C语言中字符串输入输出函数的全面对比

C语言中字符串输入输出函数的全面对比

在C语言编程里，字符串的输入输出操作十分常见，正确选择和使用字符串输入输出函数，对程序的稳定性、安全性以及功能实现有着关键作用。C语言提供了一系列字符串输入输出函数，每个函数都有其独特的特性和适用场景。下面就来全面对比这些函数。

一、scanf 函数

scanf 是C语言标准库中用于格式化输入的函数，可读取包括字符串在内的各种类型数据。读取字符串时，它以空白字符（空格、制表符、换行符）作为输入结束标志。
#include <stdio.h>

int main() {
    char str[50];
    printf("请输入一个字符串: ");
    scanf("%s", str);
    printf("你输入的字符串是: %s\n", str);
    return 0;
}
上述代码中，scanf 从标准输入读取字符串，存入 str 数组。不过，scanf 存在缓冲区溢出风险，若输入字符串长度超过数组 str 的大小，会导致未定义行为，使程序崩溃或产生安全漏洞。

二、gets 函数（已被弃用）

gets 函数从标准输入读取一行字符串，直到遇到换行符，会自动舍弃换行符，在末尾添加 '\0'。
#include <stdio.h>

int main() {
    char str[50];
    printf("请输入一个字符串: ");
    gets(str);
    printf("你输入的字符串是: %s\n", str);
    return 0;
}
尽管 gets 使用方便，但由于它不检查输入字符串长度，无法避免缓冲区溢出问题，安全性极低，所以在C11标准中已被弃用，不建议在新代码中使用。

三、fgets 函数

fgets 函数用于从指定的流（如标准输入流 stdin）读取字符串，能有效避免缓冲区溢出。它会读取直到遇到换行符、文件结束符或者已读取到指定的最大字符数减 1 个字符为止，且会保留换行符在字符串中。
#include <stdio.h>

int main() {
    char str[50];
    printf("请输入一个字符串: ");
    fgets(str, sizeof(str), stdin);
    // 移除换行符（如果存在）
    if (str[strcspn(str, "\n")] == '\n') {
        str[strcspn(str, "\n")] = '\0';
    }
    printf("你输入的字符串是: %s\n", str);
    return 0;
}
上述代码中，fgets 最多读取 sizeof(str) - 1 个字符到 str 数组，加上末尾的 '\0'，保证不会溢出。

四、printf 函数

printf 是用于格式化输出的函数，可将字符串输出到标准输出。它支持多种格式化说明符，方便控制输出格式。
#include <stdio.h>

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    printf("输出字符串: %s\n", str);
    return 0;
}
通过 %s 格式化说明符，printf 函数将字符串 str 输出到控制台。它功能强大，不仅能输出普通字符串，还能结合其他数据类型一起格式化输出。

五、puts 函数

puts 函数用于将字符串输出到标准输出，并在末尾自动添加换行符。
#include <stdio.h>

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    puts(str);
    return 0;
}
相比 printf，puts 使用更简洁，适用于单纯输出字符串并换行的场景。

scanf 与 gets 虽简单易用，但存在缓冲区溢出风险；fgets 安全可靠，应优先用于字符串输入；printf 功能丰富，可灵活控制输出格式；puts 则提供了一种简洁的字符串输出方式。在实际编程中，要依据具体需求和场景，合理选择字符串输入输出函数，以确保程序的正确性和安全性。