4. 字符串和格式化输入输出

一、字符串简介

1.1引言

C语言没有专门用于储存字符串的变量类型，字符串都被储存在char类型的数组中。
数组由连续的存储单位组成，字符串中的字符被储存在相邻的存储单元中，每个单元储存一个字符。
空字符\0在字符串末尾，C语言用它标记字符串的结束，是非打印字符，ASCII码值为0。
C语言中的字符串一定以空字符结尾，所以数组的容量必须至少比待存储字符串中的字符数少1。

如，声明一个20个存储单位的字符串，它只能存储19个字符，剩下一个字节留给空字符。
编译器会在字符串末尾加上空字符。

1.2 字符串与字符

字符串用 " " 括起来，字符用 ' ' 括起来。
字符是基本类型（char），字符串是派生类型（char 数组）。
字符串由字符和空字符\0复合组成。
sizeof 的括号：运算对象是类型时，必不可少；是特定量时，可有可无。但建议所有情况下都使用圆括号。

1.3 strlen( ) 函数

strlen( ) 函数，给出字符串中的字符长度。sizeof 运算符，它以字节为单位给出对象的大小。
strlen( ) 计算字符串中的字符长度，包括空格和标点符号，但不把空字符算入。

sizeof 运算符把字符串末尾不可见的空字符也计算在内。
string.h头文件中包含strlen( ) 函数和其他多个与字符串相关的函数原型
strlen( ) 函数占位符用%zd，如果编译器不识别%zd，就用%u或%lu

1.4 const限定符：

const关键字用于限定一个变量为只读，也就是只能使用，不能修改。
在程序中，最好用#define 定义数值常量，用 const 关键字声明的变量为读变量。
在程序中使用符号常量（明示常量），提高了程序的可读性和可维护性。

二、printf( ) 函数

2.1 转换说明及打印结果

请求 printf( ) 函数打印数据的指令要与待打印数据的类型相匹配。
转换说明：指定如何把数据转换成可显示的形式的符号。

2.2 使用printf( ) 函数

格式：printf( 格式字符串, 待打印1, 待打印2, ....)
格式字符串： 是用双引号括起来的内容，包含每个待打印项对应的转换说明。
待打印项：要打印的项，可以是变量、常量、计算表达式。
注意：格式字符串中的转换说明一定要与后面的每个项都匹配

2.3 printf( ) 的转换说明修饰符

在%和转换字符之间插入修饰符可修饰基本的转换说明。表4.4和表4.5 列出可作为修饰符的合法字符。如果要插入多个字符，其书写顺序应该与表 4.4中列出的顺序相同。不是所有的组合都可行。

2.3.1类型可移植性

sizeof 运算符 以字节为单位返回类型或值的大小，标准只规定了该值是无符号整数。在不同的实现中，它有不同的转换说明和类型，这意味着要查找你当前系统的用法，如果把程序移植到不同的系统还要进行修改。

鉴于此， C 提供了可移植性更好的类型。首先，stddef.h 头文件（在包含 200 表4.4 printf( ) 的修饰stdio.h 头文件时已包含其中）把 size_t 定义成系统使用 sizeof 返回的类型，这被称为 底层类型（underlying type）。其次，printf( ) 使用z修饰符表示打印相应的类型。同样，C 还定义了 ptrdiff_t 类型和t修饰符来表示系统使用的两个地址差值的底层有符号整数类型。

2.3.2 float 参数的转换

对于浮点类型，有用于double 和 long double 类型的转换说明，却没有 float 类型值专用的转换说明。这是因为为保护大量假设float类型的参数被自动转换 double 的现有程序， printf( ) 函数中所有 float 类型的参数仍自动转换成 double 类型（对未使用显式原型的所有 C 函数都有效）。

2.3.3 使用修饰符和标记的示例

#include<stdio.h> // width.c -- 字段宽度 
#define PAGES 959
int main(void)
{
	printf("*%d*\n", PAGES);  //输出结果为*959*
	printf("*%2d*\n", PAGES); //输出结果为*959*
    //其对应的输出结果应该是2字段宽度。因为待打印的整数有 3 位数字，所以字段宽度自动扩大以符合整数的长度。
    
	printf("*%10d*\n", PAGES);  //输出结果为*       959*
    //对应的输出结果有10个空格宽度，即在两个星号之间有7个空格和3位数字，并且数字位于字段的右侧。
                            
	printf("*%-10d*\n", PAGES);//输出结果为*959       *
    //对应的输出结果有10个空格宽度，-标记说明打印的数字位于字段的左侧
                             
	return 0;
}

#include <stdio.h> // floats.c -- 一些浮点型修饰符的组合
int main(void) 
{
    const double RENT = 3852.99;// const变量,限定变量为只读
    
    printf("*%f*\n", RENT);//结果为 *3852.990000*,默认设置小数点 后打印6位数字
    printf("*%e*\n", RENT); //结果为 *3.852990e+03*，默认设置小数点 后打印6位数字
    printf("*%4.2f*\n", RENT);//结果为 *3852.99*
    printf("*%3.1f*\n", RENT);//结果为 *3853.0*
    printf("*%10.3f*\n", RENT); //结果为 * 3852.990*
    printf("*%10.3E*\n", RENT); //结果为 * 3.853E+03*，类e
    printf("*%+4.2f*\n", RENT); //结果为 *+3852.99*
    printf("*%010.2f*\n", RENT); //结果为 *0003852.99*，第一个0为0标记，10.2是字符宽度
    
    return 0;
}

#include <stdio.h> // flags.c -- 演示一些格式标记 
int main(void) 
{
    printf("%x %X %#x\n", 31, 31, 31);//1f 1F 0x1f
    printf("**%d**% d**% d**\n", 42, 42, -42); //**42** 42**-42**
    printf("**%5d**%5.3d**%05d**%05.3d**\n", 6, 6, 6, 6);//**    6**  006**00006**  006**
   
    return 0; 
}

/* stringf.c -- 字符串格式 */ 
#include <stdio.h> 
#define BLURB "Authentic imitation!" 
int main(void) 
{
    printf("[%2s]\n", BLURB); //结果为 [Authentic imitation!]
    printf("[%24s]\n", BLURB); //结果为 [    Authentic imitation!]
    printf("[%24.5s]\n", BLURB); //结果为 [                   Authe]，精度限制了待打印字符个数
    printf("[%-24.5s]\n", BLURB); //结果为 [Authe                   ]，-标记使文本左对齐输出。
    
    return 0; 
}

2.4 转换说明的意义

转换说明是翻译作用，把二进制格式存储在计算机中的值转换成一系列字符（字符串）以便于显示。

2.4.1 参数传递

2.4.2 printf( ) 的返回值

大部分 C 函数都有一个返回值，这是函数计算并返回给主调程序（calling program）的值。例如，C库包含一个 sqrt( ) 函数，接受一个数作为参数，并返回该数的平方根。可以把返回值赋给变量，也可以用于计算，还可以作为参数传递。总之，可以把返回值像其他值一样使用。
printf( ) 函数也有一个返回值，它返回打印字符的个数。如果有输出错误， printf( ) 则返回一个负值。
printf( ) 的返回值是其打印输出功能的附带用途，通常很少用到，但在检查输出错误时可能会用到（如，在写入文件时很常用）。

2.4.3 打印较长的字符串

有时，printf( ) 语句太长，在屏幕上不方便阅读。如果空白（空格、制表符、换行符）仅用于分隔不同的部分，C 编译器会忽略它们。因此，一条语句可以写成多行，只需在不同部分之间输入空白即可。但是，不能在双引号括起来的字符串中间断行。
在字符串中，可以使用\n 来表示换行字符，但是不能通过按下 Enter（或Return）键产生实际的换行符。

给字符串断行有3种方法：

方法1，使用多个 printf( ) 语句。
方法2：用反斜杠（\）和 Enter（或 Return）键组合来断行。
方法3：ANSI C 引入的字符串连接。

#include <stdio.h> //打印较长的字符串三种方法示例
int main(void)
{
    printf("Here's one way to print a ");      
    printf("long string.\n");

    printf("Here's another way to print a \    
long string.\n");

    printf("Here's the newest way to print a " 
        "long string.\n"); /* ANSI C */
    return 0;
}
/*该程序的输出如下： 
    Here's one way to print a long string. 
    Here's another way to print a long string. 
    Here's the newest way to print a long string.*/

三、scanf( ) 函数

3.1 scanf( ) 与 printf( ) 函数

printf( ) 和 scanf( ) 函数能让用户可以与程序交流，它们是输入/输出函数，或简称为I/O函数。
scanf( ) 把输入的字符串转换成整数、浮点数、字符或字符串；而 printf( ) 正好与它相反，把整数、浮点数、字符和字符串转换成显示在屏幕上的文本。
printf( ) 函数使用变量、常量和表达式，而scanf( ) 函数使用指向变量的指针。

3.2 scanf( ) 函数

scanf( ) 中的格式字符串表明字符输入流的目标数据类型。
scanf( ) 函数使用指针规则：如果用scanf( ) 读取基本变量类型的值，在变量名前加上一个&；如果用scanf( ) 把字符串读入字符数组中，不用&。

3.3 从scanf( ) 的角度看输入

除了%c，，scanf( ) 函数读取字符，会跳过所有的空白字符，直到遇到第1个非空白字符才开始读取。

但根据%c，scanf( ) 会读取每个字符，包括空白。
scanf( ) 函数如果找到一个数字或符号（+ 或 -），它便保存该字符，并读取下一个字符。
scanf( ) 会不断地读取和保存字符，直到遇到非数字字符，并且scanf( ) 会认为读到了整数的末尾。
scanf( ) 就把非数字字符放回输入，程序在下一次读取输入的时候，首先会读取丢弃的非数字字符。
scanf( ) 计算已读取数字（可能还有符号）相应的数值，并将计算后的值放入指定的变量中。
如果使用字段宽度，scanf( ) 会在字段结尾或第一个空白字符处停止读取。使用%s 转换说明，scanf( ) 会读取除空白以外的所有字符。无法利用字段宽度让只有一个%s的scanf( ) 读取多个单词。
如果使用带多个转换说明的scanf( )，C规定在第一个出错出停止读取输入。
当scanf( ) 把字符串放进指定数组中时，它会在字符序列的末尾加上'\0'，让数组中的内容成为一个C字符串。
scanf( ) 函数允许把普通字符放在格式字符串中。除空格字符外的普通字符必须与输入字符串严格匹配。
scanf( ) 函数的转换说明与printf( ) 函数几乎相同。主要区别是对于float 类型和double 类型，printf( ) 都使用%f，%e，%E，%g和%G转换说明，而scanf( ) 只把它们用于float 类型，对于double 类型要使用l修饰符。

3.4 scanf( ) 的返回值：

scanf( ) 函数返回成功读取的项数。如果没有读取任何项，且需要读取一个数字而用户却输入一个非数值字符串，scanf( ) 便返回0。
当scanf( )检测到“文件结尾”时，会返回EOF。
EOF 是stdio.h 中定义的特殊值，通常用#define 指令把EOF 定义为-1。
scanf( ) 的修饰符：把放在%和转换字符之间时，会使得scanf( ) 跳过相应的输出项。

posted @ 2022-01-29 23:57 fidelity_233 阅读(255) 评论(0) 收藏举报

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