C语言printf和scanf详解

最新推荐文章于 2025-04-04 11:25:29 发布

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#c语言 #算法 #开发语言

一、printf

1、printf 的基本用法

printf() 的作用是将参数文本输出到屏幕。printf 全称为 print format（格式化），表示可以定制输出文本的格式。

#include <stdio.h>
int main()
{
   printf("hello world");
   return 0;
}

上边的代码在屏幕上输出一行文字“hello world”。printf() 不会在行尾自动换行。运行结束后，光标会停留在输出结束的地方。为了让光标移到下一行的开头，就可以在输出文本的结尾添加一个换行符 \n。如果文本内部需要换行，也可以通过插入换行符实现。

#include <stdio.h>
int main()
{
   printf("hello world\n");
   printf("hello\n");
   printf("world\n");
   printf("hello\nworld\n");
   return 0;
}

需要注意的是，printf() 的使用需要包含头文件：stdio.h。

#include <stdio.h>

2、占位符

printf() 可以在输出文本中指定占位符。什么是占位符？占位符的作用就是可以将这个位置用其他数据替代。让我们看下面的代码。

#include <stdio.h>
int main()
{
   printf("there are 8 people\n");
   printf("there are %d people\n",8);
   return 0;
}

在上面的代码中，%d 就是占位符，表示这个位置要用其它值代入。占位符都以 % 开头，后面的字符表示占位符的类型。%d 表示这里代入的值为整数。printf() 的第二个参数就是要替换占位符的数据。在上面的代码中，整数 8 替换了 %d。

常用的占位符除了 %d，还有 %s 等等，%s 表示的代入的值是字符串。我们再来看一个例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("%s will succeed\n", "Niko");
	return 0;
}

在上面的代码中，%s 表示代入的数据是一个字符串，所以 printf() 的第二个参数就必须是字符串。

在C语言中，输出文本里面也可以使用多个占位符。

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("%s has been selected on HLTV's top 20 rankings for %d times","Niko",8);
	return 0;
}

在上面的代码中，输出文本"%s has been selected on HLTV's top 20 rankings for %d times"中有两个占位符，第一个是字符串占位符 %s，第二个是整数占位符 %d分别对应着 printf的第二个参数“Niko”和第三个参数"8"。执行结果为"Niko has been selected on HLTV's top 20 rankings for 8 times"

printf() 的参数与占位符是一一对应的。如果有 n 个占位符，printf() 的参数就要有 n+1 个，如果参数个数少于对应的占位符，printf() 可能会输出内存中的任意值。

3、占位符列举

printf() 的占位符有很多种，它与C语言中的数据类型相对应。下面是一些常见的占位符。

%a ：⼗六进制浮点数，字⺟输出为⼩写。
%A ：⼗六进制浮点数，字⺟输出为⼤写。
%c ：字符。
%d ：⼗进制整数。
%e ：使⽤科学计数法的浮点数，指数部分的 e 为⼩写。
%E ：使⽤科学计数法的浮点数，指数部分的 E 为⼤写。
%i ：整数，基本等同于 %d 。
%f ：⼩数（包含 float 类型和 double 类型）。
%g ：6个有效数字的浮点数。整数部分⼀旦超过6位，就会⾃动转为科学计数法，指数部分的e为⼩写。
%G ：等同于 %g ，唯⼀的区别是指数部分的 E 为⼤写。
%hd ：⼗进制 short int 类型。
%ho ：⼋进制 short int 类型。
%hx ：⼗六进制 short int 类型。
%hu ：unsigned short int 类型。
%ld ：⼗进制 long int 类型。
%lo ：⼋进制 long int 类型。
%lx ：⼗六进制 long int 类型。
%lu ：unsigned long int 类型。
%lld ：⼗进制 long long int 类型。
%llo ：⼋进制 long long int 类型。
%llx ：⼗六进制 long long int 类型。
%llu ：unsigned long long int 类型。
%Le ：科学计数法表⽰的 long double 类型浮点数。
%Lf ：long double 类型浮点数。
%n ：已输出的字符串数量。该占位符本⾝不输出，只将值存储在指定变量之中
%o ：⼋进制整数。
%p ：指针。
%s ：字符串。
%u ：⽆符号整数（unsigned int）。
%x ：⼗六进制整数。
%zd ： size_t 类型。
%% ：输出⼀个百分号。

4、printf 输出格式

printf() 可以定制占位符的输出格式。

（1）限定宽度

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("%8s", "Niko");
	return 0;
}

printf() 允许限定占位符的最小宽度。在上面的代码中，%5s 表示占位符的宽度至少是8位，如果不满8位，对应的值前面会自动添加空格，因为文本输出的数据默认是右对齐；如果希望变成左对齐，可以在占位符的%后插入一个 - 号。

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("%-8s", "Niko");
	return 0;
}

在上面的代码中，输出的内容后添加了4个空格。

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("%18f",16.875);
	return 0;
}

对于小数，限定符会限制所有数字的最小显示宽度，包括小数点。在上面的代码中，%18f 表示输出的浮点数至少要占18位。由于单精度浮点数默认显示精度是小数点后六位，所以16.875输出结果的前边添加9个空格。

（2）限定小数位数

在输出小数时，我们有时需要限定小数点后的位数。比如希望小数点后面保留两位，占位符可以写为 %.2f。

#include <stdio.h>
int main()
{
   printf("%.2f",3.1415926);
   return 0;
}

这种写法可以与限定宽度占位符结合使用。比如：

#include <stdio.h>
int main()
{
   printf("%6.2f",3.1415926);
   return 0;
}

最小宽度和小数位数这两个占位符，都可以用 * 代替，通过 printf() 的参数传入。

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("%*.*f",6,2,3.1415926);
	return 0;
}

在上面的代码中，%*.*f 的 * 通过 printf() 的两个参数 6 和 2 传入。

（3）输出部分字符串

%s 占位符用来输出字符串，默认是全部输出，如果只想输出开头的一部分，可以用 %.[m]s 指定输出长度。其中 [m] 表示一个数字，即所要输出字符串的长度。

#include <stdio.h>
int main()
{
   printf("%.5s","hello world");
   return 0;
}

这里需要与限定宽度占位符区分的是，限定宽度占位符必须应用于限定的宽度大于等于数据的位数；而输出部分字符串则没有限制。

（4）总是显示正负号

在默认状态下，printf() 不对正数显示 +，只对负数显示 -。如果想让正数显示 +，可以在占位符的 % 后加一个 +。

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("%+d\n", 16);
	printf("%+d\n", -16);
	return 0;
}

二、scanf

当变量产生时，我们可以使用 printf() 将变量的值输出到屏幕上，同样，我们需要将变量输入值时就可以使用 scanf()。

1、scanf() 的基本用法

scanf() 函数用于读取用户键盘输入的数据。程序运行到 scanf() 语句时，会停下来等待用户从键盘输入；用户按下回车键后，scanf() 会处理用户的输入，将其存入对应的变量中。需要注意的是，scanf() 与 printf() 一样，都需要头文件 stdio.h 来定义，语法也与 printf() 类似。如下：

scanf("%d",&i);

scanf() 的第一个参数是格式化字符串，其中需要放置占位符，占位符的种类与 printf() 的占位符基本一致。输入占位符的目的就是要确定提供数据的类型，因为C语言中的数据都是有类型的，scanf() 必须提前知道用户输入的数据类型才能处理数据。

scanf() 的其余参数就是存放用户需要输入数据的变量，格式字符串中有多少占位符，就表示有多少要输入数据的变量。在上面的示例中，scanf() 的第一个参数 %d 表示用户需要输入一个整数，第二个参数是 &i 表示用户输入的数据存入变量 i 中。

需要注意的是，变量前面就需要加上运算符 & 才能被 scanf() 识别，因为 scanf() 传递的不是数值而是地址。如果是指针变量或者数组，则不需要运算符 &。

scanf() 也可以一次读取多个变量。如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	float c = 0.0;
	float d = 0.0;
	scanf("%d%d%f%f",&a,&b,&c,&d);
	printf("\n%d,%d,%f,%f", a, b, c, d);
	return 0;
}

scanf() 在处理数值占位符时，会自动过滤空白字符，包括空格、制表符、换行符等等。所以，用户输入数据时，无论是回车还是空格都不会影响程序的解读。

scanf() 处理用户输入数据的原理是：用户输入的数据先放入缓存，按下回车键后，按照占位符对缓存进行解读。并且，解读用户输入时每次会从上一次解读遗留的第一个数据开始，直到读取缓存结束，或者遇到第一个不符合对应类型的数据为止。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	float b = 0;
	//用户输入"   123.456^789"
	scanf("%d", &a);
	printf("\n%d\n", a);
	scanf("%f", &b);
	printf("%f\n", b);
	return 0;
}

在上面的代码和运行结果中，scanf() 读取用户输入时，%d 忽略了起首的空格，从“1”处开始读取数据，读取完“123”后停下，因为“123”之后的数据不属于 %d 能读取的有效数据。第二次调用 scanf() 时，scanf() 会从上一次停止读取的地方继续读取，这一次读取的首字符时“.”，对应的占位符是 %f，会读取到“.456”。后面的 ^ 不属于浮点型数据的有效字符，所以读取会在这里停止。

2、scanf() 的返回值

scanf() 的返回值是一个整数，表示成功读取变量的个数。如果没有读取到任何数据或者读取失败，则 scanf() 返回 0。如果在成功读取任何数据之前发生了读取错误或者读取到文件末尾，则返回常量 EOF。

下面我们用代码验证一下 scanf() 的返回值。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	float c = 0.0;
	int y = 0;
	y = scanf("%d %d %f", &a, &b, &c);
	printf("%d %d %f\n", a, b,c);
	printf("%d\n", y);
	return 0;
}

如果我们输入两个数后想要将程序运行终止，则需要按 Ctrl+z 提前结束输入。

我们按了3次 Ctrl+z 才结束了输入，此时scanf() 的返回值是 2，如果我们不输入任何数据，直接使程序中止，scanf() 的返回值将是 -1，也就是 EOF。

3、scanf 占位符

scanf() 常用的占位符与 printf() 一致。

%c ：字符。
%d ：整数。
%f ： float 类型浮点数。
%lf ： double 类型浮点数。
%Lf ： long double 类型浮点数。
%s ：字符串。
%[] ：在⽅括号中指定⼀组匹配的字符（⽐如 %[0-9] ），遇到不在集合之中的字符，匹配将会
      停⽌。

需要注意的是，在上面的占位符中除了 %c 以外，都会自动忽略起首的空白字符。%c 不会忽略空白字符，只会返回当前的第一个字符，无论该字符是否为空格。如果需要强制跳过起首的空白字符，可以将 scanf() 语句改为 scanf(" %c",&char); 即在 %c 前加一个空格表示跳过起首的空白字符。

需要特别注意的是占位符 %s，它不简单地等同于字符串。它的规则是从当前第一个非空白字符开始读起，直到遇到空白字符（空格、换行符、制表符等）为止。因为 %s 不会包含空白字符，所以无法用来读取多个单词，除非多个 %s 连用。所以 scanf() 不适合读取包含空白字符的字符串。另外，scanf() 遇到 %s 占位符时，会在字符串末尾存储一个 \0。

scanf() 将字符串读入数组时，不会检测字符串是否超过了数组长度。所以在存储字符串时，如果超过了数组的边界，就会导致程序出现错误。为了防止这种情况的发生，使用 %s 占位符时，应该指定读入字符串的长度，写成 %[m]s，其中 [m] 表示一个整数，即读取字符串的最大长度，后面的字符将被丢弃。

4、赋值忽略符

有时用户输入可能不符合预定的格式。我们来看下面的代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int year = 0;
	int month = 0;
	int day = 0;
	scanf("%d%d%d", &year, &month, &day);
	printf("%d %d %d\n", year, month, day);
	return 0;
}

在上面的代码中，用户输入“2024/01/19”，scanf() 解析数据会失败，得不到我们想要的结果。为了避免这种情况的发生，scanf() 提供了赋值忽略符 *。只要将 * 加在任何占位符的百分号后面，该占位符没有返回值，解析后将被丢弃。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int year = 0;
	int month = 0;
	int day = 0;
	scanf("%d%*c%d%*c%d", &year, &month, &day);
	return 0;
}