Printf函数和Scanf函数(基础详解)

前言

       要说在C语言中最常用的函数有哪些,那么Printf函数和Scantf函数肯定是榜上有名。Printf函数是用来打印数据的,Scanf是用来输入数据的。接下来让我来给大家讲讲它们的一些最常用的用法,相信学会这些对于外面平时的学习和日常需求都是完全没有问题的。

1 printf的介绍


        1.1 printf的基本用法

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

       使用这个函数我们就可以敲出我们所学的第一个代码,在屏幕上面打印出Hello World。

       我们可以看到的是,在屏幕上面打印出Hello World后,并没有换行,这是因为 

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

如图:

        printf() 是在标准库的头⽂件 stdio.h 定义的。使⽤这个函数之前,必须在源码⽂件头部引⼊这 个头⽂件。

        如若没有添加#include<stdio.h>则会报错。

       系统找不到指定文件,这是我们C语言中的一个常见错误,通常是没有加头文件或函数、变量输入错误 。


1.2 什么是占位符

 printf() 可以在输出⽂本中指定占位符。 所谓的“占位符”,就是这个位置可以⽤其他值代⼊,但是数据类型要相匹配。

       如上所示,打印出的结果是“我有6本书”,其中%d的位置被6代替了。 %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百分号% ,第⼆个字符表⽰占位符的类型,%d 表⽰这⾥代⼊的值必须是⼀个整数。printf() 的第⼆个参数就是替换占位符的值。上⾯的例⼦是整数6替换%d。

一个printf()里面可以使用多个占位符。

       上面的printf()中有两个占位符,第一个占位符%d是整数的占位符,第二个占位符%c是字符的占位符,分别对应着printf()第二个参数6和第三个参数c。所有输出的结果为:早上6点,我在学习c语言。那么我们也就得出以下结果。

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,参数与参数之间用英文逗号隔开。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。

 这里就于少了%c所对应的参数,所以就会出现随机值‘p’。


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,具体含义在后⾯章节介绍。

%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)。
%g6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。
%huunsignedshort 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。
%luunsignedlong 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。
%lluunsigned long long int类型。
%Le科学计数法表⽰的long double类型浮点数。
%Lflong 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。
%zdsize_t 类型。
%%输出⼀个百分号。

       当然大家不需要把这些全部都记起来,只需要记住常用的就行,我帮大家用红色标记出来。


1. 4 printf的输出格式

       在printf()中可以设置占位符的输出格式


1.4.1 限定输出宽度 

printf() 允许限定占位符的最⼩宽度

        上⾯⽰例中,%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⻬,即输出内容前⾯会有空格,如果希望改成左对⻬,在输出内容后⾯添加空 格,可以在占位符的 % 的后⾯插⼊⼀个 - 号。  

        如上所示,空格显示在100的右边了,需要注意的是,这是最小宽度限制,如果参数的值超过了我们设置的最小宽度,那么该输出多少还是输出多少,并不会受影响。

对于⼩数,这个限定符会限制所有数字的最⼩显⽰宽度。       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6位, 所以1.34输出结果的头部会添加5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 + 。  上⾯⽰例中, %+d 可以确保输出的数值,总是带有正负号。


1.4.3 限定小数位数 

       输出⼩数时,默认情况下是输出小数点后6位的,但有时希望限定⼩数的位数。举例来说,希望⼩数点后⾯只保留两位,占位符可以写 成 %.2f 。 上面示例中,我们希望仅输出3.14,那么占位符就需要写成%0.2f。

 限定小数位数可以与限定宽度占位符,结合使⽤。

        上⾯⽰例中, %8.3f 表⽰输出字符串最⼩宽度为8,⼩数位数为3。所以,输出字符串的头部有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。

 上⾯⽰例中, %*.*f 的两个星号通过 printf() 的两个参数 8 和 3 传⼊。


 1.4.5 限制输出字符串

       %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 的⻓度,其中 [m] 代表⼀个数字,表⽰所要输出的⻓度。  

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


 2 scanf介绍

       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就可以使⽤ prinf 函数,下⾯看⼀个例⼦: 图画演示

 注:标准输⼊⼀般指的就是键盘,标准输出⼀般指的就是屏幕

下面就来讲一下scanf函数的使用技巧。

scanf("%d",&i)

2.1 scanf的基本用法 

       scanf() 函数⽤于读取⽤⼾的键盘输⼊。程序运⾏到这个语句时,会停下来,等待⽤⼾从键盘输⼊。⽤⼾输⼊数据、按下回⻋键后,scanf() 就会处理⽤⼾的输⼊,将其存⼊变量。它的原型定义在头⽂件 stdio.h 。scanf() 的语法跟 printf() 类似。  

       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 译器如何解读⽤⼾的输⼊,需要提取的数据是什么类型。 这是因为C语⾔的数据都是有类型的, scanf() 必须提前知道⽤⼾输⼊的数据类型,才能处理数 据。 它的其余参数就是存放⽤⼾输⼊的变量,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 ,表⽰⽤⼾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,将⽤⼾从键盘输⼊的整数存⼊变量 i 。

       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 i 的地址指向⽤⼾输⼊的值。 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 

 上⾯⽰例中,格式字符串 %d%d%f%f ,表⽰⽤⼾输⼊的前两个是整数,后两个是浮点数,⽐如 1  -23 2.354 5.252 。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,⽤⼾输⼊的数据之间,有⼀个或多个空格不影响 scanf() 解读数据。另外,⽤⼾使⽤回⻋ 键,将输⼊分成⼏⾏,也不影响解读。  

       上⾯⽰例中,⽤⼾分成四⾏输⼊,得到的结果与⼀⾏输⼊是完全⼀样的。每次按下回⻋键以后, scanf() 就会开始解读,如果第⼀⾏匹配第⼀个占位符,那么下次按下回⻋键时,就会从第⼆个占 位符开始解读。 scanf() 处理⽤⼾输⼊的原理是,⽤⼾的输⼊先放⼊缓存,等到按下回⻋键后,按照占位符对缓存 进⾏解读。 解读⽤⼾输⼊时,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。

       上⾯⽰例中, scanf() 读取⽤⼾输⼊时, %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。


2.2 scanf的返回值

我们可以在cpulspuls中看到关于scafn函数的信息。

       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。  

     上面示例中,我们通过scanf输入了三个值,用r来接收scanf的返回值,r=3,可以知道scanf成功读取了3个变量。

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。
%ffloat 类型浮点数。
%lfdouble 类型浮点数。
%Lflong 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。

 注:

       在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。如果想要%c跳过空格则,可以写成 scanf(" %c", &ch) ,即 %c 前加上⼀个空格,⽰跳过零个或多个空⽩字符。

 这里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⻓度。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 读⼊字符串的最⻓⻓度,即写成 %[m]s ,其中的 [m] 是⼀个整数,表⽰读取字符串的最⼤⻓度,后 ⾯的字符将被丢弃。

#include<stdio.h>
int mian()
{
    char i[8];
    scamf("%6s",i);
    return 0;
}

       上⾯⽰例中, i是⼀个⻓度为8的字符数组, scanf() 的占位符 %6s 表⽰最多读取⽤⼾输⼊ 的6个字符,后⾯的字符将被丢弃,这样就不会有数组溢出的⻛险了。

2.4 赋值忽略符

       我们在使用scanf给变量赋值的时候,需要和占位符之间的符号相同,比如

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a,b,c;
    scanf("%d-%d-%d",a,b,c);
    printf("%a = d,b = %d, c = %d",a,b,c);
    return 0;
}

       上⾯⽰例中,如果我们输⼊ 2020-01-01 ,就会正确赋值a,b,c的值。问题是⽤⼾可能输⼊其他格式,⽐如 2020/01/01 ,这种情况下, scanf() 解析数据就会失败。

       所以为了避免这种情况, scanf() 提供了⼀个赋值忽略(assignment suppression character) * 。 只要把 * 加在任何占位符的百分号后⾯,该占位符就不会返回值,解析后将被丢弃。

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a,b,c;
    scanf("%d%*c%d%*c%d",a,b,c);
    printf("%d %d %d",a,b,c);
    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。比如我们输入23/1.1。输出的结果是23 1 1。因为/和.的值被%*c给接收了,而其没有返回值,所以结果是23 1 1。

结语  

       如果觉得有用的话,请一键三连,你的支持就是我写下去的动力!

       如果本文还有不足,或者有不错误的地方,欢迎评论区留言,或者私信交流~

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