C语言学习(3)-scanf和printf介绍

Knox_Lai

已于 2025-01-15 15:24:41 修改

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分类专栏： C语言学习文章标签： c语言学习

于 2024-03-02 18:57:03 首次发布

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本文详细介绍了C语言中的printf和scanf函数，包括它们的基本用法、占位符的使用、定制输出格式（如宽度、小数位数、正负号）、处理用户输入（字符串和数值）以及如何处理赋值忽略符。

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1. printf

基本形式：

printf ("（输出语句）", 替换占位符的值);

1.1 基本用法

printf() 的作用是将参数文本输出到屏幕。名字里的 f 代表 format （格式化），表示可以定制输出文本的格式。

#include <stdio.h>

int main(void) 
{
    printf("Hello World");
    return 0;
}

上面的代码会在屏幕上输出一行文字 “Hello World”

printf() 不会在行尾自动添加换行符，运行结束后，光标就停留在输出结束的地方，不会自动换行。

如果想让光标移到下一行开头，可在输出文本结尾，添加一个换行符 \n

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	printf("Hello\nWorld\n");

	printf("Hello\n");
	printf("World\n");
	return 0;
}

如果文本内部有换行，也是通过插入换行符来实现。

1.2 占位符

printf() 可以在输出文本中指定占位符。

示例：输出 There are 3 apples

#include <stdio.h>

int main()
{
	printf("There are %d apples\n", 3);
	return 0;
}

在上面的示例中 There are %d apples\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都是百分号 %，第二个字符表示占位符类型。%d 表示代入的值必须是整数。

printf() 第二个参数就是替换占位符的值，上面的示例是整数3替换 %d 。输出结果就是 There are 3 apples。

占位符列举

printf() 的占位符有许多种类，与C语言的数据类型相对应。下面列出C语言中的占位符，方便查找，标黄的为常用占位符。

类型	描述	类型	描述
%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 e 为小写	%E	使用科学计数法的浮点数，指数部分 eE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。整数部分超过六位转为科学计数法，指数部分 e 为小写	%G	等同于 %g，区别是指数部分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

1.3 定制输出格式

printf() 可以定制占位符的输出格式。

1.3.1 限定宽度

printf() 允许限定占位符的最小宽度。

#include <stdio.h>

int main()
{
	printf("%5d\n", 123); // 输出为 " 123"
	return 0;
}

在上面的示例中，%5d 表示这个占位符的宽度至少为5位。如果不满5位，对应的值的前面会添加空格。输出的值默认是右对齐，即输出内容前面有空格；如果希望改成左对齐，可以在占位符的 % 后面插入一个 - 号。

对于小数，这个限定符会限制所有数字的最小显示宽度。

// 输出 " 123.450000"
#include <stdio.h>

int main()
{
	printf("%12f\n", 123.45);
	return 0;
}

上面示例中，%12f 表示输出的浮点数最少要占据12位。由于小数的默认显示精度是小数点后六位，所以123.45输出结果的头部会添加两个空格，这样输出的宽度就是12了。

1.3.2 限定小数位数

输出小数时，又是希望只输出几位小数。例如：希望小数点后保留两位，那么占位符就可以写成 %.2f 。

// 输出 Number is 0.50
#include <stdio.h>

int main()
{
	printf("Number is %.2f\n", 0.5);
	return 0;
}

上面的示例中，如果希望小数点后面输出3位（0.500），占位符就要写成 %.3f。

限定小数位数可以与限定宽度占位符结合使用。

// 输出为 " 0.50"
#include <stdio.h>

int main()
{
	printf("%6.2f\n", 0.5);
	return 0;
}

上面示例中，%6.2f 表示输出字符串最小宽度为6，小数位数为2.所以输出字符串头部有两个空格。

1.3.3 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 + 。

#include <stdio.h>

int main()
{
	printf("%+d\n", 12); // 输出 +12
	printf("%+d\n", -12); // 输出 -12
	return 0;
}

1.3.4 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。如果只想输出从头开始的一部分，可以用 %.ms 指定输出长度，其中 m 代表一个数字，表示所要输出的长度。

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

上面示例中，占位符 %.5s 表示只输出字符串 “hello World” 的前五个字符，即 "hello" 。

2. scanf

scanf() 函数用于读取用户的键盘输入。

基本形式如下：

scanf("%d, &i");

它的第一个参数是一个格式字符串，里面会放置占位符，告诉编译器如何解读用户的输入，需要提取的数据是什么类型。

第二个参数就是用于存放用户输入的变量，格式字符串里有多少占位符，就有多少变量。

上面的示例中，scanf() 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 &i 表示将用户从键盘输入的整数存入变量 i 中。

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，将变量 i 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。

2.1 基本用法

程序运行到 scanf() 语句时，会停下来，等待用户从键盘输入。

用户输入数据、按下回车键后，scanf() 就会处理用户的输入，将其存入变量。

如果需要将变量的值输出在屏幕上，可以使用 printf() 函数，看下面示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int score = 0;
	printf("请输⼊成绩:");
	scanf("%d", &score);
	printf("成绩是：%d\n", score);
	return 0;
}

上面的示例经过编译和执行（输入100），输出结果为：

请输入成绩：100

成绩是：100

下面是一次将键盘输入读入多个变量的例子。

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

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 3.4 -4.0e3 。这四个值依次放入i、j、x、y四个变量。

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，用回车将输入分成几行，也不影响解读，得到的结果与在一行输入是完全一样的。

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。

#include <stdio.h>

int main()
{
	int x;
	float y;

	// ⽤⼾输⼊ " -13.45e12# 0"
	scanf("%d", &x);
	printf("%d\n", x);
	scanf("%f", &y);
	printf("%f\n", y);
	return 0;
}

上面示例中，scanf() 读取用户输入时，%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 .45e12 ，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。

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。

#include <stdio.h>

int main()
{
	int x;
	float y;

	// ⽤⼾输⼊ " -13.45e12# 0"
	scanf("%d%f", &x, &y);
	return 0;
}

2.2 占位符

scanf() 常用的占位符如下，与 printf() 的占位符基本一致。

类型	描述	类型	描述
%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 ，其中的 [m] 是⼀个整数，表示读取字符串的最大长度，后面的字符将被丢弃。

#include <stdio.h>

int main()
{
	char name[11];
	scanf("%10s", name);

	return 0;
}

上面的示例中，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十个字符，后面的字符将被丢弃，这样就不会有数组溢出的风险了。

2.3 scanf 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。

下面通过一个示例来理解 scanf 返回值：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	float f = 0.0f;
	int r = scanf("%d %d %f", &a, &b, &f);
	printf("a=%d b=%d f=%f\n", a, b, f);
	printf("r = %d\n", r);
	return 0;
}

输入输出测试，可以看出输入3个数，scanf 返回值 r 为3

如果输入2个数后，按 ctrl+z，提前结束输入，此时r为2，表示正确读取了2个数值。

如果一个数字都不输入，直接按3次ctrl+z，输出的 r 是-1，也就是EOF

2.4 赋值忽略符

有时，用户的输入可能不符合预定的格式。

#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;
}

上面示例中，如果用户输入 2024-03-02，就会正确读出年、月、日。问题是用户可能输入其他格式，比如 2024/03/02，这种情况下，scanf() 解析数据就会失败。

为了避免这种情况，scanf() 提供了一个复制忽略符 * 。只要把 * 加载任何占位符的百分号后，该占位符就不会返回值，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);
	printf("%d %d %d\n", year, month, day);
	return 0;
}

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