[初学C语言]关于scanf和printf函数

目录

1.printf

1.1基本用法

1.2占位符

1.3占位符举例

1.4输出格式

1.4.1限定宽度

1.4.2总是显示正负号

1.4.3限定小数位数

1.4.4输出部分字符串

2.scanf

2.1基本用法

2.2scanf的返回值

2.3占位符

2.4赋值忽略符

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1.printf

1.1基本用法

        printf()的作用是将参数文本输出到屏幕。它名字里的"f"代表format(格式化)，表示可以定制输出文本的格式。它是在标准库头文件stdio.h定义的,使用这个函数前，必须在源文件头部引入这个头文件。

        以下以可以省略格式的字符串进行举例(当然，需要代入字符串的时候还是需要格式)。

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

        上面的代码会在屏幕上输出一行文字"hello world!"。

        但是printf()不会在行尾自动添加换行符，运行结束后，光标就会停在输出结束的位置，不会自动换行。如下,

        为了让光标移到下一行，可以在输出文本的结尾添加一个换行符 \n 。

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("hello world!\n");//添加了换行符
	return 0;
}

        如果文本内有换行，也可以通过插入换行符来实现，如下，

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

1.2占位符

        printf()可以在输出文本中指定占位符。所谓占位符，就是这个位置可以用其他值代入。

        如下例子,        

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("the number of baka is %d\n", 9);
	return 0;
}

        "the number of baka is %d\n"是输出文本，里面的%d就是占位符，表示这个位置要用其他值来替换。占位符的第一个字符一律为"%",第二个字符表示占位符的类型，而这里的%d表示这里需要代入的值是一个整数。

        printf()的第一个参数是输出文本，第二个参数就是替换占位符的值，上面的例子是整数9替换%d。输出结果如下,

        输出文本还可以使用多个占位符，如下

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("the number of %s is %d", "baka",9);
	return 0;
}

        上面的%s表示需要代入一个字符串，%d是代入一个整数，按照先后顺序，第二个参数对应字符串，第三个参数对应整数。运行后输出的结果同上。

        printf() 参数与占位符是⼀⼀对应关系，如果有 n 个占位符， printf() 的参数就应该有 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。

1.3占位符举例

        printf() 的占位符有许多种类，与 C 语言的数据类型相对应。下⾯按照字母顺序，列出常用的占位符，方便查找。

%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。

1.4输出格式

        printf() 可以定制占位符的输出格式。

1.4.1限定宽度

        限定宽度指printf()允许的占位符代入的数据的最小宽度，需要自己来设置最小宽度。

        如下，

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("%5d\n", 139);
	return 0;
}

        %5d表示，这个占位符宽度至少为5位。如果不满5位，就会添加空格。输出的值默认向右对齐,即输出内容的前面会有空格。如果希望改成左对齐，也就是在输出的内容后面添加空格，可以在占位符的"%"后面加上一个"-",也就是"%-5d"。

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("%-5d\n", 139);//输出结果为"139  "
	return 0;
}

        对于小数，这个限定符会限制所有数字(包括小数点)的最小宽度。

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("%9f", 9.87);
	return 0;
}

        上面代码中的%9f表示输出的浮点数最少要占据9位。但是小数默认的显示精度为6位，所以9.87的输出结果的头部会添加1个空格。

1.4.2总是显示正负号

        默认情况下， printf() 不对正数显示 + 号，只对负数显示 - 号。如果想让正数也输出 + 号，可 以在占位符的 % 后面加⼀个 + 。如下，

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("%+d", 9);//输出+9
    printf("%+d", -9);//输出-9

	return 0;
}

        %+d能够保证输出的数据总是带有正负号

1.4.3限定小数位数

        输出小数时，如果想保留小数后几位怎么办？

        举个例子，保留小数后两位，那么占位符就写成%.2f。

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("%.2f", 0.9);
	return 0;
}

        来看看输出结果

        这种写法还能和限定宽度占位符一起使用，如

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("%8.2f", 0.9);//输出结果为"    0.90"
	return 0;
}

        %8.2f表示输出字符宽度最小为8，保留2位小数。所以输出的字符串头部会有4个空格。

        最小宽度和小数位数这两个限定值，都可以用 * 代替，通过 printf() 的参数传入。如下

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("%*.*f", 8, 2, 0.9);
	return 0;
}

1.4.4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部分，可以用 %.[m]s 指定输出的长度，其中 [m] 代表⼀个数字，表示所要输出的长度。如下，

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("%.3s\n", "ice-cream");//输出结果为"ice"
	return 0;
}

        %.3s表示只输出字符串的前3个字符，即"ice"。

2.scanf

        当我们有了变量，我们需要给变量输入值就可以使用 scanf 函数，如果需要将变量的值输出在屏幕上的时候可以使用 prinf 函数，举个例子，

#include<stdio.h>
int main()
{
	int ans;
	printf("请说出幻想乡最强的妖精:");
	scanf("%d", &ans);
	printf("没错就是：%d", ans);
	return 0;
}

        运行得到,

       神奇吧，那接下来咱就来介绍一下scanf函数

2.1基本用法

        scanf() 函数用于读取用户的键盘输入。它和printf一样，定义在stdio.h头文件下。

        当程序运行到这个语句时就会停下来，等待用户从键盘输入，按下回车时，scanf就会处理用户的输入，将其存入变量。

        scanf的语法和printf类似，

scanf("%d",&a);

        它的第一个参数是一个格式字符串，里面会放置占位符（与printf的占位符基本一致），告诉编译器如何解读用户的输入，需要提取什么样的类型。

        这是因为C语言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。它的其余参数就是存放用户输入的变量，格式字符串里面有多少个占位符，就有多少个变量。
        上面示例中，scanf() 的第一个参数 %d ，表示用户输入的应该是一个整数。 %d 就是一个占位符， % 是占位符的标志， d 表示整数。第二个参数 &a表示，将用户从键盘输入的整数存入变量 a 。

注意：变量前面必须加上 & 运算符（指针变量除外），因为 scanf() 传递的不是值，而是地址，即将变量 a 的地址指向用户输入的值。
如果这里的变量是指针变量（比如字符串变量），那就不用加 & 运算符。

        下面是一次将键盘输入读入多个变量的例子。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a;
	int b;
	float c;
	float d;
	scanf("%d%d%f%f", &a, &b, &c, &d);
	printf("%d\n%d\n%.2f\n%.1e\n", a, b, c, d);
	return 0;
}

        上面示例中，格式字符串" %d%d%f%f "表示用户输入的前两个是整数，后两个是浮点数，比如 1,-20,3.14,-2.0e5。这四个值依次放入 a、b、c、d四个变量。输出结果为

scanf() 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。

所以，用户输入的数据之间，有一个或多个空格不影响 scanf() 解读数据。另外，用户使用回车键，将输入分成几行，也不影响解读。  

        如上,每次按下回车键以后，scanf() 就会开始解读，如果第一行匹配第一个占位符，那么下次按下回车键时，就会从第二个占位符开始解读。

        scanf() 处理用户输入的原理是，用户的输入先放入缓存，等到按下回车键后，按照占位符对缓存进行解读。解读用户输入时，会从上一次解读遗留的第一个字符开始，直到读完缓存，或者遇到第一个不符合条件的字符为止。

        如下,

#include <stdio.h>
int main()
{
	int x;
	float y;

	scanf("%d", &x);
	printf("%d\n", x);
	scanf("%f", &y);
	printf("%.1e\n", y);
	return 0;
}

        当输入" -13.45e11# 9"时,%d 占位符会忽略起首的空格，从 - 处开始获取数据，读取到 -13 停下来，因为后面的 . 不属于整数的有效字符。这就是说，占位符 %d 会读到 -13。

        第二次调用 scanf() 时，就会从上一次停止解读的地方，继续往下读取。这一次读取的首字符是 .，由于对应的占位符是 %f，会读取到 .45e11，这是采用科学计数法的浮点数格式。后面的 # 不属于浮点数的有效字符，所以会停在这里。

        所以，最终输出结果为

        由于 scanf() 可以连续处理多个占位符，所以上面的例子也可以写成下面这样。

scanf("%d%f", &x, &y);

2.2scanf的返回值

        scanf() 的返回值是一个整数，表示成功读取的变量个数。如果没有读取任何项，或者匹配失败，则返回 0。如果在成功读取任何数据之前，发生了读取错误或者遇到读取到文件结尾，则返回常量 EOF(-1)。

        如下验证sancf的返回值

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a;
	int b;
	float c;
	int ret = scanf("%d%d%f", &a, &b, &c);
	printf("a=%d,b=%d,c=%.2f\n", a, b, c);
	printf("ret=%d\n", ret);
	return 0;
}

        正常输入时，输入3 9 1.14，运行结果如下，这时返回值为读取的变量个数

        当给部分值时，仅输入3 9，然后通过ctrl+Z的方式结束输入，可以看到，ret是2，也就是正常读取了两个数据。

        当一个值都不给时，直接通过ctrl+Z,结束输入,可以看到，这时的输出为-1，也就是EOF

        当不按格式输入时，输入一个 .12,可以看到程序因为没有读取到整数提前结束了程序，这时返回值为0，表示没有读到数据。

2.3占位符

        scanf() 常用的占位符如下，与 printf() 的占位符基本一致。

%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。

        上面所有占位符之中，除了 %c 以外，都会自动忽略起首的空白字符。%c 不忽略空白字符，总是返回当前第一个字符，无论该字符是否为空格。

        如果要强制跳过字符前的空白字符，可以写成 scanf(" %c", &ch)，即 %c 前加上一个空格，表示跳过零个或多个空白字符。

        下面要特别说一下占位符 %s，它其实不能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（即空格、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 一起使用。这也意味着，scanf() 不适合读取可能包含空格的字符串，比如书名或歌曲名。另外，scanf() 遇到 %s 占位符，会在字符串变量末尾存储一个空字符 \0。

        scanf() 将字符串读入字符数组时，不会检测字符串是否超过了数组长度。所以，储存字符串时，很可能会超过数组的边界，导致预想不到的结果。为了防止这种情况，使用 %s 占位符时，应该指定读入字符串的最长长度，即写成 %[m]s，表示读取字符串的最大长度，后面的字符将被丢弃。

        如，

#include <stdio.h>
int main()
{
	char name[11];
	scanf("%10s", name);
	printf(name);
	return 0;
}

        上面示例中，name 是一个长度为11的字符数组，scanf() 的占位符 %10s 表示最多读取用户输入的10个字符，后面的字符将被丢弃，这样就不会有数组溢出的风险了。

        来验证一下,如下只打印了前10个字符，说明只读取了前10个。

2.4赋值忽略符

        有时，用户输入不符合与预定格式。

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

        如果用户输入"2025-5-4"时会解读出正确的年、月、日。但是输入其他格式，如2025/5/4，这时scanf()解析数据就会失败。

        为了避免这种情况,scanf提供了一个赋值忽略符 * 。只要把 * 加在任何占位符的百分号后，该占位符就不会返回值，解析后将会被丢弃。

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

        上面示例中，%*c 就是在占位符的百分号后面，加入了赋值忽略符 *，表示这个占位符没有对应的变量，解读后不必返回。

        这时候就能够适应任何类似2025/5/4这样日期中间有字符分割的格式。