EOF宏，C语言EOF宏详解

EOF 是 End Of File 的缩写，在 C 语言标准库中的定义如下：

#define  EOF  (-1)

迄今为止，关于 EOF 作用的观点各异。大多数程序员认为“文件中有一个 EOF 字符，用于表示文件的结尾”。但实际上，这个观点并不正确（或者说并不完整），在文件所包含的数据中，并没有什么文件结束符。从 EOF 宏的定义中可以看出，EOF 宏的值为 -1，属于 int 类型的数据，在 32 位系统中，可以表示为 0xFFFFFFFF。由此可见，EOF 并不是一个字符，也不是文件中实际存在的内容。那么，为什么会有这样的观点存在呢？

其实原因很简单，因为对一些数据读取函数（如 fgetc 与 getc 函数）而言，如果读到文件末尾（也可以理解为“如果不能从文件中读取”，即文件已经读完或者文件读取出错），则返回一个整数（-1），这就是所谓的 EOF。因此，EOF 宏不但能够表示读文件到了结尾这一状态（这种状态可以用 feof() 来检测），还能表示 I/O 操作中的读、写错误（通常可以用 ferror() 来检测）以及其他一些关联操作的错误状态。

看下面这段示例代码：

int main(void)
{
    FILE *fp=NULL;
    int c;
    fp=fopen("myfile.txt","r");
    if(fp == NULL)
    {
        printf("不能够访问该文件.\n");
        exit(1);
    }
    while((c=fgetc(fp)) != EOF)
    {
        printf("%x\n", c);
    }
    fclose(fp);
    fp=NULL;
}

对于 fgetc（或者 getc）函数，它返回一个 int 类型的数据。在正常情况下，fgetc（或者 getc）函数以 unsigned char 的方式读取文件流，并扩张为一个整数返回。换言之，fgetc（或 getc）函数从文件流中读取一个字节，并加上 24 个 0，成为一个小于 256 的整数，然后返回。

对于上面的示例代码，在正常读取的情况下，fgetc 函数返回的整数均小于 256（即 0x0~0xFF）。因此，就算读到了字符 0xFF，由于变量 c 被定义为 int 型，实际上这里的 c 等于 0x000000FF，而不是等于 EOF（即 0xFFFFFFFF），当然也不会误判为文件结尾。也就是说，即使是上面的示例代码遇到字符 0xFF，while 循环也不会结束，因为 0xFF 会被转化 0x000000FF，而不是 0xFFFFFFFF（EOF）。

既然如此，如果这里把 c 定义为 char 类型，那么其结果又将会怎样呢？如下面的示例代码所示：

char c；
fp=fopen("myfile.txt","r");
if(fp == NULL)
{
    printf("不能够访问该文件.\n");
    exit(1);
}
while((c=fgetc(fp)) != EOF)
{
    printf("%x\n", c);
}

因为文本文件中存储的是 ASCII 码，而 ASCII 码中 FF 代表空值（blank），所以如果读文件返回了 0xFF，也就说明已经到了文本文件的结尾处。也就是说，在语句“while((c=fgetc(fp))!=EOF)”中，当读取的字符为 0xFF 时，子语句“c=fgetc(fp)”中的“fgetc(fp)”的值由 0x000000FF 转换为 char 类型（即 c 等于 0xFF）；而在执行子语句“c！=EOF”时，字符与整数比较，c 被转换为 0xFFFFFFFF，条件成立，遇到空格字符时就退出。由此可见，如果是二进制文件，其中可能会包含许多 0xFF，因此不能把读到 EOF 作为文件结束的条件，而此时只能使用 feof() 函数。

再假如，这里又将 c 定义为 unsigned char 类型，结果会与上面的 char 类型相同吗？如下面的示例代码所示：

unsigned char c;
fp=fopen("myfile.txt","r");
if(fp == NULL)
{
    printf("不能够访问该文件.\n");
    exit(1);
}
while((c=fgetc(fp))!= EOF)
{
    printf("%x\n", c);
}

在上面的“while((c=fgetc(fp))!=EOF)”语句中，就算是语句“fgetc(fp)”返回的结果为 -1（即 0xFFFFFFFF），但通过语句“c=fgetc(fp)”对其强制转换 unsigned char 类型，即 c 等于 0xFF。而在执行子语句“c!=EOF”时，c 被转换成 0x000000FF，永远也不可能等于 0xFFFFFFFF，因此表达式“c!=EOF”将永远成立。

由此可见，只有将 c 定义成 int 类型的变量，才能够与 fgetc 函数返回类型一致。