[c] “while (! feof (file))”이 왜 항상 잘못된 것입니까?

추상적이고 높은 수준의 관점을 제공하고 싶습니다.

동시성과 동시성

I / O 작업은 환경과 상호 작용합니다. 환경은 프로그램의 일부가 아니며 사용자가 통제 할 수 없습니다. 환경은 프로그램과 “동시에”존재합니다. 모든 것이 동시에 그렇듯이 “현재 상태”에 대한 질문은 의미가 없습니다. 동시 이벤트에 대해 “동시”라는 개념은 없습니다. 상태의 많은 속성은 단순히 동시에 존재 하지 않습니다 .

좀 더 정확하게 말씀 드리겠습니다. “더 많은 데이터가 있습니까?” 이를 동시 컨테이너 또는 I / O 시스템에 요청할 수 있습니다. 그러나 그 대답은 일반적으로 행동 할 수 없으므로 의미가 없습니다. 따라서 컨테이너에 “예”라고 표시된 경우 – 읽을 때까지 더 이상 데이터가 없을 수 있습니다. 마찬가지로, 대답이 “아니오”인 경우, 읽을 때까지 데이터가 도착했을 수 있습니다. 결론은 단순히 존재한다는 것입니다 입니다“나는 데이터가 있습니다”와 같은 속성은 없습니다. 가능한 대답에 대한 응답으로 의미있게 행동 할 수 없기 때문입니다. (버퍼 입력을 사용하면 상황이 약간 더 나아질 수 있습니다. 여기서는 일종의 보증을 구성하는 “예, 데이터가 있습니다”를 얻을 수 있지만 여전히 반대의 경우를 처리 할 수 ​​있어야합니다. 디스크 또는 네트워크 버퍼가 꽉 찼는 지 알 수 없습니다.)

우리는 그것이 불가능하고, 사실 유엔에서 결론 그래서 합리적인 는 여부는 I / O 시스템 물어, 것 I / O 작업을 수행 할 수 있습니다. 우리가 컨테이너와 상호 작용할 수있는 유일한 방법 은 작업 을 시도 하고 성공했는지 여부를 확인하는 것입니다. 환경과 상호 작용하는 순간에는 상호 작용이 실제로 가능한지 여부 만 알 수 있으며 그 시점에서 상호 작용을 수행해야합니다. (이는 “동기화 지점”입니다.)

EOF

이제 우리는 EOF에 도착합니다. EOF는 시도한 I / O 작업 에서 얻은 응답 입니다. 그것은 무언가를 읽거나 쓰려고했지만 그렇게 할 때 데이터를 읽거나 쓰지 않고 대신 입력 또는 출력의 끝이 발생했음을 의미합니다. 이는 C 표준 라이브러리, C ++ iostream 또는 기타 라이브러리에 관계없이 본질적으로 모든 I / O API에 해당됩니다. I / O 작업이 성공하면 향후 추가 작업이 성공할지 여부를 알 수 없습니다 . 당신은 해야한다 항상 먼저 작업을 시도하고 성공 또는 실패에 응답합니다.

예

각 예제에서 먼저 I / O 작업을 시도한 다음 유효한 경우 결과 를 사용합니다. 또한 각 예제에서 결과의 모양과 형태가 다르지만 항상 I / O 작업의 결과를 사용해야합니다.

• C stdio, 파일에서 읽음 :

  for (;;) {
      size_t n = fread(buf, 1, bufsize, infile);
      consume(buf, n);
      if (n < bufsize) { break; }
  }

  우리가 사용해야하는 결과 n는 읽은 요소의 수입니다 (0보다 작을 수 있음).

• C stdio, scanf:

  for (int a, b, c; scanf("%d %d %d", &a, &b, &c) == 3; ) {
      consume(a, b, c);
  }

  우리가 사용해야하는 결과는의 반환 값 scanf, 변환 된 요소 수입니다.

• C ++, iostream 형식의 추출 :

  for (int n; std::cin >> n; ) {
      consume(n);
  }

  우리가 사용해야하는 결과 std::cin자체는 부울 컨텍스트에서 평가 될 수 있으며 스트림이 여전히 good()상태 에 있는지 여부를 알려줍니다 .

• C ++, iostreams getline :

  for (std::string line; std::getline(std::cin, line); ) {
      consume(line);
  }

  우리가 사용해야하는 결과는 std::cin이전과 마찬가지로 다시 나타납니다 .

• POSIX, write(2)버퍼를 비우려면 :

  char const * p = buf;
  ssize_t n = bufsize;
  for (ssize_t k = bufsize; (k = write(fd, p, n)) > 0; p += k, n -= k) {}
  if (n != 0) { /* error, failed to write complete buffer */ }

  여기서 사용하는 결과는 k쓴 바이트 수입니다. 여기서 중요한 점 은 쓰기 작업 후 몇 바이트를 썼는지 알 수 있다는 것 입니다.

• POSIX getline()

  char *buffer = NULL;
  size_t bufsiz = 0;
  ssize_t nbytes;
  while ((nbytes = getline(&buffer, &bufsiz, fp)) != -1)
  {
      /* Use nbytes of data in buffer */
  }
  free(buffer);

  우리가 사용해야하는 결과는 nbytes개행까지의 바이트 수입니다 (파일이 개행으로 끝나지 않은 경우 EOF).

  -1오류가 발생하거나 EOF에 도달하면 함수는 EOF가 아닌 명시 적으로 리턴 합니다.

실제 단어 “EOF”를 거의 사용하지 않는 경우가 있습니다. 우리는 일반적으로 우리에게 더 흥미로운 다른 방식으로 오류 상태를 감지합니다 (예 : 원하는만큼 I / O를 수행하지 못함). 모든 예제에는 EOF 상태가 발생했음을 명시 적으로 알려주는 API 기능이 있지만 실제로는 유용한 정보가 아닙니다. 우리가 자주 걱정하는 것보다 훨씬 자세한 내용입니다. 중요한 것은 I / O가 실패한 방법보다 성공했는지 여부입니다.

• 실제로 EOF 상태를 쿼리하는 마지막 예는 다음과 같습니다. 문자열이 있고 공백을 제외한 끝에 추가 비트가없는 전체 정수를 나타내는 지 테스트한다고 가정합니다. C ++ iostream을 사용하면 다음과 같습니다.

  std::string input = "   123   ";   // example
  
  std::istringstream iss(input);
  int value;
  if (iss >> value >> std::ws && iss.get() == EOF) {
      consume(value);
  } else {
      // error, "input" is not parsable as an integer
  }

  여기서는 두 가지 결과를 사용합니다. 첫 번째는 iss스트림 객체 자체이며 형식화 된 추출이 value성공 했는지 확인합니다 . 그러나 공백을 사용한 후에도 다른 I / O / 연산을 수행 iss.get()하고 EOF로 실패 할 것으로 예상됩니다. 이는 전체 문자열이 이미 형식화 된 추출에 의해 소비 된 경우입니다.

  C 표준 라이브러리 strto*l에서는 끝 포인터가 입력 문자열의 끝에 도달했는지 확인 하여 함수 와 비슷한 것을 얻을 수 있습니다 .

대답

while(!feof)관련이없는 것을 테스트하고 알아야 할 것을 테스트하지 않기 때문에 잘못되었습니다. 결과적으로 실제로 이런 일이 발생하지 않았을 때 성공적으로 읽은 데이터에 액세스한다고 가정하는 코드를 잘못 실행하고 있습니다.

답변

/* WARNING: demonstration of bad coding technique!! */

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

FILE *Fopen(const char *path, const char *mode);

int main(int argc, char **argv)
{
    FILE *in;
    unsigned count;

    in = argc > 1 ? Fopen(argv[1], "r") : stdin;
    count = 0;

    /* WARNING: this is a bug */
    while( !feof(in) ) {  /* This is WRONG! */
        fgetc(in);
        count++;
    }
    printf("Number of characters read: %u\n", count);
    return EXIT_SUCCESS;
}

FILE * Fopen(const char *path, const char *mode)
{
    FILE *f = fopen(path, mode);
    if( f == NULL ) {
        perror(path);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    return f;
}

$ ./a.out < /dev/null
Number of characters read: 1

while (fgets(line, sizeof(line), file)) {
    /* note that fgets don't strip the terminating \n, checking its
       presence allow to handle lines longer that sizeof(line), not showed here */
    ...
}
if (ferror(file)) {
   /* IO failure */
} else if (feof(file)) {
   /* format error (not possible with fgets, but would be with fscanf) or end of file */
} else {
   /* format error (not possible with fgets, but would be with fscanf) */
}

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  FILE *in = fopen("testfile.txt", "r");

  while(1) {
    char c = fgetc(in);
    if (feof(in)) break;
    printf("%c", c);
  }

  fclose(in);
  return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  FILE *in = fopen("testfile.txt", "r");

  while(!feof(in)) {
    printf("%c", fgetc(in));
  }

  fclose(in);
  return 0;
}