【C语言】C语言期末突击/考研--数据的输入输出

news2025/1/30 16:05:58

一、printf()输出函数介绍

二、scanf读取标准输入

（一）scanf函数的原理

（二）多种数据类型混合输入

三、练习题

今天我们学习printf和scanf读取标准输入。下面我们开始正式的学习吧。

C语言中有很多内置函数，今天我们主要了解printf()函数和scanf()函数，C语言常用函数我也列在下图了，大家参考学习：

一、printf()输出函数介绍

printf函数可以输出各种类型的数据，包括整型、浮点型、字符型、字符串型等，实际原理是printf函数将这些类型的数据格式化为字符串后，放入标准输出缓冲区，然后将结果显示到屏幕上。

语法如下:

#include <stdio.h>

int printf(const char*format,...)

printf函数根据format给出的格式打印输出到stdout（标准输出）和其他参数中。

字符串格式（format）由两部分组成：显示到屏幕上的字符和定义printf函数显示的其他参数。我们可以指定一个包含文本在内的format字符串，也可以是映射到printf的其他参数和“特殊”字符，如下列代码所示：

int count= 27;

printf("Hello %s，I've missed you %d times today\n ","HHY",count);

代码的输出如下：

Hello HHY， I've missed you 27 times today

其中，%s表示在该位置插入首个参数（一个字符串），%d表示第二个参数（一个整数）应该放在哪里。不同的%codes白哦是不同的变量类型，也可以限制变量的长度。printf函数的具体代码格式如下表所示：

printf函数的具体代码格式
代码	格式
%c	字符
%d	带符号整数
%f	浮点数
%s	一串字符
%u	无符号整数
%x	无符号十六进制数，用小写字母
%X	无符号十六进制数，用大写字母
%p	一个指针
%%	一个'%'符号

位于%和格式化命令之间的一个整数被称为最小字段宽度说明符，通常会加上空格来控制格式。

用%f精度修饰符指定想要的小数位数。例如，%5.2f 会至少显示5位数字并带有 2位小数的浮点数。
用%s精度修饰符简单地表示一个最大的长度，以补充句点前的最小字段长度。

printf 函数的所有输出都是右对齐的，除非在%符号后放置了负号，例如，%-3.4f 会显示3位字符、4位小数位的浮点数并且左对齐。

下面来看一个例子，如下面例子所示。

【例】printf 函数输出对齐：

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 42;
    float f = 13.14;
    printf("Student number = %3d grade = %3.4f\n",i,f);
    printf("Student number = %-3d grade = %3.4f\n",i,f);
    printf("%12s\n","qualified");
    return 0;
}

执行结果如下图所示，可以看到整型数 42 在不加负号时靠右对齐，加负号时靠左对齐， %12s 代表字符串共占用12个字符的位置。因为 printf 函数默认靠右对齐，所以"qualified"字符串相对于左边的起始位置有 5个空格的距离。掌握这些内容后，在做编程作业时，就会很容易掌握打印格式的控制。

二、scanf读取标准输入

如下图所示，程序员可以给程序输入数据，程序处理后会返回一个输出，C语言通过函数库读取标准输入，然后通过对应函数处理将结果打印到屏幕上。前面我们学习了printf函数，理解了通过printf函数可以将结果输出到屏幕上，下面详细讲解标准输入函数scanf 。

（一）scanf函数的原理

C语言未提供输入/输出-关键字，其输入和输出是通过标准函数库来实现的。C语言通过scanf函数读取键盘输入，键盘输入又被称为标准输入，当scanf函数读取标准输入时，如果还没有输入任何内容，那么scanf函数会被卡住(专业用语为阻塞) .下面来看一个例子。
【例】：

#include <stdio.h>

int main() {
    int x = 10;
    char c;
    scanf("%d",&x);//注意一定要取地址‘&’
    printf("x = %d\n",x);
    //fflush(stdin);//清空标准输入缓冲区
    scanf("%c",&c);
    printf("c = %c\n",c);
    return 0;
}

执行时输入23，然后回车，显示运行结果如下图所示。为什么第二个scanf 的数不会被阻塞呢?其实是因为第二个 scanf函数读取了缓冲区中的'\n'，即scanf("%c",&c)实现了读取，打印其实输出了换行，所以不会阻塞。

但是如果我们将上面例子中注释的fflush(stdin)打开，就会发现第二个 scanf("%c", &c)会阻塞，这是什么原因呢?下面介绍缓冲区原理:

行缓冲：在这种情况下，当在输人和输出中遇到换行符时，将执行真正的 I/O 处理操作。这时，我们输入的字符先存放到缓冲区中，等按下回车键换行时才进行实际的 I/O 操作，典型代表是标准输人缓冲区 (stdin) 和标准输出缓冲区 (stdout) , printf 使用的是stdout。

如上面的例子所示，我们向标准输人缓冲区中放人的字符为23\n，输入'\n' （回车）后, scanf 函数才开始匹配，scanf 丽数中的%d 匹配整型数23，然后放入变量 x 中，接着进行打印输出，这时 '\n' 仍然在标准输人缓冲区(stdin) 内，如果第二个scanf 的数为 scanf("%d'", &x)，那么依然会发生阻塞，因为 scanf 函数在读取整型数、浮点数、字符串（后面介绍数组时讲解字符串）时，会忽略\n' （回车符）、空格符等字符 （忽略是指 scanf 的数执行时会首先删除这些字符，然后再阻塞）。scanf 函数匹配一个字符时，会在缓冲区删除对应的字符。因为在执行 scanf("%c", &c)语句时，不会忽略任何字符，所以 scanf("%c", &c)读取了还在缓冲区中残留的'\n'。

（二）多种数据类型混合输入

当我们让 scanf 函数一次读取多种类型的数据时，对于字符型数据要格外小心，因为当一行数据中存在字符型数据读取时，读取的字符并不会忽略空格和'\n'（回车符），所以使用方法如下例所示，编写代码时，我们需要在%d与%c 之间加入一个空格，输人格式和输出效果如下图所示，scanf 函数匹配成功了4个成员，所以返回值为4，我们可以通过返回值来判断 scanf 函数匹配成功了几个成员，中间任何有一个成员匹配出错，后面的成员都会匹配出错。

【例】一次读入多种类型的数据

#include <stdio.h>

int main() {
    int x,result;
    char c;
    float f;
    result = scanf("%d %c%f",&x,&c,&f);//要在%c之前加一个空格
    printf("x = %d,c = %c,f = %f\n",x,c,f);
    return 0;
}

运行结果如下: