时隔多日,小编我又回来咯······小编相信之前的博客能够给大家带来不少的收获。在我们之前的文章中,许多代码块的例子都用到了printf( ) 与 scanf( )这两个函数,大家都知道他们需要声明头文件之后才能使用,那这两个函数是什么呢?这两个函数的用途是什么呢??这两个函数又有什么其他的用法呢???今天小编就围绕这个这两个函数为大家展开讲讲。
1. printf( )
1.1 printf( )的基本用法
printf( ) 这个函数没有太多抽象的地方,其作用就是将参数文本输入到屏幕上。但是仔细想想,感觉哪里好像不对劲,英文中的打印应该是 print,但是这个函数为什么要在 print 后面多加一个 f 呢??这里小编给读者们解释一下,这里的 f 代表的是英文中的format,就是格式、格式化的意思,这也说明了 printf( ) 还有许多其他的 “玩法”( f 其实代表的是可以定制输出文本格式),小编给大家一一介绍。
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("Hello World");
return 0;
}
假如我们执行这段代码,这段代码的结果就是将 "Hello World" 这行文字打印在屏幕上。在我们没有对 printf( ) 做出任何定制化输出的时候,这个函数是不会在这串文字打印完的时候添加换行符的,运行结束后,光标就会停留在输出结束的地方,不会自动换行。如果我们想让光标移动到下一行的开头,可以在输出文本的结尾加上一个换行符 '\n' 。想要在文本内部实现换行,我们也可以通过插入换行符来实现:
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("Hello\nWorld\n");
printf("Hello\n");
printf("World\n");
return 0;
}
在第一个 printf( ) 中,要注意两个 '\n' 的位置,出现 '\n' 则换行继续输入。重要的小细节小编会为大家反复强调:printf( ) 是在标准库的头文件 stdio.h 定义的。使用这个函数之前,必须要在原码文件的头部引入这个头文件!!!
1.2 占位符
printf( ) 可以在输出的文本中指定占位符,这里也许读者们会有疑惑:什么是占位符呢?所谓的占位符,就是这个地方可以用其他的值代入。接下来看个例子:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("There are %d apples\n", 10);
return 0;
}
从这段代码中我们可以看到,%d 的位置被我们给定的数值 10 给替换了。There are %d apples\n 是输出的文本,%d 就是占位符,表示 %d 的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。在这个例子中,printf( ) 的第二个参数就是替换占位符的值。
输入的文本中也可以使用多个占位符:
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%s says it is %d o'clock\n", "Lee", 5);
return 0;
}
输出文本 %s says it is %d o'clock 有两个占位符,第一个是字符串占位符 %s ,第二个是整数占位符 %d ,分别对应 printf( ) 的第二个参数 Lee 和第三个参数 5。执行后的输出就是 Lee says it is 5 o'clock 。还需要提醒读者们的是如果参数少于对应的占位符,printf( ) 可能会输入内存中的任意值。
1.3 占位符的列举
printf() 的占位符有许多种类,与 C 语言的数据类型相对应。下面按照字母顺序,列出常用的占位符供读者参考:
%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。// int
%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)。//float - %f double - %lf
%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(⽤来打印地址)。
%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,首先允许限定占位符的最小宽度:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%7d\n", 1234);
return 0;
}
%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,即输出内容前面会有空格;如果希望改成左对齐,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:
由于是右对齐,1234 后面不足 7 位的部分会用空格补齐,虽然看不出来,但是我们要知道 1234 后面还有三个空格。
对于小数这个限定符会限制所有数字的最小显示宽度:
通过代码的执行结果我们可以看到,%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 123.45 输出结果的头部会添加 2 个空格。
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 + :
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%+d\n", 12); // 输出 +12
printf("%+d\n", -12); // 输出 -12
return 0;
}
%+d 可以确保输出的数值,总是带有正负号。
我们还可以通过占位符限定输出的小数位,举例来说,我们如果希望输出的浮点数只保留小数点后两位,那我们就可以将占位符写成%.2f :
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("Number is %.2f\n", 0.5);
return 0;
}
更一般的有:想要保留 A 位的小数位,占位符就写成 %.Af ,如果是双精度浮点型的话,就需要写成 %.Alf。而且这种写法可以结合限定宽度的占位符使用:
%7.2f 表示输出字符串最小宽度为 7 ,小数位数为 2 。所以,输出字符串的头部有 3 个空格。
最小宽度和小数位这两个限定值都可以用 * 代替,可以通过 printf( ) 导入:
延续了使用 %7.2f 的用例,通过观察结果可以发现,直接用数字限定宽度和小数位与用 * 代替再通过 printf( ) 导入的执行结果是一样的(将 7 和 2 用 * 代替,再利用 printf( ) 导入)。
%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 定输出的长度,其中 [m] 代表⼀个数字,表示所要输出的长度:
我们可以发现,占位符 %.5s 表示只输出字符串 “hello 1234” 的前5个字符,即“hello”。
2. scanf( )
2.1 关于 scanf( ) 的使用注意事项
当我们创建了变量之后,我们需要给变量输入一个值就可以使用 scanf() 函数,有一个重要的事项,使用 VS2022 这款编译器的读者要注意的是:
我们可以检查一下,这段代码按照常理来说是没有任何语法错误的,但是这段代码却无法运行,编译器的错误列标给出了错因:" 'scanf': This function or variable may be unsafe.Consider using scanf_s instead.To disable deprecation, use _CRT_SECURE_NO_WARNINGS.See online help for details. " 这句话的中文意思是:“ scanf':此函数或变量可能不安全。考虑使用scanf_s。要禁用弃用,请使用_CRT_SECURE_NO_WARNINGS。详细信息请参见联机帮助。”
也就是说,编译器限制了我们对 scanf( ) 这个函数的使用,让我们使用 scanf_s ( )。但是小编建议大家不要使用 scanf_s ( ) ,因为这个函数只有在 VS2022 下才能使用,如果使用的不是这个编译器则无法使用,为了解决这个问题,我们可以宏定义 _CRT_SECURE_NO_WARNINGS。
加上了这个宏定义后,我们就可以正常运行代码了,小编建议使用 VS2022 的小伙伴在创建一个项目的时候先写上这个宏定义,这也是一个良好的习惯。
2.2 scanf( ) 的基本用法
scanf( ) 函数用于读取用户的键盘输入。程序运行到这个语句时,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。它的原型定义在头文件 stdio.h ,并且 scanf( ) 的语法跟 printf( ) 类似。
scanf("%d", &i);
scanf( ) 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( ) 必须提前知道用户输入的数据类型,才能处理数据。
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。
scanf( ) 也可以一次性读取多个变量:
scanf("%d%d%f%f", &i, &j, &x, &y);
且在处理数值占位符时,会自动过滤空白字符,包括空格、制表符、换行符等。所以,我们在输入的数据之间有一个或者是多个空格不会影响 scanf( ) 解读数据;使用回车换几行,将数据分行输入也不会影响这个函数解读数据。
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:
上⾯⽰例中,scanf( ) 读取用户输入时, %d 占位符会忽略数据首部的空格,从 1 处开始获取数据,读取到 123 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 123。
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 .12345 ,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。
2.3 scanf( ) 的返回值
我们在使用这个函数的时候可以发现,在错误列标这里有两个警告:“scanf 的返回值被忽略” ,也就是说,scanf( ) 这个函数是有返回值的。
这里小编就来给大家讲解一下,scanf( ) 的返回值是一个整数,表示的是成功读取的变量个数。对于没有读取到任何一个项,或者是匹配失败,scanf( ) 的返回值都是 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)------EOF的全称是end of file,它也是文件结束的标志。我们可以用一组代码来测试一下:
#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;
}
根据结果可以发现:我们输入的三个数据都被成功读取到了,我们将 scanf( ) 的数值赋给了一个变量 r ,再将这个 r 打印,r 的返回值是 3 ,也就说明了 3 个数据被成功读取到了。但是,如果我们使用两下快捷键 “ 啃臭+z ” 将提前结束输入,那结果是什么呢??
可以发现,如果我们提前结束了输入,scanf( ) 只成功读取了两个变量,所以返回值就是 2,如果一个数字都不输入,直接按 3 次 “ 啃臭+z ” , 输出的 r 是 -1,也就是EOF:
2.4 占位符
scanf() 常用的占位符如下,与 printf() 的占位符基本一致:
以上 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。
注意: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 。
2.5 赋值忽略符
有的时候,用户的输入可能不符合我们预期的格式:
#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;
}
代码如上,如果用户输入 2020-01-01 ,就会正确解读出年、月、日。问题是用户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。
为了防止这种情况的发生,我们需要引入一个复制忽略符 * 。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。
scanf("%d%*c%d%*c%d", &year, &month, &day);
这里小编来给大家解释一下: %*c 就是在占位符的百分号后面加上了赋值忽略符 * ,表示这个占位符没有对应的变量,解读后不必返回。
3. 结语
到这里小编就将 printf( ) 与 scanf( ) 这两个我们最常见的函数解析完了,希望大家能够从中有所收获,内容有点多,还需要各位读者慢慢去领悟和理解,“ 有道无术,术可求,有术无道,止于术 ”。我们学习不能只能停留在表面,还需要去深究其中的门道,搞清楚原理,这块知识点自然就烙印在脑海中了。