Was ist der Tastaturpuffer?
Hallo,
Ich lerne gerade C für mein Studium und wir arbeiten mit scanf. Unser Prof hat das Thema Tastaturpuffer aber leider nicht richtig erklärt und ich stehe dementsprechend auf dem Schlauch.
Hier ist die ganze Sache ja noch sehr verständlich.
Eine Zahl wird eingelesen. Diese Eingabe wird mit \n bestätigt. Das in der letzten Zeile eingegeben \n befindet sich in diesem Tastaturpuffer und wird jetzt automatisch im zweiten scanf eingegeben. Damit wird dieses scanf "Übersprungen" und der Variable "Dummy" das \n zugewiesen.
EIne Zahl und ein Zeichen wird eingelesen. Wenn jetzt sowohl das Zeichen als auch das \n in dem Tastaturpuffer gespeichert ist, dann müsste ich eine 7 ein A und einen Zeilenumbruch aus Ausgabe bekommen. Das Passiert aber nicht.
Wenn nur das A in dem Tastaturpuffer gespeichert ist, dann müsste ich eine 7 ein A und die möglichkeit erhalten, ein neues Zeichen einzugeben. Das Passiert aber auch nicht.
Stattdessen erhalt ich einfach nur eine 7 und ein A und der Code wird beendet. Warum?
Hier die beiden Codes:
#include <stdio.h>
int main(){
int Zahl;
char Dummy;
printf("geben Sie bitte eine ganze Zahl ein:");
scanf("%d", &Zahl); .
scanf("%c", &Dummy);
printf("%c", Dummy);
return 0;
}
Und
#include <stdio.h>
int main(){
int Zahl;
char Dummy2;
char Dummy;
printf("\ngeben Sie bitte eine ganze Zahl und ein Zeichen ein:");
scanf("%d", &Zahl);
printf("%d", Zahl);
scanf("%c", &Dummy);
printf("%c", Dummy);
scanf("%c", &Dummy2);
printf("%c", Dummy2);
return 0;
}
4 Antworten
Der Tastaturpuffer ist ein Dienst des Betriebssystems: Wenn ein Programm eine Tastatureingabe verlangt, wird es angehalten und der Benutzer hat beliebig viel Zeit, eine Zeile Text zu schreiben und zu editieren (einschließlich Löschen, Copy/Paste, Autocomplete, Historie, etc.). Erst wenn er „Return“ (oder Strg-D unter Unix, Strg-Z unter DOS/Windows) drückt, läuft das Programm weiter und bekommt die effektiv eingegebenen Zeichen einschließlich dem „Return“, falls vorhanden. Ob auch ein Strg-D/-Z im Puffer landet, weiß ich nicht.
scanf() liest (und entfernt) so viele Zeichen aus diesem Puffer, wie es momentan braucht. Der Rest bleibt für die nächste Eingabe stehen. Erst wenn der ganze Puffer ausgelesen wurde, stoppt das Programm wieder und der Benutzer kann eine neue Zeile Text eingeben.
Am deutlichsten wird das, wenn ein Programm zwei Zahlen liest. Du kannst schon beim ersten Prompt beide Zahlen (mit Whitespace getrennt) eingeben und dann „Return“ drücken. Das Programm merkt den Unterschied nicht – außer, es misst die Zeit zwischen der Ausgabe des Prompts und dem Speichern der Zahl. Da wundert es sich, wie schnell Du tippen kannst.
Bei der Eingabe mit scanf() stellst Du Dir am besten vor, dass die Werte aus einer Textdatei gelesen werden. Bei umgeleiteter Eingabe ist das tatsächlich so. Bei der Eingabe über die Tastatur wartet das Programm immer dann, wenn es das erste Zeichen einer neue Zeile lesen will.
Dein Programm liest tatsächlich den Zeilentrenner ein. Nur sieht der eben in der Ausgabe wie eine leere Zeile aus. Besser verständlich wird das Ganze, wenn Du nicht nur das Zeichen, sondern auch seinen ASCII-Code ausgibst:
printf("%d(%c)\n", Dummy, Dummy);
Das sollte dann etwa so aussehen:
65(A)
10(
)
Der Tastaturbuffer ist der Stream den dir das Betriebssystem zur Verfügung stellt. In diesem Buffer stehen alle Tastatureingaben drinnen die an das jeweilige Programm gesendet werden. Also jeder einzelne Tastendruck.
Da scanf nur die Zeile liest, nicht aber den Abschluss der Zeile bleibt quasi das Enter im Tastaturbuffer hängen und du musst dieses Enter erst aus dem Buffer raus holen.
Grundsätzlich geht es mit scanf("%c,&Dummy) wenn du allerdings keine Variable verwenden möchtest kannst du auch die Funktion getchar() verwenden und den Returnvalue der Funktion nicht verwenden. getchar ließt ebenfalls einen Tastendruck aus dem Tastaturbuffer aus.
Das folgende Programm liefert bei mir die gewünschte Ausgabe:
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int zahl = 0;
char zeichen = 0;
printf("Geben Sie eine Zahl ein\n");
scanf("%d", &zahl);
getchar();
printf("Geben Sie ein Zeichen ein\n");
scanf("%c", &zeichen);
getchar();
printf("Zahl: %d\n", zahl);
printf("Zeichen: %c\n", zeichen);
return 0;
}
Wenn du hier das erste getchar() weglässt wird zB die Leerzeile in die Variable zeichen geschrieben wie zu erwarten ist.
Natürlich kannst du die getchar() auch durch scanf("%c",&dummy) ersetzen und du erhältst die selbe Funktionalität, ich finds aber mit den getchar einfach schöner.
Okay danke das gucke ich mir jetzt in ruhe an
Hallo erstmal danke für die umfangreiche Antwort. Damit hast du mir sehr geholfen(Tastaturbuffer ;p..). Ich werde damit definitiv meinen code so schreiben können, dass ich ihn verstehe. Trotzdem werde ich immer noch nicht in ruhe schlafen können. Mir immer noch nicht klar, warum nun genau dieses letzte scanf bei der Eingabe von einem Zeichen und einer Zahl übersprungen wird...
Ich weiß nicht ganz was du jetzt damit meinst?
Immer wenn du eine Eingabe mit Enter bestätigst steht ein \n im Buffer das dazu führt, dass der nächste Call zu scanf dieses \n einließt.
Das letzte getchar bei mir wird Übersprungen weil im Buffer noch das \n drinnen steht.
Ne das kann nicht sein ich habe ja ein printf mit dem letzten scanf verbunden und wenn jetzt das letzte scanf wegen dem \n übersprungen wird, dann müsste ich am ende einen Zeilenumbruch als ausgabe erhalten
Ich hab dein Programm ausprobiert und es macht genau das. Das printf nach dem scanf("%c", Dummy) generiert einen Zeilenumbruch.
Aber dieser Code hat doch das selbe Problem. Wenn ich 7A am Anfang eingebe erhalte ich kein Zeichen mehr
Ich glaube du verwechselst hier aber etwas. Damit dieser Code das tut was du willst musst du 7 Enter und dann A Enter eingeben.
7A ist ein String scanf("%d" kann mit einem String nichts anfangen womit das natürlich nicht funktioniert.
Wenn du willst, dass 7A als Zahl und ein Char erkannt wird musst du zunächst einen String auslesen dann die Zahl extrahieren und danach den Char am Schluss extrahieren. Das geht mit diesem Code:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
char str[10];
printf("Eingabe: ");
scanf("%s", str);
int zahl = atoi(str);
char c = str[strlen(str) - 1];
printf("Zahl: %d\n", zahl);
printf("Charakter: %c", c);
return 0;
}
Hier wird zunächst der String 7A im Eingabepuffer gelesen. atoi liest nun aus dem String die Zahl aus welche zu beginn steht und wandelt diese in einen Integer um. c wird einfach nur auf das letzte Zeichen im String gesetzt. Das -1 kommt daher, dass strlen die Länge des Strings zurückgibt der Arrayindex aber 0 basiert ist womit man 1 von der Länge abziehen muss um den Index des letzten Zeichens im String zu erhalten.
Nur als Anmerkung diese verwendung von scanf sollte nur zum Testen dienen, scanf hat die Eigenschaft, dass es zu einem Bufferoverflow führt. Es gibt hier andere Funktionen zum lesen eines Strings die man in einem Produktiven Einsatz statt dem scanf("%s" verwenden sollte.
Wenn ich mich nicht täusche wird beim zweiten Code im mittleren scanf das \n gelesen somit ist die zweite Eingabeaufforderung eigentlich deine dritte und das Programm ist dann fertig. Also die Zahl hinterlässt bereits ein \n.
Wäre eine gute Gelegenheit den Debugger zu testen. Der wird dir noch häufiger über den Weg laufen, darin kannst du dir auch alle Attribut-Werte live anzeigen lassen. Somit siehst du was wo in welcher Zeile gespeichert ist.
Okay danke ich habe leider keine Ahnung was der Debugger ist aber ich gucke mal was sich online dazu finden lässt :)(habe erst vor drei Wochen angefangen zu studieren)
Achso und im Mittleren Code wird das Zeichen gelesen. wenn man dieses und das Unteren scanf löscht, dann erhält man nur eine Zahl als Rückgabe
rpi ~ # ./bull
geben Sie bitte eine ganze Zahl und ein Zeichen ein:32g
32g
rpi ~ #
Macht doch genau was es soll?
Wir haben vor drei Wochen mit c begonnen. Deine Antwort verstehe ich inhaltlich nicht und sie bietet vielleicht eine Alternative Lösung, hat aber nicht wirklich was mit dem Problem zu tun.
Es ist ein Ausführung Deines Quellcodes, er gibt genau das aus, was er soll, Zahl+Zeichen+Newline.
...dann müsste ich eine 7 ein A und einen Zeilenumbruch aus Ausgabe bekommen. Das Passiert aber nicht.
Doch, genau das passiert aber.
Ich erhalte als Ausgabe keinen Zeilenumbruch am ende. Könnte das mit meinem Compiler zusammenhängen? Ich benutze visual studio code
Nein, vermutlich nicht, wenn eher, dann mit dem Terminal, das verwendet wird. Aber auch das ist eher unwahrscheinlich.
Was macht Dich so sicher, daß bei Dir kein Zeilenumbruch ausgegeben wird?
Als kleiner Tipp du kannst dir deine Dummyvariable auch so ausgeben lassen printf("%d", (int)Dummy); Dann bekommst du die Ausgabe 10.
Wenn du jetzt hier die Zahl 10 nachschlägst:
https://www.torsten-horn.de/techdocs/ascii.htm
Siehst du bei 10 den Name LF was für Linefeed steht also das was du in C mit \n schreibst. Das ist etwas besser weil dir das auch sogenannten Nonprintable Charakters ausgibt. Zwei Leerzeilen hintereinander am Programmende sind oft nur schwer von einer zu Unterscheiden, weil einige Terminals von sich aus eventuell schon Leerzeilen einfügen.