深入理解getint函数

一、getint函数的介绍

getint是一个C标准库命令，用于读取下一个整数值。该函数从标准输入流（stdin）中读取下一个整数，并将其存储到指定的地址中。

函数原型：int getint(int *pn)

在读取输入时，该函数会忽略空格和制表符，并在遇到非数字字符时停止读取并返回。

二、getint函数的使用

下面是一个简单的示例代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int n = 0;
    while(getint(&n) != EOF)
        printf("%d\n", n);
    return 0;
}

当用户在控制台中输入若干个数字时，该程序会逐个读取并输出这些整数。

三、getint函数的实现

下面是getint函数的实现代码：

#include <ctype.h>

int getch(void);
void ungetch(int);

/* getint函数：读取下一个整数到*pn中 */
int getint(int *pn)
{
    int c, sign;

    while(isspace(c = getch()))  /* 跳过空格和制表符 */
        ;

    if(!isdigit(c) && c != EOF && c != '+' && c != '-') {
        ungetch(c);  /* 不是数字 */
        return 0;
    }

    sign = (c == '-') ? -1 : 1;
    if(c == '+' || c == '-')
        c = getch();

    for(*pn = 0; isdigit(c); c = getch())
        *pn = 10 * *pn + (c - '0');

    *pn *= sign;
    if(c != EOF)
        ungetch(c);
    return c;
}

该实现代码中使用了ctype.h库中的isspace和isdigit函数。isspace用于判断一个字符是否为空格或制表符。isdigit用于判断一个字符是否为数字。同时，getch和ungetch函数也是由该例实现代码提供的。

四、getint函数的错误处理

在实际使用getint函数时，需要进行错误处理以确保程序的正确性。以下是几个可能出现的错误，并提供了对应的解决方案。

4.1 输入中包含非法字符

如果输入中包含非数字字符，getint函数将返回0，并将该字符推回到输入流中以供下次读取。在下面的示例程序中，非法字符会被打印：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int n = 0, rc;

    while((rc = getint(&n)) != EOF)
    {
        if(rc == 0)
        {
            printf("非法字符\n");
            break;
        }
        printf("%d\n", n);
    }
    return 0;
}

4.2 输入中包含多个数字

在输入中包含多个数字时，getint函数需要将它们分别读取，并且要避免多次将同一个数字读取到缓存中。下面的示例程序展示了如何正确处理这种情况：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int n = 0, rc;

    while((rc = getint(&n)) != EOF)
    {
        if(rc == 0)
        {
            printf("非法字符\n");
            break;
        }
        else if(rc > 0)
        {
            printf("%d\n", n);
            n = 0;  /* 重置n的值 */
        }
    }
    return 0;
}

五、getint函数的扩展

为了满足不同的需求，getint函数还可以进行一些扩展。下面是几个可能有用的例子。

5.1 getfloat函数

getfloat函数是getint函数的扩展版本，用于读取浮点数。以下是getfloat函数的一种实现方式：

#include <ctype.h>

int getch(void);
void ungetch(int);

/* getfloat函数：读取下一个浮点数到*pn中 */
int getfloat(float *pn)
{
    int c, sign;
    float power;

    while(isspace(c = getch()))  /* 跳过空格和制表符 */
        ;

    if(!isdigit(c) && c != EOF && c != '+' && c != '-' && c != '.') {
        ungetch(c);  /* 不是数字 */
        return 0;
    }

    sign = (c == '-') ? -1 : 1;
    if(c == '+' || c == '-')
        c = getch();

    for(*pn = 0.0; isdigit(c); c = getch())
        *pn = 10.0 * *pn + (c - '0');

    if(c == '.')
        c = getch();

    for(power = 1.0; isdigit(c); c = getch())
    {
        *pn = 10.0 * *pn + (c - '0');
        power *= 10.0;
    }

    *pn *= sign / power;
    if(c != EOF)
        ungetch(c);
    return c;
}

5.2 不区分正负号的getint函数

由于getint函数返回值要么是EOF，要么表示读取到的字符，因此不能直接用来表示读取的整数值是否为正。以下是一种不区分正负的getint函数实现方法：

#include <ctype.h>

int getch(void);
void ungetch(int);

/* getint函数：读取下一个整数到*pn中 */
int getint(int *pn)
{
    int c, rc;

    while(isspace(c = getch()))  /* 跳过空格和制表符 */
        ;

    if(!isdigit(c) && c != EOF && c != '+' && c != '-') {
        ungetch(c);  /* 不是数字 */
        return 0;
    }

    rc = (c == '-') ? -1 : 1;
    if(c == '+' || c == '-')
        c = getch();

    for(*pn = 0; isdigit(c); c = getch())
        *pn = 10 * *pn + (c - '0');

    *pn *= rc;
    if(c != EOF)
        ungetch(c);
    return c;
}

5.3 支持科学计数法的getfloat函数

getfloat函数还可以支持科学计数法。以下是getfloat函数的扩展实现：

#include <ctype.h>

int getch(void);
void ungetch(int);

/* getfloat函数：读取下一个浮点数到*pn中 */
int getfloat(float *pn)
{
    int c, sign, exp_sign, exp_value;
    float power;

    while(isspace(c = getch()))  /* 跳过空格和制表符 */
        ;

    if(!isdigit(c) && c != EOF && c != '+' && c != '-' && c != '.') {
        ungetch(c);  /* 不是数字 */
        return 0;
    }

    sign = (c == '-') ? -1 : 1;
    if(c == '+' || c == '-')
        c = getch();

    for(*pn = 0.0; isdigit(c); c = getch())
        *pn = 10.0 * *pn + (c - '0');

    if(c == '.')
        c = getch();

    for(power = 1.0; isdigit(c); c = getch())
    {
        *pn = 10.0 * *pn + (c - '0');
        power *= 10.0;
    }

    if(c == 'e' || c == 'E')
    {
        exp_sign = 1;
        c = getch();
        if(c == '+' || c == '-')
        {
            exp_sign = (c == '-') ? -1 : 1;
            c = getch();
        }
        for(exp_value = 0; isdigit(c); c = getch())
            exp_value = 10 * exp_value + (c - '0');
        if(exp_sign == 1)
            while(exp_value-- > 0)
                power *= 10.0;
        else
            while(exp_value-- > 0)
                power /= 10.0;
    }

    *pn *= sign / power;
    if(c != EOF)
        ungetch(c);
    return c;
}