c - 修改保证在 C 中连续调用 ungetc() 两次的 fflush()

Question

我是 C 初学者，我想连续调用 ungetc() 两次，尽管我知道在常规 C 中这是不允许的。有人告诉我可以修改 Fflush() 来完成这项工作，但我不知道该怎么做。

这是我的代码，我的Fflush只允许一个ungetc()，我希望它允许两次。

#define altUngetc(c, fp) ((fp)->next > (fp)->buffer && (c) != EOF ? \
 *--(fp)->next = (c) : EOF)

int altGetc(ALT_FILE *fp) {
  if (fp->next == fp->buffer + fp->bufSize)
  altFflush(fp);

  return fp->flags & FILE_ATEOF ? EOF : *fp->next++;
}

int altFflush(ALT_FILE *fp) {
  int res;

  if (fp->fd < 0 || fp->flags & FILE_ATEOF)
     return EOF;
  if (fp->flags & FILE_READ) {                               
     res = read(fp->fd, fp->buffer, BUF_SIZE);               
     if (res == 0)                                           
        fp->flags |= FILE_ATEOF;                             
     fp->bufSize = res;                                      
     fp->next = fp->buffer;                                  
  }                                                          
  else {                                                     
     res = write(fp->fd, fp->buffer, fp->next - fp->buffer); 
     fp->next = fp->buffer;                                  
  }   
   return res < 0 ? EOF : 0;
}     

Answer 1

正如评论中明智地提到的那样，您可能应该首先学会遵守规则，而不是试图打破规则。但是，我们是来回答问题的，那就是打破规则!请注意，由于不同的原因，fflush()、setbuf() 或 setvbuf() 均无法在此处工作。

首先，至少需要四个自定义函数。一种是创建与文件相关的“代理缓冲区”(在 fopen() 之后调用)，一种是销毁它(在 fclose() 之前调用)，一种是做实际的 ungetting(ungetc() 的替换，以及从文件中检索 char 的一个(fgetc() 的替换)。不幸的是，这意味着在流上执行 fscanf()、fflush() 等...将产生糟糕和丑陋的结果。您将不得不重写所有 标准输入输出!

首先，让我们调用我们所有的新东西xtdio(“扩展的stdio”)，所以，首先是xtdio.h...

#ifndef __XTDIO_H__
#define __XTDIO_H__

#include <stdio.h>

typedef struct
{
    FILE *file;
    char *buffer;
    size_t buffer_size;
    size_t buffer_usage;
    size_t buffer_tail_offset;
} XFILE;

/* I know this is not the best of API design, but I need to be
 * compatible with stdio's API.
 */
XFILE *xwrap(FILE *file, size_t max_ungets);
void xunwrap(XFILE *xfile);
int xgetc(XFILE *xfile);
int xungetc(int ch, XFILE *xfile);

#endif

然后，在栅栏有趣的一面，出现了 xtdio.c...

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

/* Create a XFILE wrapper, along with its respective buffer
 * of 'max_ungets' size, around 'file'.
 */
XFILE *xwrap(FILE *file, size_t max_ungets)
{
    XFILE *xfile = malloc(sizeof(XFILE));
    if(xfile == NULL)
        return NULL;

    xfile->file = file;
    xfile->buffer = malloc(max_ungets);
    if(xfile->buffer == NULL) {
        free(xfile);
        return NULL;
    }

    xfile->buffer_size = max_ungets;
    xfile->buffer_usage = 0;
    xfile->buffer_tail_offset = 0;

    return xfile;
}

/* Undo what 'xwrap()' did.
 */
void xunwrap(XFILE *xfile)
{
    free(xfile->buffer);
    free(xfile);
}

/* Check if there's something in the XFILE's
 * buffer, and return it. Otherwise, fallback
 * onto 'fgetc()'.
 */
int xgetc(XFILE *xfile)
{
    if(xfile->buffer_usage == 0)
        return fgetc(xfile->file);

    if(xfile->buffer_tail_offset == 0)
        xfile->buffer_tail_offset = xfile->buffer_size - 1;
    else
        xfile->buffer_tail_offset--;

    xfile->buffer_usage--;

    return xfile->buffer[xfile->buffer_tail_offset];
}

/* Here's the interesting part! If there's room in the
 * buffer, it puts 'ch' in its front. Otherwise, returns
 * an error.
 */
int xungetc(int ch, XFILE *xfile)
{
    if(xfile->buffer_usage == xfile->buffer_size)
        return EOF; //TODO: Set errno or something

    xfile->buffer[xfile->buffer_tail_offset++] = (char)ch;
    xfile->buffer_tail_offset %= xfile->buffer_size;
    xfile->buffer_usage++;

    return ch;
}

较小的 xtdio 库将允许您执行与传递给 xwrap() 的参数一样多的 ungets。每个 XFILE 都有一个包含未获取字符的缓冲区。当您xgetc() 时，它首先检查缓冲区中是否有内容并检索它。否则，它回退到 fgetc()。示例用例...

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "xtdio.h"

int main()
{
    const char *my_string = "I just ungot this same long string in standard and compliant C! No more one-char limits on ungetc()!\n";
    const size_t my_string_len = strlen(my_string);

    XFILE *xtdin = xwrap(stdin, my_string_len);
    if(xtdin == NULL) {
        perror("xwrap");
        return 1;
    }

    for(size_t i = my_string_len; i != 0; i--)
        xungetc(my_string[i - 1], xtdin);

    int ch;
    while((ch = xgetc(xtdin)) != EOF)
        putchar(ch);

    xunwrap(xtdin);
    return 0;
}

xtdio 可以进一步改进，通过添加诸如 xrewrap() 之类的东西来扩展/缩小缓冲区的大小。

还有一个更好的解决方案，那就是重构您的代码，并遵循约定，这样您就不必ungetc() 两次。 xtdio 只是一个概念验证，但不是好的代码，切勿在实践中使用。这样，您就不必处理重写 stdio 的问题。