c - 为什么 ungetc 在某些字符上会失败？

Question

ungetc() 似乎在某些字符上失败。这是一个简单的测试程序:

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int c;

    printf("Type a letter and the enter key: ");

#define TRACE(x)  printf("%s -> %d\n", #x, x)
    TRACE(c = getc(stdin));
    TRACE(ungetc(c, stdin));
    TRACE(getc(stdin));

    TRACE(ungetc('\xFE', stdin));
    TRACE(getc(stdin));

    TRACE(ungetc('\xFF', stdin));
    TRACE(getc(stdin));

    return 0;
}

我在 unix 系统上运行它并在提示符下键入 a Enter

输出是:

Type a letter and the enter key: a
c = getc(stdin) -> 97
ungetc(c, stdin) -> 97
getc(stdin) -> 97
ungetc('\xFE', stdin) -> 254
getc(stdin) -> 254
ungetc('\xFF', stdin) -> -1
getc(stdin) -> 10

我期望这样:

Type a letter and the enter key: a
c = getc(stdin) -> 97
ungetc(c, stdin) -> 97
getc(stdin) -> 97
ungetc('\xFE', stdin) -> 254
getc(stdin) -> 254
ungetc('\xFF', stdin) -> 255
getc(stdin) -> 255

为什么导致 ungetc() 失败？

编辑:让事情变得更糟的是，我在不同的 unix 系统上测试了相同的代码，它在那里的行为符合预期。是否存在某种未定义的行为？

Answer 1

基于以下假设:

• 您所处的系统对普通字符进行了签名。
• '\xFF' 在您的系统上是 -1(超出范围的字符常量的值是实现定义的，见下文)。
• EOF 在您的系统上是 -1。

调用 ungetc('\xFF', stdin); 与 ungetc(EOF, stdin); 相同，其行为由 C11 7.21.7.10/涵盖4:

If the value of c equals that of the macro EOF, the operation fails and the input stream is unchanged.

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ungetc 的输入范围与 getchar 的输出范围相同，即 EOF 为负数，或非负数表示字符的值(负字符通过转换为 unsigned char 来表示)。我假设您正在使用 ungetc(255, stdin);。

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关于'\xFF'的值，见C11 6.4.4.4/10:

The value of an integer character constant [...] containing a character or escape sequence that does not map to a single-byte execution character, is implementation-defined.

此外，执行字符集的值是实现定义的 (C11 5.2.1/1)。您可以查看编译器文档来确定，但编译器行为表明 255 不在执行字符集中；事实上，我测试的 gcc 版本的行为表明它采用 char 的范围作为执行字符集(而不是 unsigned char 的范围)。