前言
众所周知，C++的字符处理，尤其是输入输出，各种“读到文件结束”十分复杂。本文简单研究一下C++的各种字符输入方式。
由于C++提供了各种eof方法以供判断文件结尾，这就让人产生一种写类似这样代码的冲动：
while(eof){
读入什么东西;
}
而它在绝大多数情况下都是不能正常工作的。如果你改成这样：
while(true){
读入什么东西;
if(eof) break;
}
就能正常运行了，但是看上去一点也不不优美酷炫装逼吊炸天。
本文的目的就是对C++中各种主流读入方式，研究第一种方法为什么不行。
注意：本文所有测试都是在Windows环境下进行的。
C风格
C++中，字符输入输出有两种风格：一种是继承于C的，cstdio库中包含的各函数，另一种是C++风格的，iostream/fstream。
在cplusplus.com中，可以查到cstdio的如下成员函数：
getchar();fgetc();getc(); gets();fgets(); scanf();fscanf(); fread();
各种getchar
这里有三个函数：getchar，fgetc和getc。其中，fgetc和getc等价，它们都相当于给定了输入文件指针的getchar。
getchar函数的返回值是一个int：如果它成功读取字符，这个int就等于读取字符的ASCII码，否则就是EOF。这个EOF是编译器用宏定义的一个常数，也就是-1. “读取不成功”包含你能想到的各种情况：比如读完了文件的最后一个字符，或文件不存在，或文件为空。
如果用getchar读取文件，能否用eof（注意这是小eof，那个大EOF是一个宏定义的常量）判断文件是否结束呢？答案是不行。不妨做个实验：
freopen("input.in","r",stdin);
while(!feof(stdin)){
cout<<(int)getchar()<
这个feof是cstdio中的eof函数（判断文件是否结束），在这里一定不能用cin.eof()，它俩根本不是一个系统的。
这个原因是为什么呢？在cstdio中，判断eof的方式是设一个标志（end of file indicator），这个标志平时是0，而当你用任何方式试图去读“文件结尾再下一位”的时候，它就会变成一个正值，表明文件结束。但是，如果一直用getchar，那么它站在文件末尾的时候并不知道下一位还有没有东西，那就需要进行一次尝试，所以就读进来了一个-1.
参见文章：
当然，不能eof也不是什么大事：用-1判就行了嘛。本来getchar返回-1就是为这个目的而设计的。
在C++读入界，getchar就像一个香港记者：跑得比谁都快，（因此称霸OI选手的快速读入模板），但读来读去，不做任何格式分析，too simple。想判空格？想判换行？客官您自己写去吧。
举个栗子：
freopen("input.in","r",stdin);
char c;
while((c=getchar())!=-1){
cout<
如此就可把一个文件里的所有字符从头到尾，原封不动地输出出来。
gets和fgets
不同于getchar/fgetc，fgets和gets有显著区别。
gets
gets的函数原型是：
char * gets ( char * str );
它的作用是：读取字符数组直到遇见一个回车（'\n'），或读到了文件末尾。如果读取成功，它会把读取的东西放进str数组中（不包括最后可能的换行符，并在str的末尾添加一个'\0'），并返回str的指针。如果读取失败，str数组不变，并返回一个空指针（NULL）。如果这一行有回车，它就相应读入一个长度为0的字符数组。
那么，gets能不能用eof判文件结束呢？答案是：不太行。用下面的代码试一试：
freopen("input.in","r",stdin);
char s[100];
char *s1;
while(!feof(stdin)){
s1=gets(s);
printf("%d ",s1);
cout<
你会发现：如果你的文件最后一行不是回车，那么它能正常工作。否则不行。
这个锅是这么产生的：当fgets读了最后一行，看到了回车，并发现后面没有的时候，就会设置eof标志。而这一行的读入是否成功呢？如果这一行有字符，它就认为成功，否则（即最后一行是回车）失败。如果读取失败，那它就不会改变str的值——这就导致看上去，倒数第二行被读了两次。
当然，eof不靠谱，用靠谱的方法就是了——看看gets的返回值是不是NULL即可。如果你是一名经验丰富的膜法师，不妨用这个函数，无他，代码短尔。
fgets
fgets和原型是：
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );
它比gets多了两个参数：num代表最多允许读取的位数，stream是文件指针。
fgets还有一个重大的不同：它会把回车（如果有的话）放在读入的字符数组后面。这就会造成一种尴尬的局面：最后一行的后面没有回车（如果它能被成功读入的话）。其他都和gets一样。
scanf和fscanf
这两个都是大家喜闻乐见的函数。fscanf就是scanf加一个文件指针，这里按下不表。
scanf的用法比较多样，这里主要关注两种：用它读"%s"（字符数组）和"%c"（字符）。
字符数组
scanf("%s",str); 这条命令意味着：一直读字符，直到遇到空格/tab/回车/文件结束。它返回一个整数：如果读取成功，就返回读取的字符数组个数（这里只打了一个%s，所以至多是1），如果读取失败，就返回常量EOF（也就是-1）。如果想用eof读到文件结尾，就会和gets遇到同样的问题：如果文件的最后一个字符是空格/tab/回车之一，最后一次读取就会挂掉。
不用eof，用返回-1这个标准判断就能搞定了，大家都说好。
字符
scanf("%c",&ch);这条命令等价于：ch=getchar(); 自然，试图用eof判结尾也会遇到getchar中出现的问题。
换言之，scanf一个字符和getchar的功能完全一样——而且它比getchar跑得慢。
那这个用法和咸鱼有什么区别呢？
完全没有区别，它就是咸鱼。
呃……其实还有点区别。你可以指定读几个字符，并且把传过去的&ch换成一个字符数组。这个用法比较生僻，就略过了。
fread
fread的函数原型是：
size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
它的作用是一下把一整个文件（stream）读进数组ptr里。size是要读入的每个字符的大小（以byte记），而count是总共至多读多少个字符。它的返回值是一个非负整数：成功读入的字符个数。
这个函数一般不用，用法和getchar类似，好处也是跑得比谁都快，不过得预先开一个数组。举个栗子：
FILE *fin = fopen("input.in","r");
char s[100]={0};
cout<
C++风格
至于C++风格，就是大家喜闻乐见的，iostream和fstream全家桶。
首先明确一点：iostream和fstream都是继承istream类而来。换个容易理解的说法：cin和fin其实是一个东西。下面我们全部用cin为例。
研究一下istream类，其中能读东西的大概是这些函数：
cin>>yituodongxi;//一坨东西 cin.get(); cin.getline(); cin.read();
重载运算符
istream类型重载了>>（右移）运算符，使得你能够顺滑地干类似cin>>a;这样的事情。我们在这里讨论两种情况：读一个字符，和读一堆字符。
读一个
C++实现istream类型的方法比较复杂，它包装了一个streambuf类型，从而让它同时能读字符/字符串/字符数组。具体的操作细节不用关心，如果cin>>ch;（ch是char型），它做的事情是：读第一个非空格/tab/回车/文件结束的字符。
它和getchar都是“读一个字符”的方法，而如果妄图用cin.eof()判文件结尾，getchar的问题在这里同样会出现。更为坑爹的一点是：如果读不成，它会直接让你的ch保持原样，而非像getchar那样，给一个-1供人凭吊。在表面上看来，就是最后一个字符会重复读两遍。
举个栗子：
freopen("input.in","r",stdin);
char ch;
while(!cin.eof()){
cin>>ch;
cout<<(int)ch<<" "<
读一堆
如果你cin的是一个字符串/字符数组，那它的表现和scanf一个字符数组是类似的。如果文件的最后一个字符是空格/tab/回车之一，while(eof)就会失败。
get
cin.get()重载了好多种，不过都和之前我们研究过的函数等价：
int get();//这货就是getchar
istream& get (char& c);//这货相当于scanf("%c")，但读取失败会返回NULL
istream& get (char* s, streamsize n);//这货相当于scanf("%s")，同样读取失败返回NULL
istream& get (char* s, streamsize n, char delim);//和楼上类似但可以自定义分隔符
istream& get (streambuf& sb);//能兼容上面几种
istream& get (streambuf& sb, char delim);//和楼上类似但可以自定义分隔符
getline
cin.getline()有两种：
istream& getline (char* s, streamsize n ); istream& getline (char* s, streamsize n, char delim );//能自定义分隔符
它其实和gets一样（但你得指定最大读取长度n），试图用while(eof)时遇到的问题也和gets一样：如果文件的最后一个字符是回车，就会挂掉。
举个栗子：
freopen("input.in","r",stdin);
char ch[100];
while(!cin.eof()){
cin.getline(ch,100);
cout<
read
其实就是fread的C++版本啦。毫无保留地把所有字符读进来，从头读到尾。不过用法简洁一些，省去了sizeof(char)。
举个栗子：
freopen("input.in","r",stdin);
char str[100];
cin.read(str,100);
cout<
总结
为什么while(eof)这种写法不能正常运行呢？简而言之，分为两种：读单个字符的方法，原因是在“无法预知未来”；读一串字符的方法，原因是“无法定义失败”。好像突然就哲学起来了……（逃
我们总结出如下这张表格，作为参考：
| 函数名 | 读取个数 | 分隔符 | eof什么时候失败 | 读取失败的特征 |
| getchar/fgetc/getc | 一个 | 无 | 永远 | 返回-1 |
| gets/fgets | 多个 | 回车('\n') | 文件末尾是分隔符 | 返回NULL |
| scanf/fscanf "%c" | 一个 | 无 | 永远 | 返回-1 |
| scanf/fscanf "%s" | 多个 | 空格/tab/回车 | 文件末尾是分隔符 | 返回-1 |
| fread | 多个 | 无 | 无 | 无 |
| cin>>ch | 一个 | 空格/tab/回车 | 永远 | 返回NULL |
| cin>>str | 多个 | 空格/tab/回车 | 文件末尾是分隔符 | 返回NULL |
| cin.get() | 一个 | 无 | 永远 | 返回-1 |
| cin.get(ch) | 一个 | 无 | 永远 | 返回NULL |
| cin.get(str) | 多个 | 空格/tab/回车 | 文件末尾是分隔符 | 返回NULL |
| cin.getline | 多个 | 回车('\n') | 文件末尾是分隔符 | 返回NULL |
| cin.read | 多个 | 无 | 无 | 无 |