c语言中getc和fgetc的区别是什么_getc和fgetc有什么区别

getc可能被实现为宏，而fgetc始终是函数，导致性能和副作用差异。1. 宏展开使getc在理论上更快，但现代编译器优化后二者性能相近；2. getc的参数可能被多次求值引发副作用，如fp++导致指针意外移动；3. fgetc作为函数更安全、可移植性更好；4. 使用fgetc的场景包括需安全性、参数有副作用及强调可移植性时；5. 使用getc的场景限于性能敏感且参数无副作用的情况；6. 最佳实践包括避免副作用表达式、优先选用fgetc、了解编译器实现及充分测试代码。

getc和fgetc都是C语言中用于从流中读取字符的函数，它们的主要区别在于getc可能被实现为宏，而fgetc始终是一个函数。这导致了一些微妙但重要的差异，尤其是在性能和副作用方面。

getc和fgetc都是从指定流读取一个字符，并返回该字符的int表示（如果成功），或者返回EOF（如果遇到文件结束或发生错误）。选择哪个函数取决于你的具体需求和对潜在风险的理解。

性能差异：宏 vs. 函数，哪个更快？

通常来说，宏展开比函数调用更快，因为函数调用涉及到压栈、跳转等开销。因此，getc在理论上可能比fgetc更快。但是，现代编译器通常会对小型函数进行内联优化，使得fgetc的性能损失变得微乎其微。所以，实际性能差异可能并不明显。

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副作用的风险：为什么getc要谨慎使用？

由于getc可能被实现为宏，因此传递给getc的参数可能会被多次求值。考虑以下代码：

#include <stdio.h>

int main() {
  int i = 0;
  FILE *fp = fopen("test.txt", "r");
  if (fp == NULL) {
    perror("Error opening file");
    return 1;
  }

  char c = getc(fp++); // 潜在问题！

  printf("Character read: %c\n", c);

  fclose(fp);
  return 0;
}

在这个例子中，fp++会被执行多次，导致fp的值意外增加，这绝对不是你想要的结果。fgetc(fp++)也会有同样的问题，但由于fgetc是函数，编译器更有可能发出警告。避免这类问题的最佳实践是，永远不要将带有副作用的表达式传递给getc（或任何可能被实现为宏的函数）。

安全性与可移植性：fgetc更胜一筹？

由于fgetc始终是一个函数，因此它更加安全和可预测。使用fgetc可以避免由于宏展开导致的意外副作用。此外，fgetc的可移植性更好，因为它在所有C标准中都被定义为函数。虽然getc也很常见，但其具体实现可能因编译器而异。

何时应该使用getc？何时应该使用fgetc？

• 使用fgetc的场景：
  • 当你需要绝对的安全性和可预测性时。
  • 当你传递给函数的参数可能带有副作用时。
  • 当你需要确保代码的可移植性时。
• 使用getc的场景：
  • 在对性能要求非常苛刻，且你能确保传递给getc的参数没有副作用的情况下，可以考虑使用getc。但务必进行充分的测试，以确保没有潜在问题。
  • 在某些嵌入式系统中，getc的宏实现可能更适合资源受限的环境。

如何避免潜在的坑：最佳实践

1. 避免副作用： 永远不要将带有副作用的表达式（如fp++）传递给getc或fgetc。
2. 优先选择fgetc： 在大多数情况下，fgetc是更安全、更可靠的选择。
3. 仔细阅读文档： 了解你所使用的编译器的getc实现方式。
4. 充分测试： 对你的代码进行充分的测试，以确保没有潜在问题。

代码示例：正确使用getc和fgetc

#include <stdio.h>

int main() {
  FILE *fp = fopen("test.txt", "r");
  if (fp == NULL) {
    perror("Error opening file");
    return 1;
  }

  int c;

  // 使用 fgetc
  while ((c = fgetc(fp)) != EOF) {
    printf("%c", (char)c);
  }

  rewind(fp); // 重置文件指针

  // 使用 getc (确保 fp 没有副作用)
  while ((c = getc(fp)) != EOF) {
    printf("%c", (char)c);
  }

  fclose(fp);
  return 0;
}

这个例子展示了如何安全地使用fgetc和getc。注意，在使用getc时，我们确保fp没有被修改，避免了潜在的副作用。

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