C语言输入函数专辑
I/O作为编程的基本元素,具有非常重要的作用,但因为常用所以有些细节也常常被我忽略,所以写这样一篇专辑来对C语言的输入输出作总结。
1、scanf()C语言中数据的标准输入函数
- 功能:执行格式化输入
- 用法:int scanf(char *format[,argument,...]);
- scanf()函数是通用终端格式化输入函数,它从标准输入设备(键盘) 读取输入的信息。可以读入任何固有类型的数据并自动把数值变换成适当的机内格式。
- 其调用格式为: scanf("<格式化字符串>",<地址表>);
- 返回值:scanf()函数返回成功赋值的数据项数,出错时或者遇到文件结束符则返回EOF(一般在stdio.h中被宏定义为-1);除了文件结束,做题遇见最多的是标准输入,但是标准输入与文件不一样,无法事先知道输入的长度,必须手动输入一个字符,表示到达EOF:
Linux中,在新的一行的开头,按下Ctrl-D,就代表EOF;
Windows中,Ctrl-Z表示EOF。 - 其控制串由三类字符构成:
1.格式化说明符;
2.空白符;
3.非空白符;
一、空白符
空格,制表符和换行,一般scanf函数(格式字符为%c时除外)会在读操作中略去输入中一个或多个空白符,空白符可以,直到第一个非空白字符出现为止,遇到空白字符时读取停止,并把空白字符留在输入队列中。
二、非空白符
一个非空白字符会使scanf()函数在读入时剔除掉与这个非空白字符相同的字符(比如输入时我们想在输入元素之间输入逗号)。
三、特别说明%c和%s
%s 是读字符串,读取时开始时忽略空白符,从第一非空白符开始读,直到遇到空白符停止,并且会将空白符留在输入缓冲区。
%c是读字符,任何字符都可以读取(包括空白符)。
测试代码:
#include<stdio.h>
int main()
{
char str[10];
char ch;
scanf("%s", str);
scanf("%c", &ch);
printf("%s\n", str);
printf("%c", ch);
return 0;
}
输入
1234_123
输出
1234
空格
对于第一个%s读入时遇到分隔符“空格”就停止,但是空格还是保存在缓冲区的。对于%c读入时候,“空格、\n、TAB”等是正常字符,所以第二次读入时候读取缓冲中的第一个字符“空格”。所以可以在两个scanf()函数之后加个fflush(stdin);,还有加getch(); getchar();也能够。
- 扩展:
函数名: fflush
功 能: 清除一个流
用 法: int fflush(FILE *stream);
#include <stdio.h>
int main()
{
int a;
char c;
do
{
scanf("%d",&a);
fflush(stdin);
scanf("%c",&c);
fflush(stdin);
printf("a=%d c=%c/n",a,c);
}while(c!='N');
}
四、格式化说明符
格式字符 说明
%a 读入一个浮点值(仅C99有效)
%A 同上
%c 读入一个字符
%d 读入十进制整数
%i 读入十进制,八进制,十六进制整数
%o 读入八进制整数
%x 读入十六进制整数
%X 同上
%c 读入一个字符
%s 读入一个字符串
%f 读入一个浮点数
%F 同上
%e 同上
%E 同上
%g 同上
%G 同上
%p 读入一个指针
%u 读入一个无符号十进制整数
%n 至此已读入值的等价字符数
%[] 扫描字符集合
%% 读%符号
附加格式说明字符表
修饰符 说明
L/l 长度修饰符 输入"长"数据
h 长度修饰符 输入"短"数据
W 整型常数 指定输入数据所占宽度
* 星号 空读一个数据
2、getchar()C语言单字符输入函数
- 功能:从stdin流中读取一个字符(包括空格、回车和Tab)
- 用法:int getchar(void)😭参数为空)
- 返回值:正确读取返回读取字符的ASCLL码,出错时返回-1;
- 注解:当程序调用getchar()时.运行程序时就等着用户从按键输入,用户输入的字符被存放在键盘缓冲区中.直到用户按回车为止(回车字符也放在缓冲区中),当用户键入回车之后,getchar才开始从输入流中每次读入一个字符,输入的字符不只一个的时候,后续的getchar调用不会等待用户按键,而直接读取缓冲区中的字符,直到缓冲区中的字符读完之后,才等待用户按键,getchar函数输入数字也按字符处理,单个的getchar函数输入多于一个字符时,只接收第一个字符。
- 扩展:getch()
用法:int getch(void),必须引入“conio.h”;
功能:从标准输入设备(键盘)读入一个字符,不回显在显示器上。
返回值:正确读取返回读取字符的ASCLL码,出错时返回-1;
注解:getch()直接从键盘获取数据,不等待用户按回车,只要用户按一个键,getch就立刻返回并且输入结果不回显。 - 扩展:getche()
用法:int getche(void),必须引入“conio.h”;
功能:从标准输入设备(键盘)读入一个字符,回显在显示器上。
返回值:正确读取返回读取字符的ASCLL码,出错时返回-1;
注解:getche()直接从键盘获取数据,不等待用户按回车,只要用户按一个键,getche就立刻返回并且输入结果回显。
测试代码:
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
char ch;
ch = getche();
//ch = getch();
//ch = getchar();
printf("%c\n",ch );
return 0;
}
3、gets()字符串读取函数
- 功能:是从输入缓冲区中读取一个字符串存储到字符指针变量 str 所指向的内存空间,读取时直至接收到换行符或 EOF 时停止。
- 用法:char *gets(char *str);
- 返回值:读入成功,则返回与参数 buffer 相同的指针;如果读入过程中遇到 EOF;
或发生错误,返回 NULL 指针。 - 注解:需要注意的是,换行符不作为读取串的内容但是可以读取空格,读取的换行符被转换为 null(’\0’) 值,并由此来结束字符串。即换行符会被丢弃,然后在末尾添加 null(’\0’) 字符。函数 gets 可以无限读取,不会判断上限,所以程序员应该确保buffer的空间足够大,以便在执行读操作时不发生溢出。也就是说,gets函数并不检查缓冲区buffer的空间大小,事实上它也无法检查缓冲区的空间,这是gets的危险所在,相对的规定了读取字符串最大长度的fgets()就变成了安全的替代者。
- 扩展:fgets()
用法:# include <stdio.h> char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
参数: s:字符型指针,指向存储读入数据的缓冲区的地址;size:从流中读入n-1个字符;steam:指向读取的流(可以是标准输入流 stdin即键盘输入,也可以是文件流)。
作用:同gets(),只是多了字符串大小限制,更安全。
返回值:1.当size<=0 时返回NULL,即空指针;2.当size=1时,返回空串"";3.如果读入成功,则返回缓冲区的地址;4.如果读入错误或遇到文件结尾(EOF),则返回NULL。
标准库代码:
char *fgets(char *s, int n, FILE *stream)
{
register int c;
register char *cs;
cs=s;
while(--n>0 &&(c = getc(stream))!=EOF)//注意是--n,所以只读n-1个字符
if ((*cs++= c) =='\n') //空间足够的时候会取出换行符
break;
*cs ='\0'; //最后加入‘\0’
return (c == EOF && cs == s) ?NULL :s ;
}
- 注解:1.如果n大于一行的字符串长度,那么当读到字符串末尾的换行符时,并读入,fgets()会返回。并且在s的最后插入字符串结束标志'\0'。 而s缓冲区剩余的位置不会再填充。
2.如果n小于等于一行的字符串的长度,那么读入n-1个字符,此时并没有读入\n因为并没有到行尾 ,同样在最后会插入'\0'。fgets()和gets()一样,最后的回车都会从缓冲区中取出来。只不过 gets() 是取出来丢掉,而fgets()是取出来自己留着。那么同样不需要清空缓冲区。
4、缓冲区
4.1、缓冲区类型
- C语言的标准输入输出是分缓冲和无缓冲的。这里面缓冲分为全缓冲和行缓冲。
- 全缓冲: 全缓冲是指当缓冲区满了才进行I/O的读写操作。一般磁盘文件是全缓冲的(缓冲区一般为4096个字节);全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写。
- 行缓冲:行缓冲是指遇到换行符(即’\n’)后进行I/O操作,当然缓冲区满了也要进行操作。注意:换行符也被读入缓冲区;(缓冲区一般为1024个字节)典型代表是键盘输入数据。
- 无缓冲:也就是不进行缓冲,标准出错情况stderr是典型代表,这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。
4.2、缓冲区的刷新
缓冲区会在以下三种情况下被刷新:
1、缓冲区满
2、执行flush刷新缓冲区的语句
3、程序正常结束。
- 拓展:一般地,标准输入stdin和标准输出stdout为行缓冲,标准错误输出stderr无缓冲。但是ANSI C要求下列缓存特征(参考APUE):
当且仅当标准输入和标准输出并不涉及交互作用设备时,它们才是全缓存的。
标准出错决不会是全缓存的。
但是,很多系统是这么实现的:
涉及到交互时,标准输入输出为行缓冲,否则为全缓冲
标准错误输出总是无缓冲
Unix中用宏_IO_LINE_BUF和_IO_UNBUFFERED(#include <stdio.h>即可)来判断流属于哪个缓冲类型,判断方法(以stdin举例)为:用stdin->_flags与_IO_LINE_BUF和_IO_UNBUFFERED进行按为与运算,如果运算结果不为0,则为相应的缓冲类型;如果二者都为0,那么就是全缓冲。