格式化I/O（常用的 sprintf 和 sscanf 总结）

1.格式化输出

#include 
int printf(const char *restrict format, ...);
int fprintf(FILE *restrict fp, const char *restrict format, ...);
int dprintf(int fd, const char *restrict format, ...);
int sprintf(char *restrict buf, const char *restrict format, ...);
int snprintf(char *restrict buf, size_t n, const char *restrict format, ...);

• printf 将格式化数据写到标准输出，fprintf 写至指定流，dprintf 写至指定文件描述符。
• sprintf 将格式化字符写入数组 buf。sprintf 在该数组的尾端自动加入一个 null 字节，但该字符不包括在返回值中。sprintf 函数可能会造成由 buf 指向的缓冲区的溢出。调用者有责任确保该缓冲区足够大。缓冲区溢出会造成程序不稳定甚至安全隐患，为解决这种缓冲区溢出问题，引入 snprintf 函数。
• snprintf 函数中，缓冲区长度是一个显式参数，超过缓冲区尾端写的所有字符都被丢弃。如果缓冲区足够大，snprintf 会返回写入缓冲区的字符数，该值不包括尾端的 null 字节。若 snprintf 函数返回小于缓冲区长度的正值，则没有截断输出；若返回负值，则说明出现编码错误。

格式说明控制其余参数如何编写，以及如何显示。每个参数按照转换说明编写，转换说明以百分号%开始。一个转换说明有4个可选部分：

%[flag][fldwidth][precision][lenmodifier]convtype

flag：

标志	说明
‘	（撇号）将整数按千位分组字符
-	在字段内左对齐输出
+	总是显示带符号转换的正负号
(空格)	如果第一个字符不是正负号，则在其前加入一个空格
#	指定另一种转换形式
0	添加前导0（而非空格）进行填充

fldwidth：说明最小字段宽度
precision：说明整型转换后最少输出数字位数、浮点数转换后小数点后最少位数、字符串转换后最大字节数。精度为一个点（.），其后跟随一个可选非负十进制数或星号（*）。
convtype：

转换类型	说明
d、i	有符号十进制
o	无符号八进制
u	无符号十进制
x、X	无符号十六进制
f、F	双精度浮点数
e、E	指数格式双精度浮点数
g、G	根据转换后的值解释为 f、F、e、E
a、A	十六进制指数格式双精度浮点数
c	字符
s	字符串
p	指向 void 的指针
n	到目前为止，此printf调用输出的字符数目将被写入到指针所指向的带符号整型中
%	一个 % 字符
C	宽字符
S	宽字符串

---

sprintf 是较常用的输出函数之一，用法如下：

a. 格式化数字字符串
sprintf最常见的应用之一莫过于把整数打印到字符串中，所以，spritnf在大多数场合可以替代itoa。如：

//把整数123打印成一个字符串保存在s中。
sprintf(s, "%d", 123);   // "123"
//可以指定宽度，不足的左边补空格：
sprintf(s, "%8d%8d", 123, 4567); // "     123    4567"
//当然也可以左对齐：
sprintf(s, "%-8d%8d", 123, 4567); // "123    4567"
//也可以按照16进制打印：
sprintf(s, "%8x", 4567); //小写16进制，宽度占8个位置，右对齐
sprintf(s, "%-8X", 4568); //大写16进制，宽度占8个位置，左对齐

b. 控制浮点数打印格式，默认保留小数点后6位

sprintf(s, "%f", 3.1415926);    // "3.141593"

但有时我们希望自己控制打印的宽度和小数位数，这时就应该使用：”%m.nf” 格式，其中m表示打印的宽度，n表示小数点后的位数。比如：

sprintf(s, "%10.3f", 3.1415626);   // "     3.142"
sprintf(s, "%-10.3f", 3.1415626);  // "3.142     "
sprintf(s, "%.3f", 3.1415626);     // "3.142"

对于如下代码：

int i = 123；
sprintf(s, "%.3f", i);

其结果是什么？ “0.000”。。
原因是参数压栈时调用者并不知道跟 i 相对应的格式控制符是个”%f”。而函数执行时函数本身则并不知道当年被压入栈里的是个整数，于是保存整数 i 的那4个字节就被强行作为浮点数格式来解释了，导致出错了

sprintf(s, "%.3f", (float)i);     // 结果为 "123.000"

c.利用sprintf的返回值

例如，下面代码生成10个[0,100)的随机数，并输出到数组中，以逗号隔开：

#include 
#include 
#include 

int main() {
    srand(time(0));
    char s[64];
    int offset = 0;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        offset += sprintf(s + offset, "%d,", rand() % 100);
    }
    s[offset - 1] = '\n';//将最后一个逗号换成换行符。
    printf(s);
    return 0;
}

---

2.格式化输入

#include 
int scanf(const char *restrict format, ...);
int fscanf(FILE *restrict fp, const char *restrict format, ...);
int sscanf(const char *restrict buf, const char *restrict format, ...);

scanf 族函数用于分析输入字符串，并将字符序列转换成指定类型的变量。在格式之后的各参数包含了变量的地址，用转换结果对这些变量赋值。

格式说明控制如何转换参数，以便对它们赋值。转换说明以百分号 % 开始，除转换说明和空白字符外，格式字符串中其他字符必须与输入匹配，若有一个字符不匹配，则停止后续处理，不再读输入的其他部分。

一个转换说明有 3 个如下的可选择的部分：

% [*][fldwidth][m][lenmodifier]convtype

其中，可选择的星号（*）用于抑制转换。按照转换说明的其余部分对输入进行转换，但转换结果并不存放在参数中。

fldwidth 说明最大宽度（即最大字符数），lenmodifier 说明要用转换结果赋值的参数大小。

convtype 字段类似于printf 族的转换类型字段，但两者之间还有些差别。一个差别是作为一种选项，输入中带符号的可赋予无符号类型。

在字段宽度和长度修饰符之间的可选项m 是赋值分配符，它可以用于%c、%s 以及 %[ 转换符，迫使内存缓冲区分配空间以接纳转换字符串。在这种情况下，相关参数必须是指针地址，分配的缓冲区地址必须复制给该指针。如果调用成功，该缓冲区不再使用时，由该调用者负责通过调用 free 函数来释放缓冲区。

转换类型	说明
d	有符号十进制，基数为10
i	有符号十进制，基数由输入格式决定
o	无符号八进制（输入可选地有符号）
u	无符号十进制，基数为10（输入可选地有符号）
x、X	无符号十六进制（输入可选地有符号）
a、A、e、E、f、F、g、G	浮点数
c	字符（若带长度修饰符l，为宽字符）
s	字符串（若带长度修饰符l，为宽字符串）
[	匹配列出的字符序列，以 ] 终止
[^	匹配除列出字符以外的所有字符，以 ] 终止
p	指向 void 的指针
n	到目前为止，此printf调用输出的字符数目将被写入到指针所指向的带符号整型中
%	一个 % 字符
C	宽字符
S	宽字符串

---

sscanf 与scanf 类似，都是用于输入的，只是后者以屏幕(stdin)为输入源，前者以固定字符串为输入源。其中的format可以是一个或多个：

{%[*] [width] [{h | l | I64 | L}]type | ' ' | '\t' | '\n' | 非%符号} 

注：

1.* 亦可用于格式中, (即 %*d 和 %*s) 加了星号 (*) 表示跳过此数据不读入. (也就是不把此数据读入参数中) 
2.{a|b|c}表示a,b,c中选一，[d],表示可以有d也可以没有d。 
3.width表示读取宽度。 
4.{h | l | I64 | L}:参数的size,通常h表示单字节size，I表示2字节 size,L表示4字节size(double例外),l64表示8字节size。 
5.type :%s,%d之类。 
6.特别的：%*[width] [{h | l | I64 | L}]type 表示满足该条件的被过滤掉，不会向目标参数中写入值 

　　
支持集合操作：

%[a-z] 表示匹配a到z中任意字符，贪婪性(尽可能多的匹配) 
%[aB'] 匹配a、B、'中一员，贪婪性 
%[^a] 匹配非a的任意字符，贪婪性 

sscanf 用法：

a. 常见用法

char buf[512]; 
sscanf("123456 ", "%s", buf); 
printf("%s\n", buf);  // "123456"

b. 取指定长度的字符串。如在下例中，取最大长度为4字节的字符串。

sscanf("123456 ", "%4s", buf); 
printf("%s\n", buf);  // "1234"

c. 取到指定字符为止的字符串。如在下例中，取遇到空格为止字符串。

sscanf("123456 abcdedf", "%[^ ]", buf); 
printf("%s\n", buf);   // "123456"

d.取仅包含指定字符集的字符串。如在下例中，取仅包含1到9和小写字母的字符串。

sscanf("123456abcdedfBCDEF", "%[1-9a-z]", buf); 
printf("%s\n", buf);   // "123456abcdedf"


char s[] = "abcdef 1987:10:20";
char buf[512];
sscanf(s, "%[a-z0-9, ，:]", buf);   // "abcdef 1987:10:20"

e.取到指定字符集为止的字符串。如在下例中，取遇到大写字母为止的字符串。

sscanf("123456abcdedfBCDEF", "%[^A-Z]", buf); 
printf("%s\n", buf);   // "123456abcdedf"

f.给定一个字符串”iios/12DDWDFF@122”，获取 / 和 @ 之间的字符串，先将 “iios/”过滤掉，再将非’@’的一串内容送到buf中

sscanf("iios/12DDWDFF@122", "%*[^/]/%[^@]", buf); 
printf("%s\n", buf);   // "12DDWDFF" 

g.给定一个字符串““hello, world”，仅保留world。（注意：“，”之后有一空格）

sscanf(“hello, world”, "%*s%s", buf); //%*s表示第一个匹配到的%s被过滤掉，即hello被过滤了，如果没有空格则结果为NULL。
printf("%s\n", buf);   // "world"

h.提取字符串中的各个数字到各变量中

int a, b, c; 
sscanf("2016:04:21", "%d:%d:%d", a, b, c);  // a=2016, b=4, c=21

char sztime1[16] = "", sztime2[16] = ""; 
sscanf("2006:03:18 - 2006:04:18", "%s - %s", sztime1, sztime2); 

如果读取的字符串，不是以空格来分隔的话，就可以使用%[]。 %[]类似于一个正则表达式。[a-z]表示读取a-z的所有字符，[^a-z]表示读取除a-z以外的所有字符。 上述写法也可换作：　　

sscanf("2006:03:18 - 2006:04:18", "%[0-9,:] - %[0-9,:]", sztime1, sztime2); 

sscanf 的功能很类似于正则表达式，但却没有正则表达式强大，所以如果对于比较复杂的字符串处理，建议使用正则表达式。