原因。例如：

while (fgets(line, sizeof(line), file)) {
    /* note that fgets don't strip the terminating \n, checking its
       presence allow to handle lines longer that sizeof(line), not showed here */
    ...
}
if (ferror(file)) {
   /* IO failure */
} else if (feof(file)) {
   /* format error (not possible with fgets, but would be with fscanf) or end of file */
} else {
   /* format error (not possible with fgets, but would be with fscanf) */
}

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我想提供一个抽象的、高层次的视角

并发性和同时性 I/O操作与环境交互。环境不是程序的一部分，也不在您的控制之下。环境确实与您的程序同时存在。与所有并发事件一样，有关当前状态的问题没有意义：并发事件之间没有同时性的概念。状态的许多属性根本不同时存在

让我更准确地说：假设你想问，你有更多的数据吗。您可以询问并发容器或I/O系统。但答案通常是不可操作的，因此毫无意义。那么，如果容器说“是”，当您尝试读取时，它可能不再有数据了。同样，如果答案是否定的，那么当您尝试读取时，数据可能已经到达。结论是，根本没有像我所拥有的数据那样的属性，因为你无法对任何可能的答案做出有意义的反应。情况 使用缓冲输入时，n稍微好一点，您可能会得到一个肯定的答案，我有一些数据构成某种保证，但您仍然必须能够处理相反的情况。对于输出，情况肯定和我描述的一样糟糕：您永远不知道磁盘或网络缓冲区是否已满

因此，我们得出结论，询问I/O系统是否能够执行I/O操作是不可能的，事实上也是不合理的。我们可以像与并发容器一样与它交互的唯一可能方法是尝试该操作并检查它是否成功。在您与环境交互的那一刻，然后，也只有那时，您才能知道交互是否实际可行，并且在那一点上，您必须承诺执行交互。如果您愿意，这是一个同步点

EOF 现在我们来谈谈EOF。EOF是从尝试的I/O操作中得到的响应。这意味着您试图读取或写入某些内容，但在执行此操作时，您无法读取或写入任何数据，而是遇到了输入或输出的结尾。对于所有I/O API，无论是C标准库、C++ IOFROTS或其他库，这都是正确的。只要I/O操作成功，您就无法知道未来的操作是否会成功。您必须始终首先尝试该操作，然后对成功或失败作出反应

例子 在每个示例中，请仔细注意，我们首先尝试I/O操作，然后使用有效的结果。进一步注意，我们必须始终使用I/O操作的结果，尽管每个示例中的结果具有不同的形状和形式

C stdio，从文件中读取：

  for (;;) {
      size_t n = fread(buf, 1, bufsize, infile);
      consume(buf, n);
      if (n == 0) { break; }
  }

我们必须使用的结果是n，读取的元素数，可能只有零

斯迪奥，斯坎夫：

我们必须使用的结果是scanf的返回值，即转换的元素数

C++，iostreams格式的提取：

  for (int n; std::cin >> n; ) {
      consume(n);
  }

我们必须使用的结果是std:：cin本身，它可以在布尔上下文中进行计算，并告诉我们流是否仍然处于良好状态

C++，iostreams getline：

  for (std::string line; std::getline(std::cin, line); ) {
      consume(line);
  }

我们必须再次使用std：：cin，就像以前一样

POSIX，write2刷新缓冲区：

  char const * p = buf;
  ssize_t n = bufsize;
  for (ssize_t k = bufsize; (k = write(fd, p, n)) > 0; p += k, n -= k) {}
  if (n != 0) { /* error, failed to write complete buffer */ }

我们在这里使用的结果是k，即写入的字节数。这里的要点是，我们只能知道写入操作后写入了多少字节

POSIX

我们必须使用的结果是nbytes，如果文件没有以换行符结尾，则等于并包括换行符或EOF的字节数

请注意，该函数显式返回-1，而不是EOF！发生错误或达到EOF时

您可能会注意到，我们很少拼写出实际的单词EOF。我们通常会以我们更感兴趣的其他方式检测错误情况，例如，未能执行我们所期望的I/O。在每个示例中，都有一些API特性可以明确地告诉我们遇到了EOF状态，但实际上这并不是一条非常有用的信息。这是一个比我们通常关心的更多的细节。重要的是I/O是否成功，而不是它如何失败

最后一个实际查询EOF状态的示例：假设您有一个字符串，并且希望测试它是否完整地表示一个整数，除了空格之外，末尾没有额外的位。使用C++ IOFSUBLE，它是这样的：

  std::string input = "   123   ";   // example

  std::istringstream iss(input);
  int value;
  if (iss >> value >> std::ws && iss.get() == EOF) {
      consume(value);
  } else {
      // error, "input" is not parsable as an integer
  }

我们在这里使用两个结果。第一个是iss，流对象本身，用于检查格式化后的值提取是否成功。但是，在同样使用了空格之后，我们执行另一个I/O/操作iss.get，并期望它作为EOF失败，如果格式化提取已经使用了整个字符串，则情况就是这样

在C标准库中，通过检查结束指针是否已到达输入字符串的结尾，可以实现与strto*l函数类似的功能

答案 一会儿！feof是错误的，因为它测试的是无关的东西，而没有测试你需要知道的东西。结果是，您错误地执行了假定它正在访问已成功读取的数据的代码，而事实上这种情况从未发生过。

feof不是很直观。在我看来，如果任何读取操作导致到达文件结尾，那么文件的文件结尾状态应该设置为true。相反，您必须手动检查每次读取操作后是否已到达文件末尾。例如，如果使用fgetc从文本文件中读取，则类似的操作将起作用：

如果像这样的东西能起作用那就太好了：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  FILE *in = fopen("testfile.txt", "r");

  while(!feof(in)) {
    printf("%c", fgetc(in));
  }

  fclose(in);
  return 0;
}

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我想知道。。。f=fopenA:\\bigfile；虽然feoff{/*删除软盘*/}或准备测试此f=fopenNETWORK_文件；虽然feoff{/*拔下网络电缆*/}@pmg：如前所述，不是常见的环路状况呵呵。我真的想不出我遇到过什么案子

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我需要它，通常我感兴趣的是，我能读到我想要的东西吗handling@pmg如前所述，你很少需要时间！EOFF更准确地说，条件是当我们没有尝试读取超过文件结尾的内容并且没有读取错误时，feof不是关于检测文件结尾的；它是关于确定读取是否由于错误或输入已用尽而缩短。到达文件结尾不是错误，因此我怀疑语法输入操作可能由于文件结尾以外的其他原因而失败。@williampersell，到达eof不一定是错误，但由于eof而无法执行输入操作就是其中之一。在C语言中，在没有输入操作失败的情况下，不可能可靠地检测eof。同意最后一条，否则sizeofline>=2和fgetsline，sizeofline，file是不可能的，但病理大小是可能的所有这些预测值都在讨论。。。我从来没有这样想过。在我的世界里，菲奥夫没有预测任何事情。它表示上一个操作已到达文件末尾。不多不少。如果之前没有操作只是打开它，它不会报告文件结束，即使文件开始时是空的。因此，除了上面另一个答案中的并发性解释之外，我认为没有任何理由不在feoff上循环。@AProgrammer:一个最多N字节的读取请求产生零，无论是因为永久EOF还是因为没有更多可用数据，都不是错误。虽然feof可能无法可靠地预测未来的请求将产生数据，但它可能可靠地表明未来的请求不会产生数据。也许应该有一个status函数来表示未来的读取请求可能会成功，其语义是在读取到普通文件的末尾之后，一个质量实现应该说未来的阅读不可能成功，没有理由相信它们可能。肯定是错误的——但是除了它不丑得多。你应该添加一个正确代码的例子，因为我想象很多人会来这里寻找快速修复。”托马斯：我不是C++专家。但我相信file.eof返回的结果与feoffile | | ferrorfile返回的结果是一样的，所以它与feoffile | | ferrorfile返回的结果非常不同。但是这个问题并不适用于C++。@ M- RIC也不正确，因为你仍然会尝试处理失败的读取。这是实际的正确答案。feof用于了解上次读取尝试的结果。因此，您可能不想将其用作循环中断条件+1@CiaPan当前位置我认为那不是真的。C99和C11都允许这种情况。@JonathanMee:这是不好的，因为我提到的所有原因：你不能展望未来。您无法判断将来会发生什么。@JonathanMee：是的，这是合适的，不过通常您可以将此检查合并到操作中，因为大多数iostreams操作返回流对象，而流对象本身具有布尔转换，这样你就可以清楚地表明你没有忽略返回值。第三段对于一个被接受的、投票率很高的答案来说是非常误导/不准确的。feof不会询问I/O系统是否有更多数据。根据Linux手册页：测试流指向的流的文件结束指示符，如果设置，则返回非零。此外，显式调用clearerr是重置此指示器的唯一方法；在这方面，威廉·珀塞尔的答案要好得多。@MinhNghĩa：这是一种阻塞方法，对吗？这基本上只是一个方便的包装，如果需要，尝试读取阻塞，然后报告成功状态，如果成功，将读取结果存储在一个特殊的缓冲区中。如果你喜欢，你可以在C和C++中实现相同的。这是未定义的行为。fgetc返回int，而不是char。@AndrewHenle你说得对！将字符c更改为int c有效！谢谢第一个示例在读取文本文件时工作不可靠。如果遇到读取错误，进程将陷于无限循环中，c不断设置为EOF，feof不断返回false。@安德烈：很难理解%c的哪个部分需要int而不是char？阅读手册页或C标准，任何一个。@AndrewHenle:甚至不可能将char参数传递给printf，因为char类型的参数无论如何都会传递给int。

  std::string input = "   123   ";   // example

  std::istringstream iss(input);
  int value;
  if (iss >> value >> std::ws && iss.get() == EOF) {
      consume(value);
  } else {
      // error, "input" is not parsable as an integer
  }

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  FILE *in = fopen("testfile.txt", "r");

  while(1) {
    char c = fgetc(in);
    if (feof(in)) break;
    printf("%c", c);
  }

  fclose(in);
  return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  FILE *in = fopen("testfile.txt", "r");

  while(!feof(in)) {
    printf("%c", fgetc(in));
  }

  fclose(in);
  return 0;
}