目次
1. 前言
當開始學習 C 語言時，首先會接觸到在「標準輸出」上顯示文字或資訊的方法。其中，putchar 函式是最簡單的「只顯示一個字元」的函式，亦常被許多教科書與參考書所介紹。 putchar 包含於標準函式庫 stdio.h 中，用於將指定的字元逐一輸出到標準輸出（通常是螢幕）。例如，可用來快速顯示字母 A、換行字元，或是僅顯示計算結果的單一字元等。它是理解 C 語言 I/O（輸入/輸出）基礎時，首先需要掌握的重要函式之一。 本篇文章將從「什麼是 putchar」開始，徹底說明其基本用法、具體範例、與其他輸出函式的差異，以及避免問題的技巧，提供給初學者到中階使用者的實用資訊。無論是想學習 C 語言的新人，或是追求更高效程式撰寫的開發者，都適合閱讀。接下來的章節，我們將立即探討 putchar 的基本規格。2. putchar的基本規格
putchar是，C語言的標準函式庫stdio.h所提供的簡單且便利的輸出函式。
在此，我們將說明putchar的原型、行為、返回值等基本規格。 原型與定義位置 putchar定義如下。int putchar(int c);#include <stdio.h>。 關於參數 參數指定「想要輸出的字元」。
例如寫成putchar('A');時，會在標準輸出（通常是螢幕）顯示一個字元A。
此外，參數的型別是int，但通常會傳入char型（1位元組的字元）或字元常值、ASCII碼等。
（在C語言中，char型會自動提升為int型。） 返回值 putchar的返回值是「實際輸出的字元值」。
如果輸出失敗，會返回特殊值EOF（End Of File）。
此EOF會在發生錯誤或輸出目標不可用時返回，因而可以依需求進行錯誤檢查。 什麼時候使用 putchar在「只想輸出單一字元」的情況下非常有用。
例如，想依序顯示字母或數字的每個字元、在迴圈中逐一輸出陣列內容，或在除錯時暫時顯示值等，各種情境皆可使用。 putchar是C語言中負責「最小單位的輸出」的函式。
在下一章，我們將介紹putchar的具體使用方法與程式範例。
3. putchar的基本用法與程式範例
putchar 的用法非常簡單，適合在想要一次顯示一個字元到標準輸出時使用。這裡將結合實際程式範例介紹基本的使用方法。 單一字元輸出（基本範例） 最基本的用法就是簡單地在螢幕上顯示一個字元。#include <stdio.h>
int main(void) {
putchar('A');
return 0;
}putchar('A'); // 在螢幕上顯示 A
putchar('n'); // 輸出換行
putchar('t'); // 輸出 Tabputchar('n'); 可以在輸出後插入換行。 使用 ASCII 代碼指定輸出 putchar 不僅可以使用字元常值，亦可使用 ASCII 代碼來輸出字元。putchar(65); // 65 是 'A' 的 ASCII 代碼
putchar(10); // 10 是換行 (n) 的 ASCII 代碼4. 與迴圈及陣列結合的應用範例
putchar 不僅僅是輸出單一字元，結合迴圈與陣列後可以實現多樣的表現。這裡將介紹幾個實用的應用範例。 連續輸出英文字母的範例 如果想在同一行依序顯示從 A 到 Z 的英文字母，結合 for 迴圈即可輕鬆實現。#include <stdio.h>
int main(void) {
for (int c = 'A'; c <= 'Z'; c++) {
putchar(c);
}
putchar('n'); // 加入最後的換行
return 0;
}#include <stdio.h>
int main(void) {
char str[] = "哈囉，世界！";
int i = 0;
while (str[i] != '�') {
putchar(str[i]);
i++;
}
putchar('n');
return 0;
}#include <stdio.h>
int main(void) {
int c;
while ((c = getchar()) != EOF) {
putchar(c);
}
return 0;
}5. printf 與 puts 的差異與使用情境
C 語言有多個輸出用函式，除了putchar，還常使用 printf 與 puts 等函式。本文將說明它們各自的特點與差異，以及適當的使用方式。 putchar 與 printf(“%c”, c) 的差異 putchar 與 printf 都能輸出單一字元，但在角色與運作上有所不同。putchar(c)是用來簡單地僅輸出一個字元的函式。printf("%c", c)使用格式指定來輸出，除了單一字元外，亦能廣泛支援數值、字串等其他用途。但因printf內部處理較為複雜，若僅為輸出單一字元，使用putchar效率較高。
putchar('A'); // 簡單且高速
printf("%c", 'A'); // 需要格式指定（通用性高但稍微較重）puts 是用來輸出「字串」的函式。與 putchar 不同，其特點是一次可一次性輸出多個字元。puts會輸出整 陣列或字面值），並自動加入換行。- 另一方面，
putchar只能輸出單一字元。若要顯示整個字串，需使用迴圈逐一輸出。
puts("Hello"); // Hello（含換行輸出）
putchar('H');
putchar('e');
putchar('l');
putchar('l');
putchar('o');
putchar('n'); // 輸出結果相同，但較為繁瑣| 用途 | putchar | printf | puts |
|---|---|---|---|
| 單字元輸出 | ◎（最佳） | ◯（稍重） | ×（不可） |
| 字串輸出 | △（必須迴圈） | ◯ | ◎（最佳） |
| 格式化輸出 | × | ◎（最佳） | × |
| 重視效能 | ◎（輕量） | △（稍重） | ◎（輕量） |
| 自動換行 | × | × | ◎（自動加入） |
- putchar：適合想要簡單輸出單一字元的情況。於迴圈中使用亦具高速性。
- printf：在需要使用格式或一次輸出數值、複數值時相當便利。
- puts：直接輸出字串且同時換行時的推薦選擇。
6. 使用 putchar 的好處與實作情境
putchar 在 C 語言的標準輸出函式中，特別以「簡潔」與「高效」著稱。在此將介紹 putchar 的優點，以及在實際程式開發現場常見的典型情境。 1. 需要以字元為單位輸出的情況很方便 putchar 以「一次一個字元」顯示到標準輸出，- 想要逐字元處理字元陣列或字串時
- 想要對標準輸入的每個字元作出回應時特別發揮效力。例如，想要將使用者輸入的內容逐字元輸出，或需要以 1 位元組為單位處理資料時，皆相當適合。
- 透過迴圈處理大量資料的輸出
- 以 1 位元組為單位的資料檢查與除錯等情況中被廣泛使用。實際上在「標準輸出速度比較」中，putchar 多於 printf 更快的案例不少，因而受到重視效能的程式所青睞。
7. 效能與巨集化注意事項
putchar 是簡單且高速的函式，但在實際程式中使用時，有幾個需要注意的地方。這裡將說明效能面、巨集化的影響，以及錯誤處理。 1. putchar 的效能 putchar 因不執行像 printf 那樣的格式解析或複雜的內部處理，專注於單一字元輸出且非常輕量。特別是在迴圈內大量輸出字元時，通常比 printf 更快。例如，將大量文字資料輸出到標準輸出，或在需要效能的競賽程式設計中，putchar 是被選擇的原因之一。 2. putchar 的巨集實作與副作用 依照 C 語言標準函式庫的實作，putchar 可能被定義為巨集而非函式。這樣，putchar 會以putc(c, stdout) 的形式展開巨集，進一步提升處理速度。 然而，因為是巨集，以下程式碼可能會引發預期之外的行為。putchar(c++);if (putchar('A') == EOF) {
// 錯誤處理
}8. 各作業系統與開發環境的注意事項
putchar 作為 C 語言的標準函式庫，可在廣泛的環境中使用，但不同作業系統與開發環境會有細微的行為差異。以下說明特別需要注意的要點。 1. 標準輸出的換行碼差異 不同作業系統對換行碼的處理方式不同。- UNIX/Linux 系統：換行僅以「
n」表示。 - Windows 系統：換行通常以「
rn」（回車 + 換行）兩個字元表示。
n」時，標準函式庫會自動依環境轉換為正確的換行碼，程式設計師不需要特別處理。但 在二進位模式寫入檔案等情況下需特別注意。 2. 文字編碼（中文/多位元組字元）的處理 putchar 以「1 位元組」為單位運作，- 英數字與半形符號等 1 位元組字元的輸出沒有問題。
- 另一方面，中文或部分符號（在 UTF-8、Shift_JIS 等編碼下會佔用 2 位元組以上）可能無法在一次 putchar 中完整顯示。
putchar 以外的 putwchar 或能一次處理整段字串的函式（puts, printf）較為安全。 3. putchar 與開發環境（編譯器）之間的行為差異 部分 C 語言編譯器或開發環境的 putchar 內部實作（函式或巨集）可能不同。
此外，輸出緩衝區的處理方式與標準輸出的預設緩衝方式也可能不同，- 標準輸出被緩衝，導致無法立即顯示在螢幕上
- 有時需要明確呼叫
fflush(stdout);來刷新緩衝區
putwchar 函式。 putwchar 支援 wchar_t 型的寬字元，#include <wchar.h>- 需要設定程式的 locale（
setlocale函式等）。
#include <wchar.h>
#include <locale.h>
int main(void) {
setlocale(LC_ALL, "");
putwchar(L'漢');
return 0;
}9. 常見的誤解與問題案例
putchar 是一個簡單的函式，但在實務或學習中仍會出現意外的誤解與問題。這裡介紹從初學者到中階使用者容易卡住的重點與應注意的案例。 1. 嘗試僅用 putchar 輸出字串 putchar 只能輸出「單一字元」。 因此，若想一次顯示整個字串（例如 “Hello” 等），putchar("Hello");puts 或 printf。 2. 多位元組字元（如日文）無法正確顯示 putchar 只以 1 位元組為單位運作。
日文或部分符號在 UTF-8、Shift_JIS 等編碼下需要 2 位元組以上，若用 putchar 逐次輸出，會無法正確顯示為字元。 日文等輸出不適合使用 putchar，請考慮使用 putwchar 或格式化輸出函式。 3. 換行與控制字元的誤用 putchar 可以輸出 n（換行）或 t（Tab）等控制字元，視為單一字元。
但不同螢幕或環境對控制字元的解讀可能不同。
若顯示結果不如預期，建議在實際執行時逐步確認程式行為。 4. EOF 錯誤或輸出失敗的忽略 putchar 在寫入失敗時會回傳 EOF，但多數情況下錯誤處理常被省略。
在特殊環境或標準輸出已關閉時，需了解可能會發生錯誤，必要時檢查返回值。 5. 宏實作導致的副作用未被察覺 若 putchar 被定義為宏，使用含有副作用的表達式（如 putchar(c++)）會產生意外行為。 僅使用簡單變數或常量作為參數較為安全。 只要了解這些問題案例，就能更安全且有效地運用 putchar。10. 常見問題（FAQ）
putchar 的使用方法與規格，彙總了讀者常提出的問題與其回答。內容對實際的程式開發現場或學習時都很有幫助。 Q1. putchar 與 printf(“%c”, c) 的差異是什麼？ A. 兩者都能輸出單一字元，但 putchar 是專門用來簡單輸出單一字元的函式。 相對地，printf 支援格式指定，能處理多種型別與複雜的輸出，但因此內部處理較為複雜，速度也稍慢。 如果只想「輸出單一字元」就使用 putchar，若想「以格式彈性輸出」則使用 printf 會比較好。 Q2. 能只用 putchar 輸出字串嗎？ A. putchar 只能一次輸出一個字元。若要顯示字串，需要使用迴圈逐一以 putchar 輸出。 若想更方便地一次顯示整個字串，建議使用 puts 或 printf。 Q3. 能用 putchar 輸出日文等多位元字元嗎？ A. putchar 以 1 位元組為單位輸出，因此無法正確顯示多位元字元（如日文、中文等）。 若要輸出日文等多位元字元，請使用 putwchar 函式或支援格式的輸出函式。 Q4. 發生錯誤時該怎麼辦？ A. putchar 在無法寫入標準輸出等錯誤情況下會回傳 EOF。 根據需要檢查回傳值是否為 EOF，並執行適當的錯誤處理（例如顯示錯誤訊息或記錄日誌）。 Q5. 與 puts、fputc 的使用分別要點是什麼？ A.- puts 會輸出整個字串並自動加上換行，因而在輸出字串時相當方便。
- fputc 與 putchar 幾乎相同，但可輸出至任意檔案指標。若要在標準輸出以外（檔案或其他串流）逐一輸出字元時，請使用 fputc。
11. 總結
putchar 是 C 語言中最基本且簡單的輸出函式之一。它以逐字元顯示到標準輸出的簡單功能，卻在各種情境中發揮作用。結合迴圈或陣列的連續輸出，或與 printf、puts 等其他輸出函式的使用區分，若了解這些，實用性將大幅提升。 此外，putchar 效高，在競賽程式設計或工具開發的現場也相當受歡迎。 然而，由於宏實作可能產生副作用、錯誤時的 EOF 處理、以及多位元字元或日文輸出的限制等注意事項，正確的理解與使用區分相當重要。 不論是剛開始學習 C 語言的人，或是想重新確認 I/O 基礎的人，只要掌握 putchar 的本質，就能寫出更穩健且高效的程式。 若本文能對各位的程式學習或實務稍有幫助，我將深感榮幸。12. 參考連結與官方文件
putchar和C語言的標準輸入輸出若想進一步了解或掌握更詳細的規格，可信賴的官方文件與知名學習網站的資訊會很有幫助。這裡將介紹對學習與實作有用的主要資源。 官方參考文件 學習網站與參考頁面 書籍 備註與使用注意事項- 標準函式庫函式的行為與細節規格可能因編譯器或作業系統而略有差異。實際在手邊的開發環境中確認運作後學習最為可靠。
- 除了 putchar 之外的輸入輸出函式（fputc、putwchar、printf、puts 等），也可從參考連結查詢。
