C語言基本輸入輸出函式

阿新 • • 發佈：2019-02-06

1 幾組常見的輸入輸出函式

在stdio.h標頭檔案中內建了幾種輸入輸出函式，如下列出：

printf 與 scanf
getchar 與 putchar
gets 與 puts

相比之下 printf 與 scanf的功能最為強大，但操作稍顯複雜，後兩種則功能簡單，但針對性較強。

2 printf函式

功能：按照規定格式輸出指定資料

2.1．一般形式：如圖

這裡寫圖片描述

格式控制:由“％”後跟格式字元組成。將輸出資料轉換為指定格式輸出，字串原樣輸出，轉義字元對輸出形式進行控制。

2.2．格式說明

這裡寫圖片描述

附加格式說明字元	說明
-	輸出的數字或字元以左對齊，右邊填空格
0（數字）	輸出的空位用0填充。
m（一個正整數）	輸出資料的欄位寬度。如果實際位數多於m，按實際位數輸出；如果實際位數少於m，則補以空格或0。
.n（一個正整數）	對實數，表示輸出n位小數；對字串，表示擷取的字元個數。
l（字母）	輸出長整型整數

2.2.1常見格式輸出

%d —— 以帶符號的十進位制形式輸出整數
%o —— 以無符號的八進位制形式輸出整數
%x —— 以無符號的十六進位制形式輸出整數
%u —— 以無符號的十進位制形式輸出整數
%c —— 以字元形式輸出單個字元
%s —— 輸出字串
%f —— 以小數點形式輸出單、雙精度實數
%e —— 以標準指數形式輸出單、雙精度實數
%g —— 選用輸出寬度較小的格式輸出實數

2.3 %d格式符

格式： %[-][0][m][l]d

說明:

%d 按整型資料的實際長度輸出。
%[0]md 以m指定的欄位寬度輸出，如果資料的位數小於m，則左端補以空格；若m前面有“0”，則左端補以0。
%-md 以m指定的欄位寬度輸出，左對齊。
%ld 輸出長整型資料。

2.4 %c格式符

格式：%[m]c

說明：輸出一個字元。輸出資料可以是單個字元，或一個範圍在0～255之間的整數。

例：

#include <stdio.h>
main( )
{   char x=‘a’;  int i=98;
    printf("%c,%d 
\n",x,x);
    printf("%c,%d\n",i,i);
}

// output
a,97
b,98

2.5 %s格式符

格式：%[-][m][.n]s

說明:

%s 直接輸出指定字串。
%ms 輸出字串佔m列，右對齊。m小於字串長度時原樣輸出，大於字串長度時不足補空格，下同。
%-ms 輸出字串佔m列，左對齊。
%m.ns 輸出字串前n個字元，佔m列，右對齊。

例：

#include<stdio.h> 

void main(){
    printf("%3s,%-6s,%-5.2s,%4.3s,%.3s,","hello", 
    "hello","hello","hello","hello");
}
輸出結果:
hello,hello ,he   , hel,hel,

2.6 %f格式符

格式： %[-][0][m][.n][l]f

說明：

%f 整數部分全部輸出，小數部分輸出6位（四捨五入）。
0 右邊補0滿足小數位數，或左邊補0滿足m列
%m.nf 輸出資料共佔m列，小數佔n位，右對齊。只有m時，當m大於字串長度則需補足m列，當m小於字串長度則與%f同
%-m.nf 輸出資料共佔m列，小數佔n位，左對齊。
%lf 以雙精度輸出

例：

#include<stdio.h> 

void main(){

    float f=3.14159;
    printf("%f,%07.3f,%-7.3f,%10f,%.3f,",f,f,f,f,f);
}  

// output:
3.141590,003.142,3.142  ,  3.141590,3.142,

2.7 %e格式符

格式：%[-][0][m][.n]e

說明：

%e：輸出資料共佔13位，其中整數部分為1位非零數字，小數點佔1位，小數部分為6位，指數部分e佔1位，指數符號佔1位，指數為3位。若輸出資料為負數，還應增加一位整數部分的符號位。
%m.ne 輸出佔m列，小數位為n項(四捨五入)。m小於輸出寬度時原樣輸出，大於輸出寬度時補足空位
–設定左對齊

如下圖
這裡寫圖片描述

例：

#include<stdio.h> 

void main(){
    printf("\n,%10.1e",31.5);
}
// output
,  3.2e+001

2.8 %o、%x和%u格式符

格式： %[-][0][m][l]o(x或u)

說明：
將記憶體單元中的二進位制數（包括符號位）直接轉換成八進位制數、十六進位制或十進位制數輸出。

%o 輸出無符號八進位制
%x 輸出無符號十六進位制
%u 輸出無符號十進位制

例：

#include<stdio.h> 

void main(){
    int i=-1;
    printf("\n%d,%o,%x,%u",i,i,i,i);
}

// output
-1,37777777777,ffffffff,4294967295

例：

#include<stdio.h> 

void main(){
    unsigned char ch1 = 255; // 1111 1111  ,1位元組
    char ch2 = -128;
    // %hh 限定了字元為8位一個位元組 
    // %hhd 有符號十進位制字元型 %hhu 無符號十進位制字元型
    printf("\n\n%hhd,%hhu,%hho,%hhx",ch2,ch1,ch1,ch1);//128,255,377,ff
    // %h 限定了16位2個位元組     
    unsigned short sh1 = 65535; // 1111 1111 1111 1111 ,2位元組
    short sh2 = -32767; 
    printf("\n%hu,%hd,%ho,%hx",sh2,sh1,sh1,sh1);  // 32769,-1,177777,ffff

    // %l 限定了32位4個位元組 
    unsigned long ulong = 4294967295; //1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111  ,4位元組
    long slong = -2147483647;
    printf("\n%ld,%lu,%lo,%lx",slong,ulong,ulong,ulong); // -2147483647,4294967295,37777777777,ffffffff

    // %ll 限定了64位8個位元組 
    unsigned long long ull= 4294967295;
    long long ll = -2147483647;
    printf("\n%lld,%llu,%llo,%llx",ll,ull,ull,ull);  // -2147483647,4294967295,37777777777,ffffffff


    // %e指數輸出
    long double lb = 198888888888;
    printf("\n%Lf,%Le,%Lo,%Lx,%Lg",lb,lb,lb,lb,lb);  // 0.000000,5.180393e-317,47776740,9ffdd0,5.18037e-317
    printf("\n%La,%LA",lb,lb); // 輸出十六進位制的指數形式  0x0.000000p-1022,0X0.000000P-1022
}

2.9 %g格式符

根據數值的大小，自動選擇用f格式或e格式輸出實數。輸出時選擇佔寬度較小的一種，且不輸出無意義的零。

例：

#include<stdio.h> 

void main(){
    float f=3.14159;
    printf("\n%e,%f,%lf,%g",f,f,f,f);
} 
// output
3.141590e+000,3.141590,3.141590,3.14159

2.10 使用printf的注意事項

不同型別的資料應使用相應型別的格式字元說明其輸出形式，以保證顯示結果符合預期。
格式字元中，除了X、E、G外，其他均用小寫字母，如“%d”不能寫成“%D”。
如需輸出雙引號，應在“格式控制”中表示為轉義字元的形式並用單引號引起來，即“\””。
如需輸出字元“％”，在“格式控制”中用連續兩個“％”即可。
如：printf(“%d%%”,10);
當“格式控制”中格式符個數少於輸出表中的輸出項時，多餘的輸出項不予輸出。
當“格式符”多於輸出項時，多出的格式符輸出結果為不定值。

3 scanf函式

與printf函式一樣，scanf函式也是遵守格式化（format）原則，所謂格式化，是該函式預先給程式設計師定義了一批輸入格式，程式設計師可以選擇其中的某些格式，遵守這些格式，scanf函式就可以按照指定的格式來接收鍵盤的輸入資料了。

scanf函式只能在控制檯程式中使用，有視窗的介面程式無法通過scanf接收按鍵。當控制檯中出現閃爍的游標時，表示程式在等待使用者輸入資料。在控制檯程式中，一般以回車鍵代表資料輸入完畢，下達命令，指示程式開始工作。scanf函式可以接收多個任意型別的資料，但需嚴格遵守format格式，否則會出錯。

3.1 一般形式：如圖

這裡寫圖片描述

功能：要求使用者從鍵盤上輸入指定格式的資料。
說明：如果資料不止一個，應在資料之間用一個或多個空格間隔，也可以用回車鍵或跳格鍵tab間隔。

3.2 scanf格式控制

格式控制

格式符	說明
d	用於輸入十進位制整數
o	用於輸入八進位制形整數
x	用於輸入十六進位制整數
c	用於輸入一個字元
s	用於輸入字串，並將字串送到一個字元陣列中。輸入時以非空白字元開始，第一個空白字元結束。字串以串結束標誌“\0”作為其最後一個字元。
f	用於輸入實數。輸入時用小數點形式或指數形式均可。(輸入雙精度必須用%lf，否則不能正常輸入)
e	與f作用相同

附加格式

格式字元	說明
*	表示本輸入項在輸入後不賦給相應的變數。（不儲存）
l（字母）	用於輸入長整型和雙精度實型資料
m（一個正整數）	用於輸入長整型和雙精度實型資料

3.3 scanf函式的格式字串的組成

格式符
和printf函式類似，scanf函式的格式字串以%開始，以一個格式字元結束，中間可以插入附加字元。格式符告訴了scanf函式該讀取什麼樣的資料。
空白符
空白符可以是空格(space，用空格鍵輸入)、製表符(tab，用Tab鍵輸入)和新行符(newline，用回車鍵輸入)，或者它們的組合
非空白符
除去格式說明符合空白符之外，就是非空白符。非空白符在使用者輸入的時候，也必須一併輸入。非空白符使scanf() 在緩衝區中讀一個匹配的字元並將這個字元忽略。例如，”%d,%d”使scanf()先讀入一個整數，接著必須要讀入一個逗號，讀入到逗號後，表示格式匹配，將讀入的逗號丟棄，而不像讀入的整數儲存到某個記憶體空間。讀入逗號後，接著讀入另一個整數。如發現不能匹配格式字串，比如沒有讀到逗號，scanf()返回，讀入失敗。

3.4 使用scanf注意事項

1）注意變量表列中，應該是變數的地址。變數的地址通過求地址符&得到。所以在寫程式碼時千萬不要遺漏&符號。
2）如果格式字串中有非空白字元，也就是除了格式控制字元和空白字元之外的字元，則使用者在輸入的時候一定也要輸入這些字元。否則將出現不匹配格式控制字串的情況。為了使使用者正確輸入，程式設計時一定要考慮到使用者是否清楚如何輸入，最好在需要使用者輸入前提示如何輸入的格式。
3）在用%c格式符時，空格字元和轉義字元都被當作有效字元輸入
4）以回車作為下達開始解析命令。整個輸入以回車結束。

如果輸入的資料滿足了scanf對需要，則輸入結束，如果回車後資料不夠，則回車只當作一個空白符。
5）scanf解析資料，下列情況認為解析出來一個數據：

讀入非字元型資料時，遇到空白字元。有寬度指示時，讀入到相應的寬度。如%4d，則只解析4個數字即認為讀入這個整數完畢。
6）讀取雙精度double浮點數時，最好使用%lf輸入，使用%f可能會導致精度損失甚至讀取失敗。

3.5 scanf使用示例

// 1）可以指定輸入的資料所佔據的字元個數，scanf函式自動按照指示擷取所需長度的資料。如：
    int i,j;
    scanf("%3d%3d",&i,&j);  // 輸入：1234567↙
    printf("%d,%d",i,j);  // 輸出  123，456

// 2）%後面的*格式符，用來表示在解析時，將讀入的資料忽略不賦給任何變數。如：
    int i,j;
    scanf("%d %*d %d",&i,&j); // 輸入: 123 456 789 
    printf("%d,%d",i,j);    // 輸出: 123,789
// 3）輸入資料時不能指定精度。如：
    float f;
    scanf("%7.2f",&f); // 輸入 123.456 
    printf("%f23",f); // 輸出 0.00000023 
// 4) 輸入雙精度數使用%lf
    // 輸入雙精度浮點數時，務必用%lf，如下錯誤
    double db;
    scanf("%f",&db);  //輸入： 123.456
    printf("%f",db); // 輸出 ： 0.000000

4 字元輸入輸出（getchar/putchar）

有些時候，僅僅為了在顯示器螢幕上列印或從控制檯獲取一個字元，此時使用功能強大的printf與scanf函式，則顯得過於繁瑣，C提供了一個庫函式putchar/getchar來完成這個簡單的任務。

4.1 putchar

putchar 函式是字元輸出函式，其功能是在顯示器上列印單個字元。putchar函式是一個標準的C語言庫函式，它的函式原型在標頭檔案“stdio.h”中。

1 putchar函式的一般格式：

putchar(字元資料);

其中的putchar是函式名稱。

2 可以輸出的字元型別：

1）字元資料可以是一個字元型變數，如：char c_var= ‘a’; putchar(c_var);
2）字元資料也可以是一個字元常量，如putchar(‘a’);輸出結果：a
3）字元資料還可以是一個整數。整數可以是十進位制整數，如：putchar(97);輸出結果：a
4）字元資料還可以是一個表示式，只要結果是255以內的整數即可。如：
putchar(‘a’+25);輸出結果：z
5）字元資料可以是轉義字元。如：
putchar(‘\n’);結果輸出一個換行。putchar(‘\007’); 輸出一個提示音

4.2 getchar

這個函式和前面介紹的putchar函式剛好相反。

getchar 函式是得到字元輸入函式，其功能是得到使用者輸入的一個字元。getchar函式是一個標準的C語言庫函式，它的函式原型在標頭檔案“stdio.h”中。

getchar函式的一般格式是：

char ch;
ch=getchar();

使用者輸入的字元就賦給了ch變數。如：

char ch;
ch=getchar();  // 獲取輸入的字元
printf("%c",ch);

5 字串輸入輸出函式（gets與puts）

5.1 puts

puts函式功能非常單一，在顯示器螢幕上輸出一個字串，並換行。

一般形式：

puts(字串);

如：

puts("你好啊~");
輸出結果:
你好啊~

5.2 gets

gets從標準輸入裝置讀字串函式。可以無限讀取，不會判斷上限，以回車結束讀取，所以程式設計師應該確保buffer的空間足夠大，以便在執行讀操作時不發生溢位。此函式在stdio.h標頭檔案中定義的。

功能

    從stdio流中讀取字串，直至接受到換行符或EOF時停止，並將讀取的結果存放在buffer指標所指向的字元陣列中。換行符不作為讀取串的內容，讀取的換行符被轉換為‘\0’空字元，並由此來結束字串。

返回值

    讀入成功，返回與引數buffer相同的指標；讀入過程中遇到EOF(End-of-File)或發生錯誤，返回NULL指標。所以在遇到返回值為NULL的情況，要用ferror或feof函式檢查是發生錯誤還是遇到EOF。

示例：

    #include <stdio.h>   
    void main(void)
    {
       char buf[20];  //不要char*p，然後gets(p)，這是錯誤的，因為p沒有指向有效的記憶體，它可能指向任何非法地址 ，造成非法訪問異常                 
       gets(buf);
       printf("%s\n", buf);
    }

與gets/puts類似的還有fgets與fputs，它們一般用於對檔案的操作。關於fgets與fputs的用法案例可以參考C語言學習筆記之檔案的分割與合併

後記: 此篇為總結篇，回顧之前的基礎知識，留個印記。歡迎交流學習~

C語言 基本輸入輸出函式

1 幾組常見的輸入輸出函式

2 printf函式

2.1．一般形式：如圖

2.2．格式說明

2.2.1常見格式輸出

2.3 %d格式符

2.4 %c格式符

2.5 %s格式符

2.6 %f格式符

2.7 %e格式符

2.8 %o、%x和%u格式符

2.9 %g格式符

2.10 使用printf的注意事項

3 scanf函式

3.1 一般形式：如圖

3.2 scanf格式控制

3.3 scanf函式的格式字串的組成

3.4 使用scanf注意事項

3.5 scanf使用示例

4 字元輸入輸出（getchar/putchar）

4.1 putchar

4.2 getchar

5 字串輸入輸出函式 （gets與puts）

5.1 puts

5.2 gets

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5 字串輸入輸出函式（gets與puts）