scanf 和 printf函数

scanf 和 printf

scanf 和 printf

scanf和 printf 都是系统自带的函数，在头文件 stdio.h 中定义的。我们要使用 printf 和 scanf，就必须先让编译器理解它们 。用 #include 命令，我们就可以调用文件 stdio.h 的函数scanf和 printf 。
stdio.h名为标准输入输出文件，源于standard input & output。而.h为头文件的后缀。

1. printf

1.1 基本用法

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

#include <stdio.h>
int main()
{    
	printf("Hello World");    
	return 0;
}

上面命令会在屏幕上输出一行“Hello World”。

运行结束后，光标就停留在输出结束的地方，不会自动换行。

为了让鼠标的光标移到下一行的开头，我们可以在输出文本的结尾，添加一个换行符 \n .

#include <stdio.h>
int main()
{    
	printf("Hello World\n");    
	return 0;
}

1.2 占位符

printf 可以在输出文本中指定占位符。

占位符的位置可以被其他值代入。

printf 的参数与占位符是一一对应关系。如果有n个占位符， printf 的参数就有n+1个，第一个参数为格式字符串，用于放置占位符。如果参数少于对应的占位符， printf 可能会输出内存中的任意值。

printf 的占位符有很多种，与C语言的数据类型相对应。下面列出常见的占位符：

• %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：有符号的十进制整数。
• %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）。
• %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。
• %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 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", 123);//输出结果为“  123”    
	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。

输出的值默认为右对齐，即输出内容前面会有空格；如果希望改成左对齐，可以在占位符的 % 的后面插入一个 - 。

#include<stdio.h>
int main()
{    
	printf("%-5d", 123);//输出结果为“123  ”    
	return 0;
}

对于小数，这个限定符会限制所有数字的最小显示宽度。

#include<stdio.h>
int main()
{    
	printf("%12f", 123.4567);//输出结果为“  123.456700”    
	return 0;
}

%12f 表示输出的浮点数至少要占据12位。由于小数的默认显示精度为小数点后6位，所以输出结果的头部会添加2个空格

1.3.2 总是显示正负号

一般来说， printf 不对正数显示正号，只对负数显示负号。如果想在正数也输入正号，可以在占位符的 % 后面加一个 + 。

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("%+d", 12);//输出 +12
	printf("%+d", -12);//输出 -12
	return 0;
}

+ 对正负值没有影响

1.3.3 限定小数位数

输出小数时，有时候希望能限制小数的位数。

#include<Stdio.h>
int main()
{
	printf("%.2f", 0.5);//输出为 0.50
	return 0;
}

希望小数后面只保留两位小数，占位符写成 %.2f

#include<Stdio.h>
int main()
{
	printf("%.2f", 123.456);//输出为 123.46
	return 0;
}

限定的位数小于实际的最小位数，会四舍五入。

限定小数位数可以和限定宽度占位符一起使用。

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("**%6.2f**", 0.5);//输出为"  0.50"
	return 0;
}

限定最小宽度和和小数位数都可以用*代替，通过printf的参数传入。

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("%*.*f", 6, 3, 1.23);//输出为" 1.230"
	//等同于printf("%6.3f", 1.23)
	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。如果只想输出开头部分，那么可以用 %.[m]f 指定输出的长度。其中 [m] 代表一个数字，表示所需要输出的长度。

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

2. scanf

2.1 基本用法

scanf 用于读取用户键盘的输出。

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

它的第一个参数为格式字符串，里面放置占位符，用于表明需要输入的数据类型。其余参数用于存放用户输入符变量。格式字符串中有多少的占位符，就有多少个变量。

输入多个变量：

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

scanf 处理字符占位符的时候，会自动过滤空白字符，包括空格，制表符，换行符等。

用户使用回车键将输入分成几部分，也不影响解读。

scanf 处理数据的原理是：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。

#include<Stdio.h>
int main()
{
	int x = 0;
	float y = 0;
	//用户输入"    -13.45e12# 0"
	scanf("%d", &x);
	printf("%d\n", x);//输出-13
	scanf("%f", &y);
	printf("%f", y);//输出449999994880.000000
	return 0;
}

scanf读取用户输入时， %d 会忽略起首的空格，从 - 处开始获取数据，读到 -13 为止，因为后面的 . 对于 %d 不属于有效字符。

第二次调用 scanf ，会从上一次停止解读的地方继续往下读取。此时读取的第一个字符为 . ，由于对应的占位符为 %f ，因此读取的字符串为 .45e12 ，是0.45×10¹²次的意思。

2.2 scanf 的返回值

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，发生的读取错误或者读取到文件结尾，则返回EOF(end of file)，即-1 。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	float c = 0.0f;
	int r = scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);
	printf("%d %d %d\n", a, b, c);
	printf("%d", r);//输出3
	return 0;
}

如果输入两个数以后，按 ctrl+z ，提前结束输入：

在VS环境中按三次ctrl+z （其他编译器中一次即可），结束输入，我们可以看到r是2，即正确读取两个数据。

如果一个数字都不输入，直接按三次ctrl+z ，输出的r是-1，即EOF。

2.3 占位符

scanf 中的占位符与 printf 基本一致。

常见占位符如下：

• %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，匹配将会
  停止。

上面所有的占位符中，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，总是返回当前的起一个字符，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", &a) ，即在 %c 前加上一个空格，表示跳过零个或多个空白字符。

%s 并不能简单的等同于字符串。它的规则是：从当前的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）为止，并在字符串最后存储一个空字符 \0 。

因此 %s 不适合读取可能包含空格的字符串。

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，在储存字符串时，可能会超出数组的边界。因此，使用 %s 时，可以指定读入字符串的最长长度，即写成 %[m]s ，其中 [m] 是一个整数，表示读取字符串的最长长度，后面的字符将被丢弃。

#include<Stdio.h>
int main()
{
	char arr[10];
	scanf("%10s", arr);
	return 0;
}

%10s 表示最多读取10个字符，给 \0 留空间

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 mouth = 0;
	int day = 0;
	scanf("%d-%d-%d", &year, &mouth, &day);
	printf("%d %d %D", year, mouth, day);
	return 0;
}

如果输入2021-1-01， scanf 就会正确解读出年、月、日。但如果输入其他格式，如2021/1/01， scanf 就会即系数据失败。

因此， scanf 提供了一个**赋值忽略符 * ,**只要把 * 加在任意占位符的%后面，该占位符就不会返回值，解析后就会被丢弃。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int year = 0;
	int mouth = 0;
	int day = 0;
	scanf("%d%*c%d%*c%d", &year, &mouth, &day);
	printf("%d %d %d", year, mouth, day);
	return 0;
}