接前文。
再来看看getc和ungetc的实现。在看这两个函数的实现之前，我们先来想一想这两个函数分别需要做的工作。
int getc(FILE *stream)
说明：函数getc从stream指向的输入流中读取下一个字符（如果有的话），并把它由unsigned char类型转换为int类型，并且流的相关的文件定位符（如果定义的话）向前移动一位。
返回值：函数getc返回stream指向的输入流的下一个字符，如果流处于文件结束处，则设置该流的文件结束指示符，函数getc返回EOF。如果发生了读错误，则设置流的错误指示符。函数getc返回EOF。
int ungetc( int c , FILE *stream );
说明：
函数ungetc把c指定的字符（转换为unsigned char类型）退回到stream指向的输入流中，退回字符是通过对流的后续读取并按照退回的反顺序来返回的。如果中间成功调用（对同一个流）了一个文件定位函数（fseek、fsetpos或者rewind），那么就会丢弃流的所有退回的字符。流的相应的外部存储保持不变。
退回的一个字符是受到保护的。如果同一个流调用ungetc函数太多次，中间又没有读或者文件定位操作，那么这种操作可能会失败。
如果c的值和宏EOF的值相等，则操作失败且输入流保持不变。
对ungetc的成功调用会清空流的文件结束符。读取或者丢弃所有回退的字符后，流的文件定位符的值和这些字符回退之前的值相同。对文本流来说，在对函数ungetc的一次成功调用之后，它的文件定位符的值是不明确的，直到所有回退字符被读取或者丢弃为止。对二进制流来说，每成功调用一次ungetc之后它的文件定位符都会减1。如果在一次调用之前它的值是零，那么调用之后它的值是不确定的。
返回值:
函数ungetc返回转换后的回退字符，如果操作失败，则返回EOF。
大致来说，getc就是从stream中读入一个字符，并将流的定位符前移；ungetc就是将流的定位符后移，然后将一个字符回退到stream流该定位符的位置上。
这时我们可能会考虑到一些问题：
1.在stdio.h阅读笔记1中，我们看到在fopen函数调用之后，并没有为我们的stream分配buffer，那么这个分配会在真正进行stream读取的时候建立吗？
2.如果在getc之前（即流定位符在_base）就进行ungetc操作，会产生什么样的效果呢？
3.如原文所说：“如果同一个流调用ungetc函数太多次，中间又没有读或者文件定位操作，那么这种操作可能会失败。”，是因为文件定位符到达_base的原因吗？
那我们就来看下getc和ungetc所做的工作：
首先来看ungetc
int __cdecl ungetc (
REG2 int ch,
FILE *str
)
{
REG1 FILE *stream;
_ASSERTE(str != NULL);
/* Init stream pointer and file descriptor */
stream = str;
/* Stream must be open for read and can NOT be currently in write mode.
Also, ungetc() character cannot be EOF. */
if (
(ch == EOF) ||
!(
(stream->_flag & _IOREAD) ||
((stream->_flag & _IORW) && !(stream->_flag & _IOWRT))
)
)
return(EOF);
/* If stream is unbuffered, get one. */
if (stream->_base == NULL)
_getbuf(stream);
/* now we know _base != NULL; since file must be buffered */
if (stream->_ptr == stream->_base) {
if (stream->_cnt)
/* my back is against the wall; i've already done
* ungetc, and there's no room for this one
*/
return(EOF);
stream->_ptr++;
}
if (stream->_flag & _IOSTRG) {
/* If stream opened by sscanf do not modify buffer */
if (*--stream->_ptr != (char)ch) {
++stream->_ptr;
return(EOF);
}
} else
*--stream->_ptr = (char)ch;
stream->_cnt++;
stream->_flag &= ~_IOEOF;
stream->_flag |= _IOREAD; /* may already be set */
return(0xff & ch);
}
清楚的看到，对于没有分配buffer的I/O控制块，进行了缓冲区的分配。另外，当文件定位符指向文件开始时且数据存储区域剩余字符数目为0时，文件定位符无需后移，修改的是文件开始位置的字符；其他情况下，都是文件定位符先后移，再修改当前文件定位符指向的字符。完成这些之后，修改I/O控制块中的_cnt剩余字符计数和_flag标记。
看了下_getbuf函数的实现，从中可以看到FILE类中_charbuf变量的作用。删除了针对不同各个平台的#if代码之后，_getbuf函数核心代码如下：
1 void __cdecl _getbuf (
2 FILE *str
3 )
4 {
5 REG1 FILE *stream;
6 _ASSERTE(str != NULL);
7 stream = str;
8 if (stream->_base = _malloc_crt(_INTERNAL_BUFSIZ))
9 {
10 stream->_flag |= _IOMYBUF;
11 stream->_bufsiz = _INTERNAL_BUFSIZ;
12 }
13 else {
14 stream->_flag |= _IONBF;
15 stream->_base = (char *)&(stream->_charbuf);
16 stream->_bufsiz = 2;
17 stream->_ptr = stream->_base;
18 stream->_cnt = 0;
19 return;
20 }
可以看到，当_getbuf分配不成功时，_base指针会指向_charbuf作为一个1 int长度的空间（可能是因为平台的原因，这里将1int理解为2个char），此时的_buffersize就为2。通过_charbuf的使用，也保证了当buffer分配失败时，也能正常从文件中读取数据。
接下来看下getc函数的实现：
#define getc(_stream) (--(_stream)->_cnt >= 0 \
? 0xff & *(_stream)->_ptr++ : _filbuf(_stream))
表达式 (--(_stream)->_cnt >= 0 ? 0xff & *(_stream)->_ptr++ : _filbuf(_stream)) 的意义为：
当数据存储区域剩余字符的数目大于0的时候，减少一个剩余字符计数，返回0xff & *(_stream)->_ptr++；
否则，调用_filbuf(_stream)。
通过0xff & *(_stream)->_ptr++，getc函数获得了当前文件定位符指向的内容（只取8位？难道char还能不止8位吗？），然后文件定位符前移
剩下函数_filbuf(_stream)，显然其中含有C语言从文件中获取文本的方法（前面都是文本的管理机制）：
1 int __cdecl _filbuf (
2 FILE *str
3 )
4 {
5 REG1 FILE *stream;
6 _ASSERTE(str != NULL);
7 /* Init pointer to _iob2 entry. */
8 stream = str;
9 if (!inuse(stream) || stream->_flag & _IOSTRG)
10 return(_TEOF);
11 if (stream->_flag & _IOWRT) {
12 stream->_flag |= _IOERR;
13 return(_TEOF);
14 }
15 stream->_flag |= _IOREAD;
16 /* Get a buffer, if necessary. */
17 if (!anybuf(stream))
18 _getbuf(stream);
19 else
20 stream->_ptr = stream->_base;
21 stream->_cnt = _read(_fileno(stream), stream->_base, stream->_bufsiz);
22 if ((stream->_cnt == 0) || (stream->_cnt == -1)) {
23 stream->_flag |= stream->_cnt ? _IOERR : _IOEOF;
24 stream->_cnt = 0;
25 return(_TEOF);
26 }
27
28 if ( !(stream->_flag & (_IOWRT|_IORW)) &&
29 ((_osfile_safe(_fileno(stream)) & (FTEXT|FEOFLAG)) ==
30 (FTEXT|FEOFLAG)) )
31 stream->_flag |= _IOCTRLZ;
32 /* Check for small _bufsiz (_SMALL_BUFSIZ). If it is small and
33 if it is our buffer, then this must be the first _filbuf after
34 an fseek on a read-access-only stream. Restore _bufsiz to its
35 larger value (_INTERNAL_BUFSIZ) so that the next _filbuf call,
36 if one is made, will fill the whole buffer. */
37 if ( (stream->_bufsiz == _SMALL_BUFSIZ) && (stream->_flag &
38 _IOMYBUF) && !(stream->_flag & _IOSETVBUF) )
39 {
40 stream->_bufsiz = _INTERNAL_BUFSIZ;
41 }
42 stream->_cnt--;
43 return(0xff & *stream->_ptr++);
44 }
在语句stream->_cnt = _read(_fileno(stream), stream->_base, stream->_bufsiz);中通过调用_read函数来将原来在硬盘文件中的数据读取到程序数据段的栈空间中，具体的功能看下_read的代码：
1 /***
2 *int _read(fh, buf, cnt) - read bytes from a file handle
3 *
4 *Purpose:
5 * Attempts to read cnt bytes from fh into a buffer.
6 * If the file is in text mode, CR-LF's are mapped to LF's, thus
7 * affecting the number of characters read. This does not
8 * affect the file pointer.
9 *
10 * NOTE: The stdio _IOCTRLZ flag is tied to the use of FEOFLAG.
11 * Cross-reference the two symbols before changing FEOFLAG's use.
12 *
13 *Entry:
14 * int fh - file handle to read from
15 * char *buf - buffer to read into
16 * int cnt - number of bytes to read
17 *
18 *Exit:
19 * Returns number of bytes read (may be less than the number requested
20 * if the EOF was reached or the file is in text mode).
21 * returns -1 (and sets errno) if fails.
22 *
23 *Exceptions:
24 *
25 *******************************************************************************/
26
27 int __cdecl _read (
28 int fh,
29 void *buf,
30 unsigned cnt
31 )
32 {
33 int bytes_read; /* number of bytes read */
34 char *buffer; /* buffer to read to */
35 int os_read; /* bytes read on OS call */
36 char *p, *q; /* pointers into buffer */
37 char peekchr; /* peek-ahead character */
38 ULONG filepos; /* file position after seek */
39 ULONG dosretval; /* o.s. return value */
40
41 /* validate fh */
42 if ( ((unsigned)fh >= (unsigned)_nhandle) ||
43 !(_osfile(fh) & FOPEN) )
44 {
45 /* bad file handle */
46 errno = EBADF;
47 _doserrno = 0; /* not o.s. error */
48 return -1;
49 }
50 bytes_read = 0; /* nothing read yet */
51 buffer = buf;
52 if (cnt == 0 || (_osfile(fh) & FEOFLAG)) {
53 /* nothing to read or at EOF, so return 0 read */
54 return 0;
55 }
56 if ((_osfile(fh) & (FPIPE|FDEV)) && _pipech(fh) != LF) {
57 /* a pipe/device and pipe lookahead non-empty: read the lookahead
58 * char */
59 *buffer++ = _pipech(fh);
60 ++bytes_read;
61 --cnt;
62 _pipech(fh) = LF; /* mark as empty */
63 }
64
65 /* read the data */
66
67 if ( !ReadFile( (HANDLE)_osfhnd(fh), buffer, cnt, (LPDWORD)&os_read,
68 NULL ) )
69 {
70 /* ReadFile has reported an error. recognize two special cases.
71 *
72 * 1. map ERROR_ACCESS_DENIED to EBADF
73 *
74 * 2. just return 0 if ERROR_BROKEN_PIPE has occurred. it
75 * means the handle is a read-handle on a pipe for which
76 * all write-handles have been closed and all data has been
77 * read. */
78
79 if ( (dosretval = GetLastError()) == ERROR_ACCESS_DENIED ) {
80 /* wrong read/write mode should return EBADF, not EACCES */
81 errno = EBADF;
82 _doserrno = dosretval;
83 return -1;
84 }
85 else if ( dosretval == ERROR_BROKEN_PIPE ) {
86 return 0;
87 }
88 else {
89 _dosmaperr(dosretval);
90 return -1;
91 }
92 }
93 bytes_read += os_read; /* update bytes read */
94 if (_osfile(fh) & FTEXT) {
95 /* now must translate CR-LFs to LFs in the buffer */
96
97 /* set CRLF flag to indicate LF at beginning of buffer */
98 if ( (os_read != 0) && (*(char *)buf == LF) )
99 _osfile(fh) |= FCRLF;
100 else
101 _osfile(fh) &= ~FCRLF;
102
103 /* convert chars in the buffer: p is src, q is dest */
104 p = q = buf;
105 while (p < (char *)buf + bytes_read) {
106 if (*p == CTRLZ) {
107 /* if fh is not a device, set ctrl-z flag */
108 if ( !(_osfile(fh) & FDEV) )
109 _osfile(fh) |= FEOFLAG;
110 break; /* stop translating */
111 }
112 else if (*p != CR)
113 *q++ = *p++;
114 else {
115 /* *p is CR, so must check next char for LF */
116 if (p < (char *)buf + bytes_read - 1) {
117 if (*(p+1) == LF) {
118 p += 2;
119 *q++ = LF; /* convert CR-LF to LF */
120 }
121 else
122 *q++ = *p++; /* store char normally */
123 }
124 else {
125 /* This is the hard part. We found a CR at end of
126 buffer. We must peek ahead to see if next char
127 is an LF. */
128 ++p;
129
130 dosretval = 0;
131 if ( !ReadFile( (HANDLE)_osfhnd(fh), &peekchr, 1,
132 (LPDWORD)&os_read, NULL ) )
133 dosretval = GetLastError();
134 if (dosretval != 0 || os_read == 0) {
135 /* couldn't read ahead, store CR */
136 *q++ = CR;
137 }
138 else {
139 /* peekchr now has the extra character -- we now
140 have several possibilities:
141 1. disk file and char is not LF; just seek back
142 and copy CR
143 2. disk file and char is LF; seek back and
144 discard CR
145 3. disk file, char is LF but this is a one-byte
146 read: store LF, don't seek back
147 4. pipe/device and char is LF; store LF.
148 5. pipe/device and char isn't LF, store CR and
149 put char in pipe lookahead buffer. */
150 if (_osfile(fh) & (FDEV|FPIPE)) {
151 /* non-seekable device */
152 if (peekchr == LF)
153 *q++ = LF;
154 else {
155 *q++ = CR;
156 _pipech(fh) = peekchr;
157 }
158 }
159 else {
160 /* disk file */
161 if (q == buf && peekchr == LF) {
162 /* nothing read yet; must make some
163 progress */
164 *q++ = LF;
165 }
166 else {
167 /* seek back */
168 filepos = _lseek_lk(fh, -1, FILE_CURRENT);
169 if (peekchr != LF)
170 *q++ = CR;
171 }
172 }
173 }
174 }
175 }
176 }
177
178 /* we now change bytes_read to reflect the true number of chars
179 in the buffer */
180 bytes_read = q - (char *)buf;
181 }
182 return bytes_read; /* and return */
183 }
通过调用ReadFile的WINAPI函数，就可以完成从磁盘中把文件的内容读到数据段的栈内了。
BOOL WINAPI ReadFile(
_In_ HANDLE hFile,
_Out_ LPVOID lpBuffer,
_In_ DWORD nNumberOfBytesToRead,
_Out_opt_ LPDWORD lpNumberOfBytesRead,
_Inout_opt_ LPOVERLAPPED lpOverlapped
);
通过使用已经分配好的文件句柄，将数据读到lpBuffer指向的内存区域，读入的最大数据量通过nNumberOfBytesToRead变量进行设定，通过lpNumberOfBytesRead返回实际读取的字节数。
_read函数在读到数据之后，如果设定的模式为文本流，则需要解决文本流中的换行回车的问题，这里就不深究了。有兴趣可以看文章：
http://www.360doc.com/content/11/0113/20/3508740_86319358.shtml
这样，我们的getc就成功将FILE类的_cnt设定为了剩余字符的数目，将_base指向了通过栈上存储数据的地址。然后，只要将当前文件位置指针_ptr中的数据返回，_ptr指向下一个位置，_cnt减一就好了。
这时候，我们回过头来看FILE结构，就可以知道里面成员变量的意义了。
1 typedef struct _iobuf {
2 char *_ptr;
3 int _cnt;
4 char *_base;
5 int _flag;
6 int _file;
7 int _charbuf;
8 int _bufsiz;
9 char *_tmpfname;
10 }FILE;
_ptr为数据存储区域（可为缓冲区或_charbuf对应的存储区域）当前位置指针。
_cnt为数据存储区域剩余字符数目。
_base为数据存储区域首地址。
_flag为当前I/O控制块所控制的I/O操作类型，有读、写等。
_file为对应的文件描述符（详见博文《走进C标准库(2)》）
_charbuf为缓冲区申请失败时的一个2字节的数据存储区
_bufsiz为缓冲区大小
_tmpfname为所使用存储一些中间操作数据的临时文件。
到这里，我们就可以回答开始时的3个问题了。
1.在getc和ungetc中如果没有分配buffer，都会尝试给I/O控制块分配buffer，但是ungetc分配完buffer后不会尝试从文件中将数据读到buffer中。
2.可以在buffer的首地址处存储一个字符。如果_ptr指在_base，那么数据存储区域为空（为从文件中读取数据）时，ungetc才能在首地址处添加一个字符。
3.多次ungetc使_ptr到达_base之后，就无法再进行ungetc了。
完