C语言snprintf()：将格式化字符串输出到数组中

snprintf() 是 C语言的一个标准库函数，定义在<stdio.h>头文件中。

snprintf() 函数的功能是格式化字符串，并将结果存储在指定的字符数组中。该函数的原型如下：

int snprintf(char *str, size_t size, const char *format[,argument...]);

参数

• str：指向一个字符数组，用于存储格式化后的字符串，该数组的大小至少为 size。
• size：指定写入 str 数组中字符的最大个数（包括最后的空字符 '\0'）。
• format：包含格式说明符的字符串，它定义了后续参数的输出格式。
• [,argument...]：可变参数列表，与格式字符串中的格式说明符相匹配。

重点讲解一下 format 参数，它由格式说明和普通字符构成。其中，普通字符是按照原样输出的字符，如逗号、空格和换行符；格式说明定义 argument 的显示格式，它以“%”开头，后面跟格式字符，格式字符前面还可以有其他修饰符，表示输出数据的宽度、精度等。

参数 format 的格式如下：

%[flags][width][.precision][length]格式字符

格式说明的个数必须与参数 argument 的个数一致。

1) 格式字符及说明如下表所示。

格式字符	说明	示例
d 或 i	带符号十进制整数	26、 285
o	无符号八进制整数	316、 501
x	无符号十六进制整数	8cf、32b7
X	无符号十六进制整数（以大写形式输出）	8CF、32B7
u	无符号十进制整数	1234、 32727
f	小数形式的单、双精度浮点数	102.6、2987.58
e 或 E	指数形式的单、双精度浮点数	1.026e+2、1.026E+2
g 或 G	以 %f 或 %e 的形式输出浮点数	102.6
c	单个字符	'a'、A
s	字符串	“hello”
p	输出一个指针	0012FF7C

2) flags 控制输出数据的对齐方式，flags 及说明如下表所示。
 

flags	说明
-	在给定的域宽内靠左端输出
+	强制在正数前输出 + 号，在负数前输出 - 号
#	使用 o、x 或 X 格式时，在数据前面分别增加前导符 0、0x 或 0X 输出

3) width 控制数据输出的宽度，width 及说明如下表所示。
 

width	说明
m	输出字段的宽度，如果数据的宽度小于 m，则左端补上空格；否则按照实际位数输出

4) precision 表示单精度和双精度浮点数的小数点个数，precision 及说明如下表所示。
 

precisi on	说明
n	对于浮点数，表示输出 n 位小数；对于字符串，表示输出字符串的个数

5) length 表示整型数据是长整型还是短整型，length 及说明如下表所示。
 

length	说明
h	用来输出短整型数据（只对 i、d、0、u、x 和 X 有效）
l 或 L	用来输出长整型数据和双精度型数据

返回值

如果参数 size 的值足够大，则函数返回写入到 str 数组中的字符个数（不包括结尾的空字符），它的值位于[0, size-1]之间。

如果写入过程发生错误，则返回负数。

如果返回值≥size，则表示存储 format 格式化字符串实际需要的数组大小（不包括结尾的空字符）。

【例一】以下的 C 语言代码示例演示了 snprintf() 函数的功能和用法。

#include <stdio.h>

int main() {
    char buffer[50];
    int value = 42;
    float pi = 3.14159;

    // 使用snprintf格式化字符串，并将结果存储在buffer中
    int written = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "Value: %d, Pi: %.2f", value, pi);

    // 打印格式化后的字符串
    if (written > 0 && written < sizeof(buffer)) {
        printf("Formatted string: %s\n", buffer);
    } else {
        printf("Buffer size is not enough, needed: %d\n", written);
    }

    return 0;
}

输出结果为：

Formatted string: Value: 42, Pi: 3.14

示例中，snprintf() 用于将整数和浮点数格式化为字符串，并将结果存储在 buffer 中。我们还检查了返回值，确保格式化后的字符串成功存储到 buffer 数组中。

【例二】以下的 C 语言代码示例演示了 snprintf() 函数返回值大于 size 参数的情况。

#include <stdio.h>

int main() {
    char buffer[10];
    int value = 123456;

    int written = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "Value: %d", value);
   
    printf("buffer:%s\n", buffer);
    printf("Needed size: %d\n", written);

    return 0;
}

输出结果为：

buffer:Value: 12
Needed size: 13

在这个例子中，格式化后的字符串 "Value: 123456" 的长度明显超过了 buffer 数组长度。在这种情况下，snprintf() 将只写入 size-1 个字符（Value: 12），并在最后添加空字符。同时，它还会返回一个表示完整格式化字符串所需大小的整数值（不包括结尾的空字符 '\0'）。