C03-格式化输入输出

在探索难以实现的问题时，问题本省的简单性只会使情况更糟

1.printf 函数

printf函数被设计用来显示格式串(format string)的内容，并且在该串中的指定位置插入可能的值。调用printf函数时必须提供格式串，格式串后面的参数是需要在显示时插入到该串中的值。
显示的值可以是常量、变量或者更加复杂的表达式。调用printf函数一次可以打印的值的个数没有限制。

printf("格式串，表达式1，表达式2，...");

格式串包含普通字符和转换说明(conversion specification)，其中转换说明以字符%开头。转换说明是用来表示打印过程中待填充的值的占位符。
跟随在字符%后边的信息指定了把数值从内部形式(二进制)转换成打印形式(字符)的方法，这也就是“转换说明”这一术语的由来。例如，转换说明%d指定printf函数把int型值从二进制形式转换成十进制数字组成的字符串，转换说明%f对float型值也进行类似的转换。

int i = 10;
int j = 20;
float x = 43.28f;
float y = 55.0f;

printf("i=%d, j=%d, x=%f, y=%f", i, j, x, y);

1.1 转换说明

转换说明符给程序员提供了大量对输出格式的控制方法，%d与%f是最简单的转换说明，而转换说明具有复杂的展示形式。

格式化输入输出的转义字符完整的表达式为%m.pX
m
m可以指定最小字段宽度（minimum filed width），如果指定的最小宽度小于要显示的字符数时，则原有的字符不会被隐藏；如果指定的最小宽度大于要显示的字符数时，则会在字符串前添加相应空格。
m为正数时，字符右对齐（默认）；m为负数时，字符左对齐。

p
精度p（precision）的含义依赖于转换说明符（conversion specifter）X 的选择。X表明在显示数值前需要对齐进行哪种转换。常用的转换说明符有：

• d：表示十进制形式的证书，p指明了待显示的数字的最少个数。默认为1
• e：表示指数形式的浮点数，p指明了小数点后应该出现的数字个数。默认为6，如果p为0则不显示小数点
• f：表示定点十进制形式的浮点数，没有指数。P的作用与e相同
• g：表示指数形式或者定点十进制形式的浮点数，形式的选择根据数的大小决定。在显示大小适中的数值时，会采用定点十进制的形式，若是显示非常大或者非常小的数字时，会采用指数形式以减少所需要的字符数

%d %e %f %g
%5d  %-5d  %5.3d
%10.3f  %10.3e %-10g

1.2 转义序列

格式串中常用的代码\n被称为转义序列（escpae sequence）。转义序列使字符串包含一些特殊字符而不会使编译器引发问题，这些字符包括非打印的字符和对编译有特殊含义的字符

转义序列	含义
\	\字符
'	' 字符
"	" 字符
?	? 字符
\a	警报铃声
\b	退格键
\f	换页符
\n	换行符
\r	回车
\t	水平制表符
\v	垂直制表符
\ooo	一到三位的八进制数
\xhh . . .	一个或多个数字的十六进制数

2.scanf 函数

scanf函数也根据特定的格式读取输入。相printf函数格式串一样，scanf函数的格式串也可以包含普通字符和转换说明两部分。

调用scanf函数是读数据的一种有效但不理想的方法。我们应该避免使用scanf函数，而是采用字符格式读取所有数据，然后再把他们转换成数值形式。

scanf("%d%d%f%f",&i,&j,&x,&y);
// 输入：1 -20 .3 -4.e3
// 使 i=1, j=-20, x=0.3, y=-4.0e3
// 注意输入时的空格

2.1 scanf 函数的工作方法

scanf函数本质是是一种模式匹配函数，试图把输入的字符组与转换说明相匹配。

调用scanf函数时， scanf函数从左边开始处理字符串中的信息。对于格式串中的每一个转换说明，scanf函数从输入的数据中定位适当类型的项，并在必要时跳过空格。
然后，scanf函数读入数据项，并且在遇到不可能属于此项的字符时停止。如果读入数据项成功，那么scanf函数会继续处理格式串的剩余部分；如果某一项不能成功读入，那么scanf  函数将不再查看格式串的剩余部分(或者余下的输入数据)而立即返回。
在寻找数的起始位置时，scanf函数会忽略空白字符 (white-space  character，包括空格符、 水平制表符和垂直制表符、换页符和换行符)。因此，我们可以把数字放在同一行或者分散在几行内输 入。

scanf("%d%d%f%f",&i,&j,&x,&y);
// 将输入分为三行
/*
1 
  -20
.3 -4.0e3
*/
// 使 i=1, j=-20, x=0.3, y=-4.0e3

scanf函数会把多行的输入看成是一个连续的字符流。

当scanf函数遇到一个不可能属于当前项的字符时，它会把此字符放回原处，以便 在扫描下一个输入项或者下一次调用scanf函数时再次读入。可以尝试运行下列代码
![[C语言代码块#循环输入]]

2.2 格式串中的普通字符

空白字符
当在格式串中遇到一个或多个连续的空白字符时， scanf函数从输入中重复读空白字符直到遇到一个非空白字符(把该字符“放回原处”)为止。格式串中空白字符的数量无关紧要，格式串中的一个空白字符可以与输入中任意数量的空白字符相匹配（包括零个），并且在格式串中包含空白字符并不意味着输入中必须包含空白字符。

其它字符
当在格式串中遇到非空白字符时，scanf函数将把它与下一个输入字符进行比较。如果两个字符相匹配，那么scanf函数会放弃输入字符而继续处理格式串。如果两个字符不匹配，那么scanf函数会把不匹配的字符放回输入中，然后异常退出，而不进一步处理格式串或者从输入中读取字符。
例如，scanf("请输入：%d"， &i);中，运行时，需要先输入字符串“请输入：”，然后才开始输入转换说明.

2.3 printf函数和scanf函数中的注意事项

• printf函数中，变量前不需要添加字符&
• printf函数建议使用转义字符\n结尾
• printf函数中如果要打印%，要连续使用两个百分号%%
• scanf函数会在寻找数据项时跳过空白字符，所以除了转换说明，格式串常常不需要包含字符