EOF宏，C語言EOF宏詳解

EOF 是 End Of File 的縮寫，在 C 語言標準庫中的定義如下：

#define  EOF  (-1)

迄今為止，關於 EOF 作用的觀點各異。大多數程式設計師認為“檔案中有一個 EOF 字元，用於表示檔案的結尾”。但實際上，這個觀點並不正確（或者說並不完整），在檔案所包含的資料中，並沒有什麼檔案結束符。從 EOF 宏的定義中可以看出，EOF 宏的值為 -1，屬於 int 型別的資料，在 32 位系統中，可以表示為 0xFFFFFFFF。由此可見，EOF 並不是一個字元，也不是檔案中實際存在的內容。那麼，為什麼會有這樣的觀點存在呢？

其實原因很簡單，因為對一些資料讀取函數（如 fgetc 與 getc 函數）而言，如果讀到檔案末尾（也可以理解為“如果不能從檔案中讀取”，即檔案已經讀完或者檔案讀取出錯），則返回一個整數（-1），這就是所謂的 EOF。因此，EOF 宏不但能夠表示讀檔案到了結尾這一狀態（這種狀態可以用 feof() 來檢測），還能表示 I/O 操作中的讀、寫錯誤（通常可以用 ferror() 來檢測）以及其他一些關聯操作的錯誤狀態。

看下面這段範例程式碼：

int main(void)
{
    FILE *fp=NULL;
    int c;
    fp=fopen("myfile.txt","r");
    if(fp == NULL)
    {
        printf("不能夠存取該檔案.n");
        exit(1);
    }
    while((c=fgetc(fp)) != EOF)
    {
        printf("%xn", c);
    }
    fclose(fp);
    fp=NULL;
}

對於 fgetc（或者 getc）函數，它返回一個 int 型別的資料。在正常情況下，fgetc（或者 getc）函數以 unsigned char 的方式讀取檔案流，並擴張為一個整數返回。換言之，fgetc（或 getc）函數從檔案流中讀取一個位元組，並加上 24 個 0，成為一個小於 256 的整數，然後返回。

對於上面的範例程式碼，在正常讀取的情況下，fgetc 函數返回的整數均小於 256（即 0x0~0xFF）。因此，就算讀到了字元 0xFF，由於變數 c 被定義為 int 型，實際上這裡的 c 等於 0x000000FF，而不是等於 EOF（即 0xFFFFFFFF），當然也不會誤判為檔案結尾。也就是說，即使是上面的範例程式碼遇到字元 0xFF，while 迴圈也不會結束，因為 0xFF 會被轉化 0x000000FF，而不是 0xFFFFFFFF（EOF）。

既然如此，如果這裡把 c 定義為 char 型別，那麼其結果又將會怎樣呢？如下面的範例程式碼所示：

char c；
fp=fopen("myfile.txt","r");
if(fp == NULL)
{
    printf("不能夠存取該檔案.n");
    exit(1);
}
while((c=fgetc(fp)) != EOF)
{
    printf("%xn", c);
}

因為文字檔案中儲存的是 ASCII 碼，而 ASCII 碼中 FF 代表空值（blank），所以如果讀檔案返回了 0xFF，也就說明已經到了文字檔案的結尾處。也就是說，在語句“while((c=fgetc(fp))!=EOF)”中，當讀取的字元為 0xFF 時，子語句“c=fgetc(fp)”中的“fgetc(fp)”的值由 0x000000FF 轉換為 char 型別（即 c 等於 0xFF）；而在執行子語句“c！=EOF”時，字元與整數比較，c 被轉換為 0xFFFFFFFF，條件成立，遇到空格字元時就退出。由此可見，如果是二進位制檔案，其中可能會包含許多 0xFF，因此不能把讀到 EOF 作為檔案結束的條件，而此時只能使用 feof() 函數。

再假如，這裡又將 c 定義為 unsigned char 型別，結果會與上面的 char 型別相同嗎？如下面的範例程式碼所示：

unsigned char c;
fp=fopen("myfile.txt","r");
if(fp == NULL)
{
    printf("不能夠存取該檔案.n");
    exit(1);
}
while((c=fgetc(fp))!= EOF)
{
    printf("%xn", c);
}

在上面的“while((c=fgetc(fp))!=EOF)”語句中，就算是語句“fgetc(fp)”返回的結果為 -1（即 0xFFFFFFFF），但通過語句“c=fgetc(fp)”對其強制轉換 unsigned char 型別，即 c 等於 0xFF。而在執行子語句“c!=EOF”時，c 被轉換成 0x000000FF，永遠也不可能等於 0xFFFFFFFF，因此表示式“c!=EOF”將永遠成立。

由此可見，只有將 c 定義成 int 型別的變數，才能夠與 fgetc 函數返回型別一致。