第八节输入/输出_scanf-优快云博客

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Blaze,你终于也开始学C了哈哈哈哈XD

我们已经知道，C语言会使用scanf()和printf()来进行输入/输出。关于这两个函数，我们在这里再做深入的了解。

printf()函数

printf()函数会把所有类型的数据转换成字符串，并打印在屏幕上。它的标准格式是：

printf("格式字符串",待打印值1,待打印值2……);

其中，格式字符串需要包括“实际打印的字符”与“转换说明”。而且转换说明的数量、类型都要与后面的打印值相匹配。打印值可以是常量、变量或者合法的表达式。如果转换说明与打印值不匹配，编译器不会报错。printf()函数本质上使用的是值。

特别需要注意的是：由于函数内的转换说明都以“%”作为开头，所以我们在打印“%”号时，需要在前面再加一个%。

例如，要打印“存在【变量值】%的风险”这个语句。就要写成：

printf("存在%d%%的风险。",risk);

修饰转换说明

如果在%和转换字符中插入修饰符，就可以修饰基本的转换说明。如果要插入多个修饰符，就应当遵循一定的顺序。我们来详细讲解这些说明。

标记

常见的转换说明标记有五种：**减号、加号、空格、井号和0。**它们的含义如下：

减号：待打印项左对齐；
加号：在有符号值的前面显示符号。正值显示正号，负值显示负号；
空格：同加号类似，不过正值不显示符号而显示空格；
井号：把结果转换成另一种显示形式。例如：在打印十六进制数时，使用井号可以在数字前面附上0x前缀。在浮点格式转换说明前加上井号，就能使函数固定打印一位小数；
0：代替空格填充字段宽度。在前面加上几个0，打印时就会在前面多出几个0。

数字与.数字

在%号后插入数字，代表最小字段宽度。即在打印时，系统会使用规定的字段宽度打印。如果字段宽度不足以容纳打印的值，系统会自动扩宽字段宽度。

在%号后插入.数字，代表精度。具体如下：

对于%e/%f转换，表示小数位数。
对于%s转换，表示打印字符的最大数量
对于%d转换，表示最小位数。

我们通过下面的程序来演示修饰转换说明的效果：

//modify.c 演示修饰转换说明
#include <stdio.h>
#define NUM 123
int main(void)
{
    float fl = 1.23456;

    printf("|%d|\n", NUM);
    printf("|%2d|\n", NUM);//数字
    printf("|%10d|\n", NUM);//长数字
    printf("|%10f|\n", fl);
    printf("|%.2f|\n", fl);//.数字
    printf("|%10.2f|\n", fl);//数字和.数字共用
    printf("|%+10d|\n", NUM);//加号
    printf("|%-10d|\n", NUM);//减号
    printf("|%#x|\n", NUM);//井号
    printf("|%05d|", NUM);//0

    return 0;
}

试运行，输出结果如下：

|123|
|123|
| 123|
| 1.234560|
|1.23|
| 1.23|
| +123|
|123 |
|0x7b|
|00123|

我们来详细解释：

第一行未作任何变化；
第二行限制了最小字段宽度，但由于字段宽度不能容纳下所需要打印的值，所以编译器自动扩宽了字段宽度；
第三行限制了最小字段宽度，所以程序打印这个值的总宽度是10；
第四行同上；
第五行限制了精度，所以打印时精确到小数点后2位，这里遵循四舍五入；
第六行是数字和.数字共用。在同时使用的时候，要遵循这样的规则；
第七行使用了加号，所以在有符号数NUM的前面加上了正号；
第八行使用了减号，所以编译器将要打印的值左对齐，从左打印；
第九行使用了减号，所以在十六进制数7b的前面加上了0x前缀。
第十行使用了0，所以在打印时前面加上了相应个数的0。

（扩展：当使用%e转换说明时，.数字代表指数）

在字符串中，也有着相似的修饰方法：

//string_modify.c 演示字符串修饰转换说明
#include <stdio.h>
#define NAME "Briue Rua"
int main(void)
{
    printf("|%2s|\n", NAME);
    printf("|%12s|\n", NAME);
    printf("|%12.3s|\n", NAME);
    printf("|%-12.3s|\n", NAME);
    
    return 0;
}

运行结果如下：

|Briue Rua|
| Briue Rua|
| Bri|
|Bri |

可以发现，数字仍然代表最小字段宽度，.数字则是代表打印的字符个数。

转换说明不匹配

通常，打印一个值时，使用多种类型的转换说明都是可行的。例如，打印10这个整数，可以使用%d，%x等转换说明。但是，转换说明如果与值不匹配，会发生一些问题。这些问题的原理较为复杂。可以参考这里。

printf()的返回值

绝大多数函数都有返回值。printf()也不例外。它的返回值是打印字符的个数（包括非打印字符）。如果出现输出错误，则返回一个负值。

scanf()函数

scanf()是较为常用的输入函数。我们只能从键盘上输入字符。例如，当我们输入整数“123”时。我们实际输入的是字符1、2、3。scanf()的目的就是要把字符串转换成对应类型的数据，这和printf()函数正好相反。它的标准格式是：

scanf("%数据类型的转换说明",&变量名)//当变量是字符数组时，不要使用&。

在 C 语言中，数组名本身就代表数组首元素的地址，也就是数组在内存中的起始地址。因此，当使用 scanf 函数读取字符串并存储到字符数组中时，不需要使用 & 来取地址。

我们已经知道，scanf()函数在遇到空格、换行符或制表符时会停止读取输入。但是%c除外。我们将在后面详细讨论这个问题。

scanf()中的转换说明，用来指示scanf()函数把输入的字符解释成什么数据。它们的用法大致与printf()函数相同。但是把数据解释成double类型时要使用**l**修饰符。

scanf()输入的原理

我们现在详细研究scanf()函数。假设有以下语句：

int num;
scanf("%d",&num);

这两条语句要求scanf()函数根据%d转换说明读取一个整数。接下来，scanf()函数每次读入一个整数（或者正负号），并把它放入缓冲区，这个过程直到遇见非数字字符为止。比如，假如用户的输入是123q456，那么scanf()就会逐一读取1、2、3，直到遇到q，它就会认为已经读到了整数的末尾，于是停止读入。

然后，scanf()会把非数字字符放回输入。程序在下一次读取输入时，首先遇到的是上一次留下的非数字字符。

最后，scanf()将计算缓冲区内已读取到的数字的值，并将它存储进指定的变量中。

放回输入后，如果下一个scanf()仍然使用%d转换说明，那么它遇到的第一个字符不是4，而是q。所以，它会停下并将数据放回输入中，假如后面的scanf()都使用%d转换说明，就会一直无法读取输入。

使用其他转换说明的方式和上述类似。不过读取的范围会有所不同*（例如%x会读取大小写的A~F）*。在使用%s转换类型时，scanf()函数会读取除空白字符外的所有字符（也就是一个中间无空格的单词）。

假如我们使用数字修饰符限定转换说明，那么scanf()会在字段终止或遇到不满足条件的字符时（满足其一）停止。