在之前介绍输入输出函数的文章中,有提到格式化输入输出函数都有包含一种特殊的符号——格式符号。
那篇文章中关于格式符号也只是一笔带过,没有进行深入挖掘。本篇文章主要对输出函数(printf)中的一些常用格式符号进行详细补充。
格式占位符 % 加上特定的数字、字母,组成格式符号。
其作用是在字符串中占位,等后面传入的参数来进行替换。
printf 函数中,字符串里如果有格式符号,可变参数列表中就得有相应的参数(变量、常量、表达式等)。
#include
int main()
{
int a = 3+2;
int c = 5;
printf("有匹配内容:%d\n", a);
printf("无匹配内容:%d\n");
printf("a:%d, b:%d, c:%d\n", a, c)
return 0;
}
如果不提供参数,打印的结果就会出现意料外的数据(随机值)。
且格式字符匹配是按顺序的一个一个填进去。
%d 是用来输出十进制的整数,对应的数据类型是 int 。
%u 也是用来输出十进制的整数,对应的数据类型是 unsigned int。和 %d 的区别在于,%d 可以输出负数,%u 只能输出正数。
#include
int main()
{
int a=32, b=-32;
printf("%%d输出:%d %d", a, b);
printf("%%u输出:%u %u", a, b);
return 0;
}
表示整数的格式符号,还有 %o 和 %x,分别输出 8 进制和 16 进制的整数。
其中 %x 中的 x 如果是小写的,输出结果中的字母也全都是小写;反之,X 是大写的,输出结果的字母也都是大写的。
#include
int main()
{
int a = 555, b=-555;
printf("%%o输出:%o, %o\n", a, b);
printf("%%x输出:%x, %x\n", a, b);
printf("%%X输出:%X, %X\n", a, b);
return 0;
}
同样,这两种格式符号也是输出没有符号的整数结果。和 %u 一样,当给定的是一个负数参数,结果虽然不是预期的,但也是有结果。至于这个结果怎么得到的,就涉及到二进制码的反码和补码,这里就不做具体展开。
无论是 int,还是其他整型,如 short、long、long long 类型,只要数值在 int 的范围内,也是能正常输出数值。
但如果数值大于 int 的最大范围,比如 long long 类型,就会出现意外结果。
#include
int main()
{
long long a = 555555555555555;
printf("输出结果:%d\n", a);
return 0;
}
比如在 32 位的编译器中,int 类型占 4 个字节,而 long long 类型占 8 个字节。用以上这些符号,只会识别前 4 个字节的内,后面 4 个字节的内容就会被舍弃掉,从而得出一个错误的值。
那么想要正常输出 long 或者 long long 类型的数值,就需要使用相应的格式符号。
long 类型对应的格式符号:%ld。
long long 类型对应的格式符号:%lld。
#include
int main()
{
long long a = 555555555555555;
printf("输出结果:%lld\n", a);
return 0;
}
从定义上来看,%f 是用来输出单精度浮点数 float 类型,%lf 是用来输出双精度浮点数 double 类型。
但在实际测试中,符号的使用似乎对数据的精度不会产生影响。无论是 %f 还是 %lf,都是可以输出两种类型的值。
而对精度有最直接的影响是发生在定义中。
#include
int main()
{
double a1 = 2 / 3.0;
double a2 = 2 / 3.0f;
float a3 = 2 / 3.0;
float a4 = 2 / 3.0f;
printf("double类型a1输出%%lf:%.32lf\n", a1);
printf("double类型a1输出%%f:%.32f\n", a1);
printf("double类型a2输出%%f:%.32f\n", a2);
printf("float类型a3输出%%lf:%.32lf\n", a3);
printf("float类型a4输出%%f:%.32f\n", a4);
return 0;
}
众所周知,2 / 3 是一个无限循环小数。但在计算机中是不可能存在无限循环的概念,最后都会有一个终止的时候。
而计算到什么时候才终止,就取决于数据类型所对应的内存空间能存储多少。
正常使用 %f 和 %lf,是默认保留小数点后六位,然后输出到屏幕上。但为了方便观察不同浮点数类型的精度缺失问题,于是多扩展到小数点后 32 位。
表现方式为 %.nf 或者 %.nlf,其中 n 必须是正整数,不能为负数。n 为多少,就保留到小数点后 n 位,同时进行四舍五入。
从结果中可以发现,无论 %f 符号还是 %lf 符号,最终的输出结果对精度并没有直接的影响。
精度的影响是从变量定义开始的。
变量 a2 虽然是 double 类型的,但是后面的表达式中得出的是 float 类型的结果,而后再转变为 double 类型赋给变量 a2。
变量 a3 的表达式虽然计算后是 double 类型,但在赋值给变量 a3 的时候进行类型转换,从高到低的类转换,精度就会发生缺失。
%c 在屏幕上输出一个字符,对应的是 char 类型。
%s 在屏幕上输出一连串的字符(字符串),对应的是 char * 指针类型。
字符这一对和上面的整型和浮点型不一样。
上面的两种类型,只要数值在范围内,同一个格式符号,输出不同类型的数据,也是能够正常显示。
但字符就不一样的,%c 对应的参数能用字符串吗?反之,%s 可以用单字符吗?
#include
int main()
{
char c = 'A';
char *str = "A";
printf("%%c对应参数为字符串:%c", str);
printf("%%s对应参数为单字符:%s", c);
return 0;
}
当使用 %c 格式符号,传入的参数是字符串,输出是可以输出,但得到的会是一个未知的符号。例如我运行后获得一个问号:
而使用 %s 格式符号,传入的参数是 char 类型的数据就会引发异常。
关于 %c 输入还有一个比较好玩的,有时候两个 %c,传入的参数是两个任意的整数,会构成一个新的字符,可能是汉字,或者其他字符。
#include
int main()
{
printf("组成的字符:%c%c\n", -99, 99);
return 0;
}
指针,C 新手的终点,C 高手的起点。
C 语言中很多操作都是依赖指针来进行的,而指针是直接对内存进行操作。
%p 符号中的 p 即 pointer,指针。顾名思义,该符号是用来向屏幕输出指针数据,即内存地址。
而内存地址,一般是以十六进制展现的。但和 %x 不同,%p 展示的格式是特定的。一般为 8 位,右对齐,结果不足自动补 0。
#include
int main()
{
int a = 1;
int *p = &a;
int arr[] = {1, 2, 3};
printf("a的内存地址:%p\n", p);
printf("p的内存地址:%p\n", &p);
printf("arr的内存地址:%p\n", arr);
printf("数组第一个元素额内存地址:%p\n", &arr[0]);
return 0;
}
每一个内存都包含两个信息,一个是内存的地址,另一个是内存中存储的数据。
直接调用基本数据类型(如整型、浮点型、字符型、指针等),获取的是内存中存储的数据。而要调用其所对应的内存地址,就需要通过寻址运算符(&)。
例如,直接调用变量 a,输出的结果为 00000001。
直接调用指针变量 p 虽然打印的也是内存地址,但这不是它自身的地址,而是变量 a 的地址。因此,本质上还是调用了内存中所存储的数据。
数组是一连串相同类型的不同元素,如果直接调用数组变量 arr,系统不知道你需要的是数组中的哪一个数据。
因此,数组变量往往存的是数组中第一个元素的内存地址。从结果中也可以看出。
而想要获取数组中具体某一个元素的内存地址,此时已经拆分成基本的数据类型,就要通过寻址运算符来获取。
趁着周末休息的时间写一写文章,本来已经罗列了大纲,准备一口气详细整理下格式化输入输出函数中的格式符号。
在写作的过程中,新的问题不断地涌现,就又得去研究学习。单单就输出函数的格式符号一小部分内容就够衍生许多知识,因此只挑了几个常用的讲,其中可能还是不够全面。
如果全部输出,估计得上万了,且时间就得花费更多,所以一些内容留待后面再更新。
内容太多一来看起来比较累,二来消化起来也不容易。
最后写写改改,才输出这篇文章。写到后面有些昏了头,文中可能出现一些描述的不恰当,不够细致,或者有错误的地方,希望大家能够不吝指点一下,万分感谢。
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