深入理解getint函數

一、getint函數的介紹

getint是一個C標準庫命令，用於讀取下一個整數值。該函數從標準輸入流（stdin）中讀取下一個整數，並將其存儲到指定的地址中。

函數原型：int getint(int *pn)

在讀取輸入時，該函數會忽略空格和製表符，並在遇到非數字字符時停止讀取並返回。

二、getint函數的使用

下面是一個簡單的示例代碼：

#include <stdio.h>

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

當用戶在控制台中輸入若干個數字時，該程序會逐個讀取並輸出這些整數。

三、getint函數的實現

下面是getint函數的實現代碼：

#include <ctype.h>

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

/* getint函數：讀取下一個整數到*pn中 */
int getint(int *pn)
{
    int c, sign;

    while(isspace(c = getch()))  /* 跳過空格和製表符 */
        ;

    if(!isdigit(c) && c != EOF && c != '+' && c != '-') {
        ungetch(c);  /* 不是數字 */
        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;
}

該實現代碼中使用了ctype.h庫中的isspace和isdigit函數。isspace用於判斷一個字符是否為空格或製表符。isdigit用於判斷一個字符是否為數字。同時，getch和ungetch函數也是由該例實現代碼提供的。

四、getint函數的錯誤處理

在實際使用getint函數時，需要進行錯誤處理以確保程序的正確性。以下是幾個可能出現的錯誤，並提供了對應的解決方案。

4.1 輸入中包含非法字符

如果輸入中包含非數字字符，getint函數將返回0，並將該字符推回到輸入流中以供下次讀取。在下面的示例程序中，非法字符會被打印：

#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 輸入中包含多個數字

在輸入中包含多個數字時，getint函數需要將它們分別讀取，並且要避免多次將同一個數字讀取到緩存中。下面的示例程序展示了如何正確處理這種情況：

#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函數的擴展

為了滿足不同的需求，getint函數還可以進行一些擴展。下面是幾個可能有用的例子。

5.1 getfloat函數

getfloat函數是getint函數的擴展版本，用於讀取浮點數。以下是getfloat函數的一種實現方式：

#include <ctype.h>

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

/* getfloat函數：讀取下一個浮點數到*pn中 */
int getfloat(float *pn)
{
    int c, sign;
    float power;

    while(isspace(c = getch()))  /* 跳過空格和製表符 */
        ;

    if(!isdigit(c) && c != EOF && c != '+' && c != '-' && c != '.') {
        ungetch(c);  /* 不是數字 */
        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 不區分正負號的getint函數

由於getint函數返回值要麼是EOF，要麼表示讀取到的字符，因此不能直接用來表示讀取的整數值是否為正。以下是一種不區分正負的getint函數實現方法：

#include <ctype.h>

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

/* getint函數：讀取下一個整數到*pn中 */
int getint(int *pn)
{
    int c, rc;

    while(isspace(c = getch()))  /* 跳過空格和製表符 */
        ;

    if(!isdigit(c) && c != EOF && c != '+' && c != '-') {
        ungetch(c);  /* 不是數字 */
        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 支持科學計數法的getfloat函數

getfloat函數還可以支持科學計數法。以下是getfloat函數的擴展實現：

#include <ctype.h>

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

/* getfloat函數：讀取下一個浮點數到*pn中 */
int getfloat(float *pn)
{
    int c, sign, exp_sign, exp_value;
    float power;

    while(isspace(c = getch()))  /* 跳過空格和製表符 */
        ;

    if(!isdigit(c) && c != EOF && c != '+' && c != '-' && c != '.') {
        ungetch(c);  /* 不是數字 */
        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;
}