本文仅做理性上的愉悦,无实际用途。

scanf实际的调用

我们直接使用的scanf其实是这样写的

int __cdecl scanf (
const char *format,
...
)
{
va_list arglist;
va_start(arglist, format);
return vscanf_fn(_input_l, format, NULL, arglist);
}

我们可以看到,他其实是调用了这三个函数: va_list va_start vscanf_fn

我们跳转到vscanf_fn的实现

int __cdecl vscanf_fn (
INPUTFN inputfn,
const char *format,
_locale_t plocinfo,
va_list arglist
)
/*
* stdin 'SCAN', 'F'ormatted
*/
{
int retval = 0; _VALIDATE_RETURN( (format != NULL), EINVAL, EOF); _lock_str2(0, stdin);
__try {
retval = (inputfn(stdin, format, plocinfo, arglist));
}
__finally {
_unlock_str2(0, stdin);
} return(retval);
}

我们发现,vscanf_fn实际上是使用了inputfn这个函数。我们进一步跟进,找到了input.c这个文件

/***
*int _input(stream, format, arglist), static int input(format, arglist)
*
*Purpose:
* get input items (data items or literal matches) from the input stream
* and assign them if appropriate to the items thru the arglist. this
* function is intended for internal library use only, not for the user
*
* The _input entry point is for the normal scanf() functions
* The input entry point is used when compiling for _cscanf() [CPRFLAF
* defined] and is a static function called only by _cscanf() -- reads from
* console.
*
* This code also defines _input_s, which works differently for %c, %s & %[.
* For these, _input_s first picks up the next argument from the variable
* argument list & uses it as the maximum size of the character array pointed
* to by the next argument in the list.
*
*Entry:
* FILE *stream - file to read from
* char *format - format string to determine the data to read
* arglist - list of pointer to data items
*
*Exit:
* returns number of items assigned and fills in data items
* returns EOF if error or EOF found on stream before 1st data item matched
*
*Exceptions:
*
*******************************************************************************/

有几个关键函数:

static _TINT __cdecl _inc(FILE* fileptr)
{
return (_gettc_nolock(fileptr));
}

_inc的功能是调出缓冲区第一个字符

static void __cdecl _un_inc(_TINT chr, FILE* fileptr)
{
if (_TEOF != chr) {
_ungettc_nolock(chr,fileptr);
}
}

_un_inc函数,将刚才_inc调出的函数重新放进缓冲区

static _TINT __cdecl _whiteout(int* counter, FILE* fileptr)
{
_TINT ch; do
{
++*counter;
ch = _inc(fileptr); if (ch == _TEOF)
{
break;
}
}
while(_istspace((_TUCHAR)ch));
return ch;
}

_whiteout函数,将从缓冲区开头开始的所有连续空白字符调出

最后一步检查缓冲区,如果缓冲区可读字符为0,那么清空缓冲区

format的解析

while (*format) {

        if (_istspace((_TUCHAR)*format)) {

            UN_INC(EAT_WHITE()); /* put first non-space char back */

            do {
tch = *++format;
} while (_istspace((_TUCHAR)tch)); continue;
………………

这里的UN_INC(EAT_WHITE()),是把当初EAT_WHITE读出的第一个非空白字符再放入缓冲区。

上面代码完成对键盘缓冲区中空白符的清理,直到正常读取第一个字符。

当读入%号,进行处理:

if (_T('%') == *format && _T('%') != *(format + 1))

解析完格式后,开始真正的实现,我们以%d做例子:

if (_T('^') == *scanptr) {
++scanptr;
--reject; /* set reject to 255 */
} /* Allocate "table" on first %[] spec */
#if ALLOC_TABLE
if (table == NULL) {
table = (char*)_malloc_crt(TABLESIZE);
if ( table == NULL)
goto error_return;
malloc_flag = 1;
}zuolizi
#endif /* ALLOC_TABLE */
memset(table, 0, TABLESIZE); if (LEFT_BRACKET == comchr)
if (_T(']') == *scanptr) {
prevchar = _T(']');
++scanptr; table[ _T(']') >> 3] = 1 << (_T(']') & 7); } while (_T(']') != *scanptr) { rngch = *scanptr++; if (_T('-') != rngch ||
!prevchar || /* first char */
_T(']') == *scanptr) /* last char */ table[(prevchar = rngch) >> 3] |= 1 << (rngch & 7); else { /* handle a-z type set */ rngch = *scanptr++; /* get end of range */ if (prevchar < rngch) /* %[a-z] */
last = rngch;
else { /* %[z-a] */
last = prevchar;
prevchar = rngch;
}
/* last could be 0xFF, so we handle it at the end of the for loop */
for (rngch = prevchar; rngch < last; ++rngch)
{
table[rngch >> 3] |= 1 << (rngch & 7);
}
table[last >> 3] |= 1 << (last & 7); prevchar = 0; }
}

reject反转标记,如果出现^ 则reject = FF; 其后方便进行 ^ 进行反转。

对于[ ]字符集,有一个char table[32]来保存256个ascii字符。(此处每个char为8bits,所以有32组可以完全包含256个ascii字符)

微软对table中字符做了这样的处理:

table[rngch >> 3] |= 1 << (rngch & 7);

即:将所读的字符串分到32组中【rngch>>3相当于除以8】,每个table[n]有8bits,每个bit中,出现的字符位会被置为1,未出现则为0,这样就完美囊括了256个ASCII字符。

判断字符是否存在,直接这样处理:

(table[ch >> 3] ^ reject) & (1 << (ch & 7))

在其中有很多判断_ISXDIGIT(ch)的,假若不是阿拉伯数字,则会执行跳出当前%d字符读取,执行1313行的 ++format; /* skip to next char */

%d跳过了\n的读取,继续读取下一个字符。

if (_T('%') == *format && _T('%') != *(format + 1)) {

		……………………

		   ++format;  /* skip to next char */
} else /* ('%' != *format) */
{
………………………
}

在读代码时候读到一个函数 hextodec

static _TINT __cdecl _hextodec ( _TCHAR chr)
{
return _ISDIGIT(chr) ? chr : (chr & ~(_T('a') - _T('A'))) - _T('A') + 10 + _T('0');
}

将读取的16进制字符 0 - F转成 10进制数,然后scanf就结束了

我们有一个非常简单的scanf的实现(臭不要脸的调用vscanf_fn)

#include<cstdio>
#include<cstdarg>
int my_scanf(char* fmt,...)
{
int ret=0;
va_list args;
va_start(args,fmt);
vscanf(fmt,args);
va_end(args);
return ret;
}
int main()
{
int a;
my_scanf("%d",&a);
printf("%d",a);
return 0;
}

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