C语言中的 printf( ) 与 scanf( )

2024-11-11 07:10:28

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。

scanf( ) 的其余参数就是存放用户输入的变量，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 ，表示用户输入的应该是一个整数。 %d 就是一个位符， % 是占位符的标志， d 表示整数。第二个参数 &i 表示，将用户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：

%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 %[a-h] ），遇到不在集合之中的字符，匹配将会

停止。

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 。

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，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，应指定读入字符串的最大长度，即写成 %[m]s ，其中的 [m] 是⼀个整数，意为读取字符串的最大长度，而最大长度后的字符将被丢弃：

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。

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