将输入从标准输入传递到函数时进行缓冲

Question

我昨天询问过这个问题，但我仍然遇到问题。我用 C 编写了一个程序，其中有一个处理文件的函数，这些文件可以通过文件指针传递给它。

void process_my_file(FILE *fptr, ...) {
    /* do work */
}

我问如何从标准输入读取输入并将其传递给我的函数，建议我尝试使用 stdin 作为参数调用该函数：

my_process_file(stdin, ...);

这可行，但我真正想做的是 从 stdin 读取直到遇到 EOF，然后将所有输入一次性传递给函数。仅传递 stdin 作为参数的问题是，每次用户输入一行输入并按“enter”键时，程序都会过早地吐出相应的输出行。

我希望输入和输出能够完全分离，这样输出只有在用户说出 EOF（Control-d）后才会出现。

再次提前致谢。我是一个学习编程的新手，你的建议对我很有帮助。我真的很欣赏这个网站。

——拉里

Answer 1

假设您要打开一个文件，然后将文件句柄传递给您的函数。函数中的代码仍然必须读取该常规文件的 EOF。此外，它还必须分配足够的空间来存储文件，并处理短读取。

所有这些都与您必须处理 stdin 的问题相同 - 唯一可能的区别是，来自终端的 stdin 将为您提供每行输入的简短读取，而每次从管道读取都会为您提供简短的读取。读取管道缓冲区的大小（或小于缓冲区大小的原子写入），并且普通磁盘文件通常只会为您提供对文件最后一个块的简短读取。由于您的函数无法提前告知需要多少空间（当然不是管道或终端输入），因此您必须准备好处理动态内存分配 - malloc() 和 realloc()。

另外，如果您的函数期望获取已为其读取的数据，为什么要传递文件句柄（FILE 指针）而不是字符缓冲区及其长度？当您需要函数使用文件句柄时，您可以将文件句柄传递给函数 - 从可读句柄读取数据，或写入可写句柄（并且，偶尔，如果句柄打开以进行读写）。

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这是一个工作示例程序。我必须找出一些需要将整个文件放入内存中、处理它并输出一些答案的东西 - 所以我选择按字符对文件进行排序。毫无意义，但它演示了该怎么做。它还具有操作变量参数错误报告功能。

玩得开心！

/*
 * Demo code for StackOverflow question 1484693
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

static char *arg0;

static void error(const char *fmt, ...)
{
    va_list args;
    int errnum = errno;  /* Catch errno before it changes */

    fprintf(stderr, "%s: ", arg0);
    va_start(args, fmt);
    vfprintf(stderr, fmt, args);
    va_end(args);
    if (errnum != 0)
        fprintf(stderr, " (%d: %s)", errnum, strerror(errnum));
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

static int char_compare(const void *v1, const void *v2)
{
    char c1 = *(const char *)v1;
    char c2 = *(const char *)v2;
    if (c1 < c2)
        return -1;
    else if (c1 > c2)
        return +1;
    else
        return 0;
}

static void process_my_file(FILE *fp)
{
    char   *buffer;
    size_t  buflen = 1024;
    size_t  in_use = 0;
    ssize_t nbytes;

    if ((buffer = malloc(buflen)) == 0)
        error("out of memory - malloc()");

    while ((nbytes = fread(buffer + in_use, sizeof(char), buflen - in_use, fp)) > 0)
    {
        if (nbytes < 0)
            error("error from fread()");
        in_use += nbytes;
        if (in_use >= buflen)
        {
            char *newbuf;
            buflen += 1024;
            if ((newbuf = realloc(buffer, buflen)) == 0)
                error("out of memory - realloc()");
            buffer = newbuf;
        }
    }

    /* Consistency - number/size vs size/number! */
    qsort(buffer, in_use, sizeof(char), char_compare);
    fwrite(buffer, sizeof(char), in_use, stdout);
    putchar('\n');

    free(buffer);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    arg0 = argv[0];

    if (argc > 1)
    {
        for (int i = 1; i < argc; i++)
        {
            FILE *fp;
            if ((fp = fopen(argv[i], "r")) == 0)
                error("failed to open file %s", argv[i]);
            process_my_file(fp);
            fclose(fp);
        }
    }
    else
        process_my_file(stdin);
    return(0);
}

您可以使用一个或多个文件名作为参数来调用它；每个文件名单独排序。你可以将一些东西输入其中；你可以让它从标准输入读取。
我选择忽略 fwrite() 和 fclose() 可能失败的可能性；我还选择忽略 process_my_file() 中的 buflen 溢出的可能性。如果您选择，您可以检查它们。 （请注意，每个文件的输出比输入多包含一个换行符。）

读者练习：

• 将不可打印的字符打印为 ''\xXX`' 转义序列。
• 将输出分成每行不超过 64 个字符的行。
• 设计或研究替代分配策略，例如将每次分配的空间加倍（请参阅“编程实践')

Answer 2

您必须自己进行预缓冲，即读取 stdin 直到看到 EOF，然后将一个长字符串（可能由 \n 分隔的行组成）传递给您的函数。或者您的预缓冲区读取例程可以分配指向分配行的 char* 数组。或者您的预缓冲例程将解析标准输入并返回预处理信息。取决于您想如何处理该信息。

Answer 3

您现在拥有的是“过滤器”。过滤器是很棒的程序，但当然并不适用于所有情况。不管怎样，看看你是否可以让你的程序作为过滤器工作。

如果您确实必须在处理之前读取所有输入，则必须将输入保存在某处，并且使用 FILE* 调用处理函数是没有意义的（FILE* 中的所有数据已经已读过）；您可以将所有输入读取到字符数组中并将该数组传递给您的函数。

void process_data(char data[], size_t data_len) { /* do work */ }