c - 是否可以使用 fgets 或 gets_s 正确读取空字符？

Question

假设我想从 中读取stdin，并让用户输入包含空字符的字符串。这对于像fgetsor这样的字符串输入函数是否可行gets_s？或者我必须使用例如fgetc或fread？

这里有人想这样做。

Answer 1

对于fgets，是的。fgets被指定为通过fgetc将结果字符重复存储到数组中来表现。对空字符没有特殊规定，除了读取的字符外，在末尾（最后一个字符之后）存储空字符。

然而，要成功地将嵌入的空字符与终止字符区分开来，需要做一些工作。

'\n'首先，使用（例如使用）预填充缓冲区memset。现在，当返回时，在缓冲区中fgets查找第一个（例如使用）。'\n'memchr

• 如果没有'\n'，则fgets由于填满输出缓冲区而停止，并且除了最后一个字节（空终止符）之外的所有内容都是从文件中读取的数据。

• 如果第一个'\n'紧随其后的是'\0'（空终止），fgets则由于到达换行符而停止，并且从文件中读取通过该换行符的所有内容。

• 如果第一个'\n'后面没有 a '\0'（在缓冲区的末尾，或者后面跟着另一个'\n'），则fgets由于 EOF 或错误而停止，并且所有内容都在'\n'（必须是 a '\0'）之前的字节之前停止，但不包括它，从文件中读取。

对于gets_s，我不知道，我强烈建议不要使用它。唯一广泛实施的附件 K“*_s”函数版本，微软的，甚至不符合他们推入 C 标准附件的规范，并且据报道存在可能使这种方法不起作用的问题。

Answer 2

fgets是否可以使用or正确读取空字符gets_s？

不是真的。

fgets()未指定单独保留缓冲区的其余部分（在 append 之后），因此未指定'\0'为后期分析预加载缓冲区。

在读取错误的情况下，缓冲区被指定为“数组内容不确定”，但是可以通过检查返回值来消除这种情况。

如果不是这样，那么像@R..建议的那样进行各种测试将起作用。

  char buf[80];
  int length = 0;
  memset(buf, sizeof buf, '\n');
  // Check return value before reading `buf`.
  if (fgets(buf, sizeof buf, stdin)) {
    // The buffer should end with a \0 and 0 to 78 \n
    // Starting at the end, look for the first non-\n
    int i = sizeof buf - 1;
    while (i > 0) {
      if (buf[i] != '\n') {
        if (buf[i] == '\0') {
          // found appended null
          length = i;
        } else {
          length = -1;  // indeterminent length
        }
        break;
      }
      i--;
    }
    if (i == 0) {
      // entire buffer was \n
      length = -1;  // indeterminent length
    }
  }

---

fgets()只是不能完全胜任读取可能包含空字符的用户输入的工作。它仍然是 C 中的一个洞。

我试图编写这个fgets() Alternative，尽管我对它并不完全满意。

Answer 3

有一种方法可以可靠地检测是否存在\0读取的字符，fgets(3)但效率非常低。为了可靠地检测到从输入流中读取了一个空字符，您必须首先用非空字符填充缓冲区。这样做的原因是通过在输入的末尾fgets()放置 a 来分隔它的输入，并且（它应该）不会在该字符之后写入任何其他内容。\0

好吧，在用\001字符填充输入缓冲区之后，调用fgets()缓冲区，然后从缓冲区的末尾开始向后搜索\0字符：这是输入缓冲区的末尾。不需要检查之前的字符（它不是 a 的唯一情况\n是最后一个字符是 a\0并且输入行长于缓冲区中的空间以获取完整的、以 nul 结尾的字符串，或者fgets(3)(有一些）。从一开始你可以有尽可能多\0的 s，但别担心，它们来自输入流。

如您所见，这是非常低效的。

#define NON_ZERO         1
#define BOGUS_FGETS      -2 /* -1 is used by EOF */

/**
 * variant of fgets that returns the number of characters actually read */
ssize_t variant_of_fgets(const char *buffer, const size_t sz, FILE *in)
{
    /* set buffer to non zero value */
    memset(buffer, NON_ZERO, sz);

    /* do actual fgets */
    if (!fgets(buffer, sizeof buffer, stdin)) {
        /* EOF */
        return EOF;
    }
    char *p = buffer + sizeof buffer; 
    while (--p >= buffer)
        if (!*p) 
            break; /* if char is a \0 we're out */
    /* ASSERT: (p < buffer)[not-found] || (p >= buffer)[found] */
    if (p <= buffer) { 
        /* Why do we check for p <= buffer ?
         * p must be > buffer, as if p == buffer
         * the implementation must be also bogus, because
         * the returned string should be an empty string "".
         * this can happen only with a bogus implementation
         * or an absurd buffer of length one (with only place for
         * the \0 char).  Else, it must be a read character
         * (it can be a \0, but then it must have another \0 
         * behind, and p must be greater than this) */
        return BOGUS_FGETS;
    }
    /* ASSERT: p > buffer && p < buffer + sz  [found a \0] 
     * p points to the position of the last \0 in the buffer */ 

    return p - buffer;  /* this is the string length */
} /* variant_of_fgets */ 

例子

下面的示例代码将说明这件事，首先是一个执行示例：

$ pru
===============================================
<OFFSET> : pru.c:24:main: buffer initial contents
00000000 : 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 : ................
00000010 : e0 dd cf eb 02 56 00 00 e0 d7 cf eb 02 56 00 00 : .....V.......V..
00000020
<OFFSET> : pru.c:30:main: buffer after memset
00000000 : fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa : ................
00000010 : fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa : ................
00000020
^@^@^@^@^D^D
<OFFSET> : pru.c:41:main: buffer after fgets(returned size should be 4)
00000000 : 00 00 00 00 00 fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa : ................
00000010 : fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa : ................
00000020
===============================================
<OFFSET> : pru.c:24:main: buffer initial contents
00000000 : 00 00 00 00 00 fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa : ................
00000010 : fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa : ................
00000020
<OFFSET> : pru.c:30:main: buffer after memset
00000000 : fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa : ................
00000010 : fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa : ................
00000020
^D
<OFFSET> : pru.c:41:main: buffer after fgets(returned size should be 0)
00000000 : fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa : ................
00000010 : fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa : ................
00000020
===============================================
pru.c:45:main: END OF PROGRAM
$ _

生成文件

RM ?= rm -f

targets = pru
toclean += $(targets)

all: $(targets)
clean:
    $(RM) $(toclean)

pru_objs = pru.o fprintbuf.o
toclean += $(pru_objs)

pru: $(pru_objs)
    $(CC) -o $@ $($@_objs)

pru.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdint.h>

#include "fprintbuf.h"

#define F(fmt) __FILE__":%d:%s: " fmt, __LINE__, __func__

void line()
{
    puts("===============================================");
}
int main()
{
    uint8_t buffer[32];
    int eof;

    line();
    do {
        fprintbuf(stdout,
                buffer, sizeof buffer, 
                F("buffer initial contents"));

        memset(buffer, 0xfa, sizeof buffer);

        fprintbuf(stdout,
                buffer, sizeof buffer, 
                F("buffer after memset"));

        eof = !fgets(buffer, sizeof buffer, stdin);

        /* search for the last \0 */
        uint8_t *p = buffer + sizeof buffer;
        while (*--p && (p > buffer))
            continue;

        if (p <= buffer)
            printf(F("BOGUS implementation"));

        fprintbuf(stdout,
                buffer, sizeof buffer,
                F("buffer after fgets(size should be %u)"),
                p - buffer);
        line();
    } while(!eof);
}

带有辅助功能，打印缓冲区内容：

fprintbuf.h

/* $Id: fprintbuf.h,v 2.0 2005-10-04 14:54:49 luis Exp $
 * Author: Luis Colorado <Luis.Colorado@HispaLinux.ES>
 * Date: Thu Aug 18 15:47:09 CEST 2005
 *
 * Disclaimer:
 *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
 *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
 *  (at your option) any later version.
 *  
 *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
 *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 *  GNU General Public License for more details.
 *  
 *  You should have received a copy of the GNU General Public License
 *  along with this program; if not, write to the Free Software
 *  Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
 */
#ifndef FPRINTBUF_H
#define FPRINTBUF_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif /* __cplusplus */

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

size_t fprintbuf (
    FILE               *f,      /* fichero de salida */
    const uint8_t      *b,      /* puntero al buffer */
    size_t              t,      /* tamano del buffer */
    const char         *fmt,    /* rotulo de cabecera */
                        ...);

#ifdef __cplusplus
} /* extern "C" */
#endif /* __cplusplus */

#endif /* FPRINTBUF_H */

fprintbuf.c

/* $Id: fprintbuf.c,v 2.0 2005-10-04 14:54:49 luis Exp $
 * AUTHOR: Luis Colorado <licolorado@indra.es>
 * DATE: 7.10.92.
 * DESC: muestra un buffer de datos en hexadecimal y ASCII.
 */

#include <sys/types.h>
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#include "fprintbuf.h"

#define     TAM_REG         16

size_t
fprintbuf(
        FILE           *f,      /* fichero de salida */
        const uint8_t  *b,      /* puntero al buffer */
        size_t          t,      /* tamano del buffer */
        const char     *fmt,    /* rotulo de cabecera */
                        ...)
{
    size_t off, i;
    uint8_t c;
    va_list lista;
    size_t escritos = 0;

    if (fmt)
            escritos += fprintf (f, "<OFFSET> : ");
    va_start (lista, fmt);
    escritos += vfprintf (f, fmt, lista);
    va_end (lista);
    escritos += fprintf (f, "\n");
    off = 0;
    while (t > 0) {
            escritos += fprintf (f, "%08lx : ", off);
            for (i = 0; i < TAM_REG; i++) {
                    if (t > 0)
                            escritos += fprintf (f, "%02x ", *b);
                    else escritos += fprintf (f, "   ");
                    off++;
                    t--;
                    b++;
            }
            escritos += fprintf (f, ": ");
            t += TAM_REG;
            b -= TAM_REG;
            off -= TAM_REG;
            for (i = 0; i < TAM_REG; i++) {
                    c = *b++;
                    if (t > 0)
                            if (isprint (c))
                                    escritos += fprintf (f, "%c", c);
                            else    escritos += fprintf (f, ".");
                    else break;
                    off++;
                    t--;
            }
            escritos += fprintf (f, "\n");
    }
    escritos += fprintf (f, "%08lx\n", off);

    return escritos;
} /* fprintbuf */

Answer 4

是否可以使用 fgets 或 gets_s 正确读取空字符？

正如其他一些答案所示，答案显然是“是的——只是勉强”。同样，可以使用螺丝刀敲入钉子。类似地，可以用 C 编写（相当于）BASIC 或 FORTRAN 代码。

但这些都不是一个好主意。为工作使用正确的工具。如果您想打钉子，请使用锤子。如果要编写 BASIC 或 FORTRAN，请使用 BASIC 解释器或 FORTRAN 编译器。如果您想读取可能包含空字符的二进制数据，请使用fread（或可能getc）。不要使用fgets，因为它的界面从来都不是为这个任务设计的。