C言語におけるファイル終端（EOF）の基本と使い方を徹底解説

ファイル終端（EOF：End of File）は、入力の終わりを示す特別な値です。テキストを入力した後、Ctrl + Z（Windows環境の場合）を押すと入力が終了し、「ファイルの終端に達したため、これ以上読み込むデータがない」ことをプログラムに伝えます。

EOFとは何か

C言語では、ファイルや標準入力からデータを読み込む際、その終端を検知するためにEOFが使われます。EOFはstdio.hヘッダーで定義されており、通常は負の整数値（多くの環境で -1）として定義されています。文字コードは0〜255の範囲に収まるため、この範囲外の値を持つEOFによって「ファイルの終わり」を確実に判別できるのです。

処理の流れ（アルゴリズム）

EOFを使ったファイル読み書きの基本的な手順は以下の通りです。

ステップ1：ファイルを書き込みモードで開く。
ステップ2：文字がファイルの終端に達するまで、1文字ずつファイルポインタへ書き込む。
ステップ3：ファイルを閉じる。
ステップ4：再度、ファイルを読み込みモードで開く。
ステップ5：fpがEOFになるまでファイルから文字を読み込む。
ステップ6：読み込んだ文字をコンソールに表示する。
ステップ7：ファイルを閉じる。

サンプルプログラム

以下は、EOFを使ってキーボード入力をファイルに保存し、その内容を読み出して表示するCプログラムです。

#include <stdio.h>
int main(){
    char ch;
    FILE *fp;
    fp = fopen("std1.txt", "w"); // ファイルを書き込みモードで開く
    printf("テキストを入力し、最後にCtrl+Zを押してください：\n");
    // 1文字ずつ読み込み、EOF（Ctrl+Z押下時）でループ終了
    while((ch = getchar()) != EOF){
        putc(ch, fp);
    }
    fclose(fp);
    fp = fopen("std1.txt", "r"); // ファイルを読み込みモードで開く
    printf("ファイルの内容：\n");
    // fpがEOFになるまでファイルから文字を読み込む
    while ((ch = getc(fp)) != EOF){
        putchar(ch);
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

テキストを入力し、最後にCtrl+Zを押してください：
This is the EOF demonstration example
if your text typing is over press cntrlZ
^Z
ファイルの内容：
This is the EOF demonstration example
if your text typing is over press cntrlZ

ポイント解説

• getchar() と getc() の戻り値判定： ループ条件で != EOF を比較することで、入力の終端を正確に検知できます。
• Ctrl+Z の役割： Windowsでは Ctrl+Z、Linux/macOSでは Ctrl+D が入力終端（EOF）の合図になります。
• fclose() の重要性： 書き込み後は必ずファイルを閉じてから読み込みモードで開き直すことで、バッファの内容が確実にディスクへ反映されます。

このようにEOFは、ファイル操作や標準入力の処理において「どこまで読めばよいのか」を判断するための不可欠な仕組みです。ぜひ実際にコードを動かして、EOFの挙動を体感してみてください。