Отмена эффектов ungetc() : Как это делают fseek(),rewind() и fsetpos()? Буфер каждый раз пополняется?

Хорошая мысленная модель отложенного символа состоит в том, что это просто какое-то дополнительное маленькое свойство, которое свисает с объекта FILE *. Представьте, что у вас есть:

typedef struct { 
   /* ... */
   int putback_char;
   /* ... */
} FILE;

Представьте, что putback_char инициализируется значением EOF, которое указывает, что "символ возврата отсутствует", а ungetc просто сохраняет символ в этом элементе.

Представьте, что каждая операция чтения проходит через getc, а getc делает что-то вроде этого:

int getc(FILE *stream)
{
   int ret = stream->putback_char;

   if (ret != EOF) {
     stream->putback_char = EOF;
     if (__is_binary(stream))
        stream->current_position--;
     return ret;
   }

   return __internal_getc(stream); /* __internal_getc doesn't know about putback_char */
}

Функции, которые очищают откат, просто присваивают EOF putback_char.

Другими словами, возвращенный символ (а поддерживаться должен только один) на самом деле может быть миниатюрным буфером, который отделен от обычной буферизации. (Учтите, что даже небуферизованный поток поддерживает ungetc: такой поток должен куда-то поместить байт или символ.)

Относительно индикатора положения в стандарте C99 сказано следующее:

Для текстового потока значение его индикатора позиции в файле после успешного вызова функции ungetc не указывается до тех пор, пока все вытесненные символы не будут прочитаны или отброшены. Для двоичного потока его индикатор позиции в файле уменьшается при каждом успешном вызове функции ungetc; если его значение было равно нулю до вызова, то после вызова оно неопределенно. [7.19.7.11 Функция ungetc]

Таким образом, ссылка на www.cplusplus.com, которую вы используете, неверна; поведение ftell не является неопределенным, когда есть ожидающие символы, отодвинутые назад с помощью ungetc. Для текстовых потоков значение не указано. Доступ к неопределенному значению не является неопределенным поведением, поскольку неопределенное значение не может быть представлением ловушки. Неопределенное поведение существует для двоичных потоков, если возврат происходит в нулевой позиции, потому что тогда позиция становится неопределенной. Неопределенный означает, что это неуказанное значение, которое может быть представлением ловушки. Доступ к нему может остановить программу с сообщением об ошибке или вызвать другое поведение.

Лучше получить спецификации языка программирования и библиотеки из уст лошади, а не со случайных веб-сайтов.

Давайте начнем с самого начала,

int ungetc(int c, FILE *stream);

Функция ungetc() должна поместить байт, указанный параметром c (преобразованный в беззнаковый символ), обратно во входной поток, на который указывает stream. Символ виртуально помещается обратно во входной поток, уменьшая его внутреннюю позицию в файле, как если бы предыдущий getc операция была отменена. Это влияет только на дальнейшие операции ввода в этом потоке, а не на содержимое связанного с ним физического файла, который не изменяется никакими вызовами этой функции.

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

Новая позиция, измеренная в байтах от начала файла, должна быть получена путем добавления смещения к позиции, указанной параметром "откуда". Указанная точка является началом файла для SEEK_SET, текущим значением индикатора позиции файла для SEEK_CUR или концом файла для SEEK_END. будет записано позже на свое место в файле

int fsetpos(FILE *stream, const fpos_t *pos);

Функция fsetpos() устанавливает позицию файла и индикаторы состояния для потока, на который указывает stream, в соответствии со значением объекта, на который указывает pos, которое должно быть значением, полученным из более раннего вызова fgetpos() в том же потоке.

void rewind(FILE *stream);

Функция перемотки перемещает указатель файла, связанный с потоком, в начало файла. Вызов перемотки похож на

(недействительно) fseek(поток, 0L, SEEK_SET);

Итак, как вы видите, ungetc(), перемещение символов назад не изменяет файл; затрагивается только внутренняя буферизация потока, поэтому ваш второй комментарий «Другой вариант — загрузить копию исходного файла в буфер и поместить указатель файла в предполагаемую позицию» верен.

Теперь отвечая на ваш второй вопрос. Успешный промежуточный вызов (с потоком, на который указывает поток) функции позиционирования файла отбрасывает любые вытесненные символы для потока. Внешнее хранилище, соответствующее потоку, не изменилось