C学习笔记（四）格式化输入输出

字符串

字符串（character string）就是一个或多个字符的序列。

"Zing went the strings of my heart!"

C没有专门定义字符串的变量类型，而是把它存储在char数组中。

存储字符串的数组的最后一个元素是\0，这个字符是空字符（null character），用来标记字符串的结束。空字符不是数字0，它是非打印字符，它的ASCⅡ码值为0。

strlen()和sizeof()

strlen()计算字符串的长度，sizeof()计算变量在内存中占的字节数。

常量和C预处理器

 使用C预处理器定义常量。

#define MAX 100

const修饰符

const int MAX=100;

系统定义的明显常量

 C头文件limits.h和float.h分别提供关于整型和浮点型的大小限制的信息。其中定义了一些常量，例如limits.h包含下面类似的行：

#define INT_MAX   +32767
#define INT_MIN    -32768

以下是limits.h中的一些常量

 

以下是float.h中的一些符号常量

 

printf()函数

类似于%d这样的符号叫做转换说明，他们指定了如何把数据转换成可显示的形式。

 

 控制字符串是一个描述项目如何打印的字符串，它就是双引号内的语句。它包含两部分：实际要打印的字符，转换说明。

printf()转化说明修饰符

 

printf()的标志

使用修饰符和标志的示例

以下是整数输出的例子

#include <stdio.h>
#define PAGES 931
int main (void)
{
printf("*%d*\n",PAGES);
printf("*%2d*\n",PAGES);
printf("*%10d*\n",PAGES);
printf("*%-10d*\n",PAGES);
return 0;
}

输出结果如下：

*931*
*931*
*       931*
*931       *

以下是浮点数输出的例子

#include <stdio.h>
int main (void)
{
const double RENT=3852.99;

printf("*%f*\n",RENT);
printf("*%e*\n",RENT);
printf("*%4.2f*\n",RENT);
printf("*%3.1f*\n",RENT);
printf("*%10.3f*\n",RENT);
printf("*%10.3e*\n",RENT);
printf("*%+4.2f*\n",RENT);
printf("*%010.2f*\n",RENT);
return 0;
}

输出结果如下：

*3852.990000*
*3.85299e+03*
*3852.99*
*3853.0*
*  3852.990*
* 3.863e+03*
*+3852.99*
*0003852.99*

以下是其他组合的例子:

#include <stdio.h>
int main (void)
{
printf("%x %X %#x\n",31,31,31);
printf("**%d**% d**% d**\n",42,42,-42);
printf("**%5d**%5.3d**%05d**%05.3d**\n",6,6,6,6);
return 0;
}

输出结果如下：

1f 1F 0x1f
**42** 42**-42**
**    6**  006**00006**  006**

 以下是字符串输出的例子：

#include <stdio.h>
#define BLURB "Authentic imitation!  "
int main(void)
{
printf("/%2s/\n",BLURB);
printf("/%24s/\n",BLURB);
printf("/%24.5s/\n",BLURB);
printf("/%-24.5s/\n",BLURB);
return 0;
}

输出结果如下：

/Athentic imitation!     /
/    Authentic imitation!/
/                   Authe/
/Authe                   /

 转换说明的意义

转换说明把存储在计算机中的二进制格式的数值转换成一系列字符（一个字符串）以便于显示。

例如，数字67的内部存储形式可能是二进制01001100。%d转换说明符将它转换成字符7和6，并显示成76。

%x把相同的值转换成十六进制的4c。%c把相同的值转换成L。

转换说明其实就是翻译说明。%d意为“把给定的值翻译成十进制整数文本表示，并打印出来”。

不匹配的转换

不匹配的整数转换

#include <stdio.h>
#define PAGES 336
#define WORDS 65618
int main (void)
{
short num=PAGES;
short mnum=-PAGES;
printf("num as short and unsigned short: %hd %hu\n",num,num);
printf("-num as short and unsigned short: %hd %hu\n",mnum,mnum);
printf("num as int and char: %d %c\n",num,num);
printf("WORDS as int,short,and char: %d %hd %c\n",WORDS,WORDS,WORDS);
return 0;
}

输出结果如下

num as short and unsigned short: 336 336
-num as short and unsigned short: -336 65200
num as int and char: 336 P
WORDS as int,short and char: 65618 82 R

 mnum的无符号输出结果是65200却不是336.这是由于有符号short int值在此参考系统中的表示方式造成的。

首先，它们的大小是2字节。其次该系统使用被称为2的补码的方式表示有符号整数。在这种方法中，数字0到32767代表它们本身，而数字32768到65535则代表负数，65535代表-1、65534代表-2，以此类推。

因此，-336由65536-336，也即65200来表示。当被解释成一个有符号整数时，65200代表-336；当被解释成无符号整数时，65200则代表65200。当然，并不是所有系统都是用这样的方法。

这即是说，%u转换不能把符号和数字分开。

看第三行的输出结果，可以知道当把一个大于255的值转换成字符时，short int占系统的2个字节，而char占1个字节，当printf打印时只截取了两个字节中的一个字节。

相当于以256为除数，取该数字被除后的余数再转换。

最后以short int输出一个更大的值也跟上面一样，4个字节取了其中两个字节转换输出。

不匹配的浮点数转换

#include <stdio>
int main(void)
{
float n1=3.0;
double n2=3.0;
long n3=2000000000;
long n4=1234567890;

printf("%.1e %.1e %.1e %.1e\n",n1,n2,n3,n4);
printf("%ld %ld\n",n3,n4);
printf("%ld %ld %ld %ld\n",n1,n2,n3,n4);
return 0;
}

输出结果如下：

3.0e+00 3.0e+00 3.1e+46 1.7e+266
2000000000 1234567890
0 1074266112 0 1074266112

当使用%e打印n3时，%e期望一个double类型值，在本系统这是一个8字节的值。当printf()查看n3（它在本系统中是一个4字节值）时，它也查看了邻近的4个字节，其中只有一部分是真正的n3。

输出的第三行表示，如果printf()在其他的地方出现不匹配的错误，即使正确的说明符也会产生虚假的结果。

printf("%ld %ld %ld %ld",n1,n2,n3,n4);

 该调用把四个变量传递给计算机，计算机把它们堆栈中。计算机根据变量的类型将数据放入堆栈中而不是根据转换说明符。

所以n1和n2各占8个字节（float被转换成double），而n3和n4各占4个字节。

然后printf()函数按照转换说明符将堆栈中的数据读取出来，%ld只读取4个字节，但是n1和n2都占8个字节，因此即使n3和n4的转换说明符正确，printf()函数也会读取错误的字节。

printf()函数的返回值

printf()函数的返回值是所打印的字符的数目。如果输出有错误，会返回一个负数或者其他值。

int s;
s=printf("what do you wangt to do?\n");
printf("%d",s);

输出结果是

what do you want to do?
26

打印较长的字符串

#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("Here's one way to print a ");
printf("long string.\n");
printf("Here's another way to printf a \
long string.\n");
printf("Here's the newest way to printf a "
          "long string.\n");        /*ANSI C*/
return 0;
}    

scanf()函数

以下是转换说明符

 

以下是转换修饰符

 

从scanf()角度看输入

 当使用%d来读取一个整数，scanf()会跳过空白字符（空格、制表符和换行符）直到遇到一个非空白字符。当scanf()遇到一个数字字符或者一个符号，它会保存并读取下一个字符；就这样scanf()会持续读取和保存字符直到它遇到一个非数字字符。如果遇到一个非数字的字符，它就得出结论：数字到了尾部。这就意味当程序下次开始读取的时候，将从前面被放弃的那个非数字字符开始。如果使用了字段宽度，那么scanf()在字段结尾或者在第一个空白字符处（两者最先到达的一个）终止。

如果第一个非空白字符不是数字，是一个char类型字符，那么scanf()会把字符放回输入，并停在那里。没有把任何值赋给变量，下次的读取时就会从那个字符开始。

如果使用%s，那么空白字符以外的所有字符都是可接受的，所以scanf()跳过空白字符直到遇到一个非空白字符，然后保存直到遇到再次遇到空白字符之前的所有非空白字符。这就意味着%s使scanf()读取一个不含空白字符的字符串。如果使用了字段宽度，那么scanf()在字段结尾或者在第一个空白字符处（两者最先到达的一个）终止。

如果使用%c，那么所有的字符都是平等的，不会跳过空白字符。如果在%c前有一个空格，那么scanf()会跳到第一个非空白字符处。也就是说，scanf("%c",&ch)读取在输入中遇到的第一个字符，而scanf(" %c",&ch)则读取遇到的第一个非空白字符。

scanf()的返回值

scanf()返回成功读入的项目的个数，如果没有读入任何项目，它会返回0。

当它检测到“文件尾部”时，返回EOF（EOF是在stdio.h中定义的特殊值。一般EOF被定义为-1）。

 printf()和scanf()的*修饰符

当转换说明符是%*d，那么参数列表应该包含一个*的值和一个d的值，*的参数告诉函数字段宽度是多少。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
unsigned width,precision;
int number=256;
double weight=242.5;

printf("What field width?\n");
scanf("%d",&width);
printf("The number is: %*d: \n",width,number);
printf("Now enter a width and a precision:\n");
scanf("%d %d",&width,&precision);
printf("Weight=%*.*f\n",width,precision,weight);
return 0;
}

而在scanf()中，当*在%和说明符字母之中，它使函数跳过相应的项目。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
int n;

printf("Please enter three integers:  \n");
scanf("%*d %*d %d",&n);
printf("The last integer was %d\n",n);
return 0;
}