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Accepted
John
Asked: 2025-02-10 00:22:53 +0800 CST

Diferença entre as funções fgetc() e read() em C

  • 772

Ao pesquisar sobre E/S de arquivos em C, me deparei com duas funções: fgetc()e read().

//code1.c
#include <stdio.h>

int main(void)
{
  char ch;
  
  ch = fgetc(stdin);

  return 0;
}

//code2.c
#include <unistd.h>

int main(void)
{
  char ch;

  read(STDIN_FILENO, &ch, 1);

  return 0;
}

Em ambos os programas acima, se eu digitar hello:

  • O primeiro, armazenará a entrada do teclado (stdin) che o programa simplesmente terminará. O que significa que chconterá he os caracteres restantes simplesmente desaparecerão.

  • No segundo programa, a entrada do teclado também será armazenada em ch. Mas os caracteres restantes ( ello) não desaparecerão. Em vez disso, eles serão passados ​​para o terminal como um comando após o término do programa.


Não consigo entender por que isso está acontecendo? É algo relacionado a como as entradas são armazenadas em buffer em C (e por computadores em geral)?

c

3 respostas

  1. Best Answer

    Sim, está relacionado à forma como as entradas são armazenadas em buffer.

    As funções do pacote de E/S padrão para leitura de dados ( fgetc()et al) esperarão até que os dados sejam disponibilizados pelo driver do terminal e então lerão os dados disponíveis do terminal (geralmente uma linha completa — com seu exemplo, os caracteres 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\n') e a fgetc()função retornará o primeiro, o 'h'. Consequentemente, os outros caracteres não estarão disponíveis para outros programas.

    A chamada do sistema read()também aguardará que o driver do terminal disponibilize os dados, mas então lerá apenas o primeiro caractere, deixando os outros caracteres disponíveis para outros programas.

    Em sistemas baseados em POSIX, a fgetc()função normalmente usa a read()chamada de sistema (indiretamente) para obter os dados do terminal, mas normalmente solicita até um buffer cheio de dados, que pode ter de 512 a 8192 caracteres solicitados (ou pode ser maior; geralmente será uma potência de dois), mas a read()chamada retornará com o que estiver disponível. Isso geralmente é muito menos do que um buffer cheio quando a entrada é um terminal. As regras são um pouco diferentes quando a entrada é um arquivo de disco, pipe ou socket.

    Observe que a read()chamada do sistema não adiciona um byte nulo ao final dos dados, portanto, o que ela lê não são strings.

    Eu ignorei vários detalhes e ressalvas, buscando manter minha resposta fácil de entender, evitando distorções grosseiras da realidade. Há maneiras de controlar o comportamento dos terminais; descrevi mais ou menos o que acontece no caso padrão.

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  2. fgetc(stdin)usa entrada em buffer, lendo uma linha completa em um buffer e retornando um caractere por vez, enquanto read(STDIN_FILENO, &ch, 1)não usa entrada em buffer, lendo apenas um caractere e deixando o restante para processamento de entrada futuro.

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  3. Vou começar dizendo qual é a diferença entre reade fread.

    Sobre fread:

    • freadé uma função da biblioteca stdio.
    • freadtrabalha com "streams" (o que ele chama de FILE *).
    • Os fluxos geralmente são associados a um descritor de arquivo, mas nem sempre.
    • freadamortecedores.
    • freadpode ler mais do que o solicitado, armazenando o excesso em um buffer.
    • freadpode executar várias chamadas de sistema.
    • freadpode bloquear se menos dados do que o solicitado estiverem disponíveis. Ele retornará a quantidade de dados solicitados, a menos que EOF seja encontrado ou ocorra um erro. (Não sei se esse é um comportamento garantido.)

    Sobre read:

    • readé uma chamada de sistema unix.
    • readfunciona com "descritores de arquivo" (identificadores de arquivo do sistema operacional).
    • readnão armazena em buffer.
    • readnão lerá mais do que o solicitado.
    • readexecuta apenas uma chamada de sistema.
    • readretorna imediatamente se os dados estiverem disponíveis para serem retornados, mesmo se a quantidade de dados for menor que a solicitada. (Não sei se esse é um comportamento garantido.)

    Onde fgetcse encaixa nisso

    fgetcé uma função da biblioteca stdio assim como fread. Como tal, os seguintes são equivalentes:

    Os seguintes são equivalentes:

    int rv = fgetc( stdin );
if ( rv == EOF ) {
   // Handle error or EOF.
} else {
   char ch = rv;
   // Do something with byte read.
}

    char ch;
int rv = fread( stdin, &ch, 1 );
if ( rv == 0 ) {
   // Handle error or EOF.
} else {
   // Do something with byte read.
}

    Devido ao buffer realizado pelas funções stdio, não é aconselhável usar funções stdio e não stdio com o mesmo descritor de arquivo.

    Sobre a diferença de comportamento dos seus programas

    Como fgetce freadsão funções de buffer, elas podem ler mais do que o solicitado. É por isso que seu programa está absorvendo ello\n. O excesso é armazenado no buffer do fluxo para futuras chamadas para fgetce/ou freadpara retornar. Nenhuma ocorre antes do programa sair, então o ello\né perdido.

    Como readnão armazena em buffer, ele não lê mais do que o solicitado e não consome o ello\n.

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