[c语言日寄]兼顾简约与逼格的EOF判定法

背景介绍

在今天的快乐刷题中，我发现一位大佬的解法非常有意思，让我们先看看题目：

题目

题目

普通思路

显而易见，需要我们使用scanf的返回值来进行循环的控制。点此跳转：关于scanf返回值的前情提要

while (scanf("%d", &t) == 1){}

这个基于这个循环模块，我们可以很轻松的完成题目的要求。

#include <stdio.h>

int main() {
    int t;
    while (scanf("%d", &t) == 1) {
        if(t > 0) printf("1\n");
        else if(t < 0)printf("0\n");
        else printf("0.5\n");
    }
    return 0;
}

普通通过

大佬思路

秉持着人外有人，天外有天的原则，我点开题解，去寻找更 牛逼 高级 的解法。

榜一大佬的代码是这样的：

#include<stdio.h>
main()
{
    int t;
    while(~scanf("%d\n",&t))
    {
        if(t>0)
            printf("1\n");
        else if(t==0)
            printf("0.5\n");
        else
            printf("0\n");
    }
}

不难发现，他与我的代码高度相似，除了一个部分：

   while(~scanf("%d\n",&t))

这是啥？刚刚看到的时候我一脸懵逼。

代码解析

我们知道，‘~’在c语言中的作用是按位取反，但while的接受的是布尔值啊？取反不应该使用逻辑取反符号‘！’吗？

不对不对，这里一定另有玄机。

scanf 返回值分析

众所周知：scanf返回值是成功实际接受到的参数数量，此时，我们只用scanf接收了一个参数，那么 scanf的返回值始终 <= 1。

这也就是这个语句的关键！

我们可以列出scanf返回值的所有可能情况： 当scanf正确接收了一个参数，返回1； 当scanf读取错误，返回EOF； 当scanf接收到文件结束符，返回EOF；

没错！scanf只会有两种可能的返回值！ EOF的值是什么？在大部分的情况下是-1。

即scanf的返回值是1或者-1。

按位分析

那么，接下来思路就清晰了，观察按位取反符‘~’的作用：

在计算机中，整数通常使用补码（two’s complement）形式来表示负数。对于-1的真值，即其补码表示，如下：

对于一个8位整数（一个字节），-1的补码表示是11111111。

对于一个16位整数，-1的补码表示是1111111111111111。

对于一个32位整数，-1的补码表示是11111111 11111111 11111111 11111111。

对于一个64位整数，-1的补码表示是1111111111111111 1111111111111111 1111111111111111 1111111111111111。

简而言之，-1的真值（补码表示）就是所有位都是1的二进制数。 那么，-1按位取反的结果是什么呢？

没错，就是0。

0就是False，就是假，就是结束循环！

至于1按位取反，得到的是非0值，也就是真！

总结

当返回值只有-1和1时，我们可以采用按位取反符‘~’简化代码，提高逼格。

   while(~scanf("%d\n",&t))

应用场景拓展

这个循环的应用场景通常包括：

1. 数据输入：在需要连续输入多个整数直到用户决定停止时，可以使用这个循环。例如，在一个简单的数据收集程序中，用户可以不断地输入数字，直到输入一个特定的结束信号（比如非数字字符）。
2. 测试和调试：在编写程序时，可能需要测试程序对不同输入的处理能力，这个循环可以用来模拟连续的输入测试。

需要注意的是，这个循环在读取失败时会立即结束，因此在使用时应该考虑到错误处理和用户输入验证的问题。此外，scanf 函数在读取失败时不会从输入流中消耗非整数字符，这可能会导致后续的 scanf 调用再次失败，因此在实际应用中可能需要额外的逻辑来处理这种情况。