C语言中字符的输入输出以及计算字符个数的方法详解

C语言字符输入与输出

标准库提供的输入/输出模型非常简单。无论文本从何处输入，输出到何处，其输入/输出都是按照字符流的方式处理。文本流是由多行字符构成的字符序列，而每行字符则由 0 个或多个字符组成，行末是一个换行符。标准库负责使每个输入/输出流都能够遵守这一模型。使用标准库的 C 语言程序员不必关心在程序之外这些行是如何表示的。

标准库提供了一次读/写一个字符的函数，其中最简单的是 getchar 和 putchar 两个函数。每次调用时，getchar 函数从文本流中读入下一个输入字符，并将其作为结果值返回。也就是说，在执行语句
c = getchar()
之后，变量 c 中将包含输入流中的下一个字符。这种字符通常是通过键盘输入的。

每次调用 putchar 函数时将打印一个字符。例如，语句

putchar()

将把整型变量 c 的内容以字符的形式打印出来，通常是显示在屏幕上。putchar 与 printf 这两个函数可以交替调用，输出的次序与调用的次序一致。

借助于 getchar 与 putchar 函数，可以在不了解其它输入/输出知识的情况下编写出数量惊人的有用的代码。最简单的例子就是把输入一次一个字符地复制到输出，其基本思想如下：
读一个字符
while(该字符不是文件结束指示符)
 输出刚读入的字符
 读下一个字符
将上述基本思想转换为 C 语言程序为：

#include <stdio.h>
/* copy input to output; 1st version*/
main()
{
 int c;
 c = getchar();
 while (c != EOF) {
 putchar(c);
 c = getchar();
 }
}

其中，关系运算符!=表示“不等于”。

字符在键盘、屏幕或其它的任何地方无论以什么形式表现，它在机器内部都是以位模式存储的。char 类型专门用于存储这种字符型数据，当然任何整型（int）也可以用于存储字符型数据。因为某些潜在的重要原因，我们在此使用 int 类型。

这里需要解决如何区分文件中有效数据与输入结束符的问题。C 语言采取的解决方法是：在没有输入时，getchar 函数将返回一个特殊值，这个特殊值与任何实际字符都不同。这个值称为 EOF（end of file，文件结束）。我们在声明变量 c 的时候，必须让它大到足以存放 getchar 函数返回的任何值。这里之所以不把 c 声明成 char 类型，是因为它必须足够大，除了能存储任何可能的字符外还要能存储文件结束符 EOF。因此，我们将 c 声明成 int 类型。

EOF 定义在头文件<stdio.h>中，是个整型数，其具体数值是什么并不重要，只要它与任何 char 类型的值都不相同即可。这里使用符号常量，可以确保程序不需要依赖于其对应的任何特定的数值。

对于经验比较丰富的 C 语言程序员，可以把这个字符复制程序编写得更精炼一些。在 C 语言中，类似于

c = getchar()

之类的赋值操作是一个表达式，并且具有一个值，即赋值后左边变量保存的值。也就是说，赋值可以作为更大的表达式的一部分出现。如果将为 c 赋值的操作放在 while 循环语句的测试部分中，上述字符复制程序便可以改写成下列形式：

#include <stdio.h>
/* copy input to output; 2nd version
*/
main()
{
 int c;
 while ((c = getchar()) != EOF)
 putchar(c);
}

在该程序中，while 循环语句首先读一个字符并将其赋值给 c，然后测试该字符是否为文件结束标志。如果该字符不是文件结束标志，则执行 while 语句体，并打印该字符。随后重复执行 while 语句。当到达输入的结尾位置时，while 循环语句终止执行，从而整个 main 函数执行结束。

以上这段程序将输入集中化，getchar 函数在程序中只出现了一次，这样就缩短了程序，整个程序看起来更紧凑。习惯这种风格后，读者就会发现按照这种方式编写的程序更易阅读。我们经常会看到这种风格。（不过，如果我们过多地使用这种类型的复杂语句，编写的程序可能会很难理解，应尽量避免这种情况。）

对 while 语句的条件部分来说，赋值表达式两边的圆括号不能省略。不等于运算符!=的优先级比赋值运算符=的优先级要高，这样，在不使用圆括号的情况下关系测试!=将在赋值=操作之前执行。因此语句

c = getchar() != EOF

等价于语句

c = (getchar() != EOF)

该语句执行后，c 的值将被置为 0 或 1（取决于调用 getchar 函数时是否碰到文件结束标志），这并不是我们所希望的结果。

计算字符个数
下列程序用于对字符进行计数:

#include <stdio.h>

/* 统计输入的字符数 Version 1.0 */
main()
{
 long nc;

 nc = 0;
 while(getchar() != EOF)
  ++nc;
 printf("%ld\n", nc);
}

其中，语句 ++nc; 引入了一个新的运算符++，其功能是执行加 1 操作。可以用语句 nc = nc + 1 代替它，但语句++nc 更精炼一些，且通常效率也更高。与该运算符相应的是自减运算符--。++与--这两个运算符既可以作为前缀运算符（如++nc），也可以作为后缀运算符（如 nc++）。我们在后面将看到，这两种形式在表达式中具有不同的值，但++nc 与 nc++都使 nc 的值增加 1。目前，我们只使用前缀形式。

该字符计数程序使用 long 类型的变量存放计数值，而没有使用 int 类型的变量。long整型数（长整型）至少要占用 32 位存储单元。在某些机器上 int 与 long 类型的长度相同，但在一些机器上，int 类型的值可能只有 16 位存储单元的长度（最大值为 32767），这样，相当小的输入都可能使 int 类型的计数变量溢出。转换说明%ld 告诉 printf 函数其对应的参数是 long 整型。

使用 double（双精度浮点数）类型可以处理更大的数字。我们在这里不使用 while 循环语句，而用 for 循环语句来展示编写此循环的另一种方法：

#include <stdio.h>

/* count characters in input; 2nd version */
main()
{
 double nc;
 for (nc = 0; getchar() != EOF; ++nc)
 ;
 printf("%.0f\n", nc);
}

对于 float 与 double 类型。printf 函数都使用%f 进行说明。%.0f 强制不打印小数点和小数部分，因此小数部分的位数为 0。

在该程序段中，for 循环语句的循环体是空的，这是因为所有工作都在测试（条件）部分与增加步长部分完成了。但 C 语言的语法规则要求 for 循环语句必须有一个循环体，因此用单独的分号代替。单独的分号称为空语句，它正好能满足 for 语句的这一要求。把它单独放在一行是为了更加醒目。

在结束讨论字符计数程序之前，我们考虑以下情况：如果输入中不包含字符，那么，在第一次调用 getchar 函数的叫候，while 语句或 for 语句中的条件测试从一开始就为假，程序的执行结果将为 0，这也是正确的结果。这一点很重要。whi1e 语句与 for 语句的优点之一就是在执行循环体之前就对条件进行测试，如果条件不满足，则不执行循环体，这就可能出现循环体一次都不执行的情况。在出现 0 长度的输入时，程序的处理应该灵活一些，在出现边界条件时，while 语句与 for 语句有助于确保程序执行合理的操作。

连接两个字符串的程序：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
void main()
{
 int i;
 char str1[30]="welcome to ";
 char str2[]= "www.nowamagic.net";
 printf("%s\n",strcat(str1,str2));
 scanf("%d", &i);
}

在MFC下实现计算字符串的程序：

void CNowaMagic_MFCDlg::OnBnClickedOk()
{
 // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
 //CDialogEx::OnOK();
 //获得EDIT
 CEdit* pBoxOne;
 pBoxOne = (CEdit*) GetDlgItem(IDC_EDIT1); 

 CString str;
 CString sStrLen;
 char tmp[10] = "";

 pBoxOne-> GetWindowText(str);
 int nStrLen = str.GetLength();
 sStrLen = itoa(nStrLen,tmp,10);
 CString str2 = _T("字符数为：");

 MessageBox(str2 + sStrLen,_T("程序运行结果"),MB_OK);
 str.ReleaseBuffer();
}

程序运行结果如下：

为了更好地进行程序实践，推荐使用在MFC上也把程序实践一遍，有UI出来乐趣会更大。

一些细节如下：

定义 char tmp[10] = ""; 时如果不指定数组长度会造成内存越界。
用 str.GetLength(); 方法获取 CString 的长度。
itoa(int,str,10) 可以将整数转换成字符串。int 就是要转的整数，str是存放转后的字符串，10是模式（还有其他模式）。
连接两个 CString 可以直接用 + 操作符。