C 程序设计教程（09）—— 数据输出函数（printf）用法详解

该专栏主要介绍 C 语言的基本语法，作为《程序设计语言》课程的课件与参考资料，用于《程序设计语言》课程的教学，供入门级用户阅读。

一、C 语言的赋值语句

赋值语句与赋值表达式相同，是程序中使用最多的语句之一。赋值语句的格式如下：

赋值表达式;

说明：

（１）当一个变量未获得数据时，通过赋值，就把赋值号右端的表达式的值存入该变量所代表的存储单元中。

（２）当一个变量已获得了数据，通过赋值，就把赋值号右端的表达式的值存入该变量所代表的存储单元中，并覆盖原来的值。

（３）当读取变量的值时，该变量的值并不消失。

（４）由于在赋值运算符（＝）右边的表达式可以是一个赋值表达式。因此，形如 ａ=b=b=d=5; 的语句是正确的。按照赋值运算符的右结合性，该语句实际等价于：

d=5;
c=5;
b=5;
a=5;

（5）注意在变量说明中给变量赋初值和赋值语句的区别。给变量赋初值是变量说明的一部分，赋初值后的变量与其后的其他同类变量之间必须用逗号分隔，而赋值语句则必须用分号结尾。例如：

int i=1,j=2;
int a,b;
a=1;
b=2;

（6）严格区分赋值表达式和赋值语句。赋值表达式是一种表达式，它可以出现在任何允许表达式出现的地方，而赋值语句则不能。

二、数据的输出 —— printf 函数

为了实现输入和输出功能，C 语言在其库函数中提供了一组输入输出函数：putchar(输出字符)、getchar(输入字符)、printf(格式化输出)、scanf(格式化输入)。其中 scanf 和 printf 函数是针对标准输入输出设备（键盘和显示器）进行格式化输入输出的函数。由于它们在文件 stdio.h 中定义，所以在使用它们时，应使用编译预处理命令 #include<stdio.h> 将该文件包含到程序文件中。

1、printf 函数的一般形式

printf 函数称为格式化输出函数，printf 函数的格式为：

printf("格式控制字符串",输出项列表);

说明：

（1）“格式控制字符串”是用双引号括起来的字符串，包括以下两种信息：

① 格式说明符：作用是将要输出的数据转换成指定的格式输出。由 “%” 和格式字符组成，如：%d，%f 等。

② 普通字符：即原样输出的字符。

例如：

printf("a=%d,b=%d\n",a,b);

其中：%d 是格式说明符，其余都是普通字符（包括a=、逗号 ,、b=、\n）。如果 a=10，b=20，则该输出语句的输出结果为：

a=10, b=20

（2）输出列表是需要输出的数据，输出列表中的各项要用逗号间隔，每个输出项可以是合法的常量、变量、表达式或函数。格式说明符的个数要与输出项的个数相同、一一对应且类型匹配。例如：

int a=20;
float b=13.5;
printf("a=%d,b=%f\n",a,b);

由于 printf 是函数，因此，“格式控制符” 和 “输出列表” 实际上都是函数的参数。printf 函数的一般形式也可以表示为：

printf(参数1, 参数2, ... ,参数n);

printf 函数的本质是将参数2~参数n 按参数1给定的格式输出。

2、格式字符

对不同类型的数据使用不同的格式字符，常用的有以下几种格式字符：

（1）d 格式符

用来输出十进制整数。

① %d，按整型数据的实际长度输出。

② %md，m为指定输出数据的宽度。如果数据的位数小于m，则左端补空格，若大于m，则按实际位数输出。

例如：

int a=134, b=12345;
printf("%5d,%4d",a,b); //输出结果为：  134(左侧补两个空格), 12345

③ %ld，输出长整型数据

long a=123456;
printf("%ld",a);
//如果按%d输出，会发生错误
//长整型也可以指定宽度，如：printf("%7ld",a);
//一个int型数据可以用%d或%ld格式输出

（2）o 格式符

以八进制形式输出整数。由于是将内存单元中各位的值（0或1）按八进制形式输出，因此输出的数值不带符号，即符号位也一起作为八进制数的一部分输出。例如：

int a=-1;
printf("%o",a); //输出结果为：177777

对长整型（long 型），可以使用 %lo 格式输出，也可以指定输出宽度，例如：

int a=-1;
printf("%8lo",a); //输出结果为：  177777

（3）x 格式符

以十六进制形式输出整数。同样不会出现负的十六进制数。

例如：

int a=-1;
printf("%d,%x",a,a); //输出结果为：-1,ffff

可以使用 %lx 输出长整型，也可以指定输出数据的宽度，如 %12x 等。

（4）u 格式符

以十进制输出 unsigned 型数据。

一个有符号整数（int）也可以用 %u 格式输出；反之，一个 unsigned 型数据也可以用 %d 格式输出。unsigned 型数据也可以用 %o 或 %x 输出。

（5）c 格式符

用来输出一个字符。例如：

char ch='A';
printf("%c\n",ch);  //输出结果：A

一个整数，只要它的值在 0~255 之间，也可以用字符形式输出。在输出前，将该整数转换成 ASCII 字符，反之，一个字符型数据也可以用整数形式输出。例如：

char ch='A';
int x=97;
printf("%c",ch); //输出：A
printf("%d",ch); //输出：65
printf("%c",x); //输出：a
printf("%d",x); //输出：97

（6）s 格式符

用来输出一个字符串。

① %s，按实际格式输出字符串。

例如：

printf("%s","China");  //输出结果：China

② %ms，输出的字符串占m列，如字符串本身长度大于m，则突破m的限制，将字符串全部输出。若字符串小于m，则左边补空格。例如：

printf("%10s","China");  //输出结果：     China

③ %-ms，输出的字符串占m列，如字符串本身长度大于m，则突破m的限制，将字符串全部输出。若字符串小于m，字符串左对齐，右边补空格。例如：

printf("%10s%d","China",20);  //输出结果：China     20

④ %m.ns，输出占m列，但只取字符串中左端n个字符，这n个字符输出在m列的右端，左补空格。例如：

printf("%5,2s","China");  //输出结果：   Ch

⑤ %-m.ns，输出占m列，但只取字符串中左端n个字符，这n个字符输出在m列的左端，右补空格。例如：

printf("%-5,2s,%d","China",20);  //输出结果：Ch   20

（7）f 格式符

以小数形式输出实数。（包括单精度、双精度）

① %f，系统自动指定输出宽度，使整数部分全部输出，并输出6位小数。

② %m.nf，指定输出的数据共占m列，其中有n位小数。如果数据长度小于m，则左端补空格。

③ %-m.nf，指定输出的数据共占m列，其中有n位小数。如果数据长度小于m，数据左对齐，右端补空格。

例如：

#include<stdio.h>
int main() {       
	float f=123.456;
	printf("%f,%10f,%10.2f,%-10.2f,%.2f",f,f,f,f,f);
	return 0;
} 

以上程序的运行结果如下：

（8）e 格式符

以指数形式输出实数。

① %e，不指定输出数据所占的宽度和数字部分小数位数，由系统自动给出6位小数，指数部分占5位（如e+013），其中e 占一位，指数符号占一位，指数占3位。例如：

printf("%e",123.456); //输出：1.234560e+002

② %m.ne 和 %-m.ne，指定输出的数据共占m列，其中有n位小数。

（9）g 格式符

用来输出实数，根据数值的大小，自动选用 f 格式或 e 格式（选择输出时占宽度较小的一种），且不输出无意义的零。

3、printf 函数格式字符使用总结

printf 函数的格式字符

格式字符	说明
d，i	以带符号的十进制形式输出整数（正数不输出符号）
o	以八进制无符号形式输出整数（不输出前导符0）
x，X	以十六进无符号形式输出整数（不输出前导符0x），用小写x则输出十六进制数的a~f时以小写形式输出，用大写X时，则以大写字母输出。
u	以无符号十进制形式输出整数。
c	以字符形式输出，一次输出一个字符。
s	输出字符串。
f	以小数形式输出单精度和双精度型，隐含输出6位小数。
e，E	以指数e或E形式输出实数。
g，G	选用%f或%e格式中宽度较短的一种格式，不输入无意义的0。用G时，若以指数形式输出，则指数以大写表示。

说明：如果需要输出字符%，则在“格式控制字符串”中连续用两个%表示。例如：

printf("%f%%",0.5); //输出结果：0.50000%

在格式说明中，可以在%和上表中的格式字符之间插入以下几种附加符号。

（1）标志字符

标志字符包括-、+、#三种，具体含义如下表所示：

字符	意义
-	输出结果左对齐，右边填空格；默认则输出结果右对齐，左边填空格
+	输出值为正值时冠以“+”号，为负时冠以“-”号
#	八进制输出时加前缀 0；十六进制输出时加前缀 0x

例如：

printf("%6d,%d\n",111,2); //输出结果：   111,2
printf("%-6d,%d\n",111); //输出结果：111   ,2
printf("%+d,%+d\n",111,-111); //输出结果： +111,-111
printf("%#o,%#x\n",10,16); //输出结果：012,0x10

（2）宽度指示符

用来设置输出数据项的最小宽度，通常用十进制整数来表示输出的位数。如果输出数据项所需实际位数多于指定宽度，则按实际位数输出，如果实际位数少于指定的宽度则用空格填充。例如：

printf("%d,%d\n",888,12);  //输出结果：888（按实际需要宽度输出）,12
printf("%6d,%d\n",888,12);  //输出结果：   888（左边补3个空格）,12
printf("%-6d,%d\n",888,12);  //输出结果：888   ,12（右边补3个空格）
printf("%f,%d\n",888.88,12);  //输出结果：888.880000（按实际需要宽度输出）,12
printf("%12f,%d\n",888,12);  //输出结果：  888.880000（左边补2个空格）,12
printf("%g,%d\n",888,12);  //输出结果：888.88（%f格式比%e格式输出宽度小）,12
printf("%8g,%d\n",888,12);  //输出结果：  888.88（左边补2个空格）,12

（3）精度指示符

以“.” 开头，用十进制整数指定其精度。对于 float 和 double 类型的浮点数可以用 m.n 的形式在指定宽度的同时指定其精度。其中，m 用以指定输出数据所占总的宽度，n 称为精度。例如：

printf("%.5d\n",888);  //输出结果：00888（数字前补0）
printf("%.0d\n",888);  //输出结果：888
printf("%d,%8.3f\n", 11, 888.88);  //输出结果：11, 888.880（左边补一个空格）
printf("%d,%8.1f\n", 11, 888.88);  //输出结果：11,   888.9（左边补3个空格）
printf("%d,%8.0f\n", 11, 888.88);  //输出结果：11,     888（左边补5个空格）
printf("%.5s","abcdefg");  //输出结果：abcde（截去超过的部分）
printf("%5s","abcdefg");  //输出结果：abcdefg（宽度不够，按实际宽度输出）

（4）长度修正符

常用的长度修正符有 h 和 l 两种，h 表示输出项按短整型输出，l 表示输出项按长整型输出。

数据输出举例：

#include<stdio.h>
int main() {       
	int n1=123;
	long n2=1234567;
	float real=123.4567;
	printf("%d,%6d,%-6d,%2d\n",n1,n1,n1,n1);
	printf("%ld,%8ld,%4ld\n",n2,n2,n2);
	printf("%f,%10f,%10.2f,%-10.2f",real,real,real,real);
	printf("%s,%10.5s,%-10.5s","student","student","student");
	return 0;
} 

以上程序的运行结果如下：