Кратко о CR, LF и FF: что это и зачем нужны в файлах

Три управляющих символа – это крошечные сигналы, которые сообщают устройству, как перемещать курсор или страницу.

• Возврат каретки (CR, \r) возвращает курсор в начало текущей строки.
• Перевод строки (LF, \n) перемещает курсор вниз на одну строку, сохраняя горизонтальное положение.
• Форм‑фид (FF, \f) заставляет принтер перейти к началу следующей страницы – устаревший сигнал, но всё ещё встречающийся в печатных конвейерах.

Эти сигналы находятся в таблице ASCII (CR = 13, LF = 10, FF = 12) и, несмотря на свою давность, остаются важными для соглашений о форматах файлов, сетевых протоколов и инструментов обработки текста.

Содержание

• Возврат каретки
• Перевод строки (LF)
• Форм‑фид (FF)
• Кроссплатформенные и протокольные нюансы
• Практические советы для разработчиков
• Выводы
• Источники

Возврат каретки

Исторический контекст

Когда появились пишущие машинки, каретка – часть, удерживающая бумагу – должна была возвращаться к левому полю после каждой строки. Сигнал возврата каретки (CR) выполнял эту функцию. Ранние принтеры и терминалы эмулировали то же поведение: CR сбрасывал горизонтальное положение на 0, не меняя вертикальный номер строки.

Технические детали

• Код ASCII: 13 (0x0D).
• В современных системах: в большинстве эмуляторов терминала CR сам по себе перемещает курсор в начало строки, но не переходит на следующую строку. Поэтому запись \rHello перезаписывает начало текущей строки.
• В паре с LF: сочетание \r\n (CRLF) является каноническим завершающим символом строки в Windows и во многих сетевых протоколах (HTTP, SMTP), так как сохраняет как горизонтальное, так и вертикальное перемещение.

Использование в программировании и текстовых редакторах

• Строковые литералы: в языках CR обозначается как '\r'. В JavaScript или C# console.log('Hello\rWorld') выводит World, потому что курсор возвращается в начало перед печатью World.
• Запись в файл: при генерации файлов для MS‑DOS или Windows писатели часто используют File.WriteAllText(path, text, Encoding.ASCII) с Environment.NewLine, который разворачивается в "\r\n".
• Управление терминалом: инструменты вроде printf или echo -e могут вставлять \r, чтобы перезаписывать индикаторы прогресса или статусные сообщения.

Совет: Если ваша программа должна быть переносимой, нормализуйте окончания строк во входных данных (\r\n → \n) до обработки.

Перевод строки (LF)

Исторический контекст

Сигнал перевода строки (LF) изначально использовался принтерами для перемещения бумаги на одну строку без смещения каретки. Он стал стандартным разрывом строки для Unix, macOS (с 2001 года) и многих сетевых протоколов.

Технические детали

• Код ASCII: 10 (0x0A).
• В современных системах: LF перемещает курсор вниз на одну строку, сохраняя горизонтальное положение. В консоли Windows одиночный LF ведёт себя как CRLF, потому что консоль трактует LF как CRLF по соображениям совместимости.
• В файлах: текстовые файлы Unix‑стиля используют только LF; файлы Windows – CRLF; классический Mac OS использовал только CR.

Использование в программировании и текстовых редакторах

• Строковые литералы: '\n' во многих языках обозначает LF.
• Чтение файлов: библиотеки, как open() в Python, по умолчанию используют универсальный режим новых строк (newline=None), автоматически переводя любую из трёх конвенций в \n внутренне.
• Сетевые протоколы: заголовки HTTP/1.1 завершаются \r\n, но при разборе тела многие библиотеки рассматривают LF как разделитель строк.
• Скрипты оболочки: sed -n '1p' file.txt выводит первую строку; sed учитывает LF как разделитель записей.

Кроссплатформенный нюанс: Когда программа Windows читает файл Unix, она может показать завершающий ^M (CR), если файл содержит CRLF. Переведите его с помощью dos2unix или аналогичных утилит.

Форм‑фид (FF)

Исторический контекст

Сигнал форм‑фида (FF) был введён, чтобы сообщить принтеру перейти к началу следующей страницы. В эпоху матричных и термальных принтеров FF заставлял бумагу перемещаться на целую страницу и сбрасывал каретку.

Технические детали

• Код ASCII: 12 (0x0C).
• В современных системах: большинство эмуляторов терминала полностью игнорируют FF; некоторые трактуют его как разрыв страницы в просмотрщиках, например, less. В PDF или PostScript \f может обозначать разрыв страницы в устаревших контекстах.
• Редко встречается в форматах файлов: некоторые старые текстовые форматы (например, ранний HP‑GL, определённые языки программирования) использовали FF для разделения логических страниц.

Использование в программировании и текстовых редакторах

• Строковые литералы: '\f' доступен в таких языках, как C, Java и Python.
• Печать вывода: в консольных приложениях printf("\f") обычно не имеет видимого эффекта, но в принтерах вызывает переход на новую страницу.
• Генерация документов: некоторые инструменты для создания отчётов выводят \f, чтобы обозначить разрывы страниц при создании простых текстовых отчётов, которые затем отправляются на принтеры.
• Устаревшие системы: программы на мейнфреймах часто использовали FF для разделения записей, охватывающих несколько страниц.

Современная актуальность: FF в основном устарел для интерактивного текста, но остаётся полезным при генерации сырых потоков принтера или подготовке текста для устаревших печатных конвейеров.

Кроссплатформенные и протокольные нюансы

• CRLF в протоколах: RFC 5322 (SMTP) и RFC 7230 (HTTP) обязывают использовать CRLF как завершающий символ строки. Нарушение этого может вызвать ошибки уровня протокола.
• Нормализация Unicode: при преобразовании между UTF‑8 и устаревшими кодировками (например, CP1252) сохраняйте исходные окончания строк; иначе текст может выглядеть испорченным.
• Настройка редакторов: VS Code, Sublime и Vim позволяют задавать lineEnding как CRLF или LF. Выбор неверного варианта может добавить скрытые символы ^M.

Практические советы для разработчиков

1. Всегда нормализуйте вход

   python

   with open('file.txt', 'r', encoding='utf-8', newline=None) as f:
       text = f.read().replace('\r\n', '\n').replace('\r', '\n')
   

   Это гарантирует, что внутри программы будет только \n.

2. При написании кроссплатформенного кода используйте абстракции языка:

   • os.linesep в Python.
   • Environment.NewLine в .NET.
   • System.lineSeparator() в Java.

3. Не жёстко кодируйте окончания строк в строковых литералах; вместо этого используйте константы или конфигурацию.

4. Для принтеров или устаревших конвейеров выдавайте \f только тогда, когда downstream‑устройство ожидает его; иначе он не окажет никакого эффекта.

5. Проверяйте в разных редакторах: открытие файла CRLF в редакторе, работающем только с LF (например, less -r), может показать ^M; предварительная конвертация в LF избавит от сюрпризов.

Выводы

• Возврат каретки (\r) перемещает курсор в начало строки; вместе с переводом строки (\n) образует конец строки Windows \r\n.
• Перевод строки сам по себе является стандартом Unix для разрыва строк и широко используется в современной обработке текста.
• Форм‑фид (\f) – устаревший сигнал для разрыва страниц, актуален в основном в печатных контекстах.
• Понимание этих символов необходимо для кроссплатформенной работы с файлами, соблюдения сетевых протоколов и интеграции с устаревшими системами.
• Нормализация окончаний строк и использование абстракций, специфичных для языка, предотвращают тонкие ошибки и обеспечивают согласованную обработку текста во всех средах.

Источники

1. Wikipedia: Возврат каретки
2. Wikipedia: Перевод строки
3. Wikipedia: Форм‑фид
4. RFC 5322 – Формат интернет‑сообщений
5. RFC 7230 – Гипертекстовый протокол (HTTP/1.1) – Синтаксис сообщений и маршрутизация
6. MDN Web Docs: \n и \r в строках
7. Python docs: open() – Универсальные новые строки
8. Microsoft Docs: Environment.NewLine
9. Java Docs: System.lineSeparator()