C语言总结-printf/scanf详细总结

一、printf()

1、基本用法-printf( 格式字符串, 待打印项1, 待打印项2,…);

格式字符串：这些符号被称为转换说明 （conversion specification），它们指定了如何把数据转换成可显示的形式。在%和转换字符之间 插入修饰符可修饰基本的转换说明。
类型匹配：函数打印数据的指令要与待打印数据的类型相匹配。例如， 打印整数时使用%d，打印字符时使用%c。
待打印项：它们可以是变量、常量，甚 至是在打印之前先要计算的表达式。

2、转化说明 与 修饰符（含标记）

转化说明 主要描述了 按什么数据类型输出。如%d 以十进制有符号的整数，%u 十进制无符号整数，%x 以十六进制无符号整数（字符小写，X字符大写） %c单个字符，%s字符串 %p 指针输出。（由于使用%符号来标识转换说明，因此打印%符号约定使用两个%）

修饰符：在%和转换字符之间插入修饰符可修饰基本的转换说明，用于描述 （1）在打印位置的对齐方式（2）长度不够时前导空格或者0 （3）特殊进制添加前缀-#使用0开头打印8进制，0x开头打印十六进制。（4）最小宽度 （5）精度 （6）标识整形长度类型，如h位short长度、hh为char长度类型、l为long长度类型，ll为longlong型长度类型；
修饰符顺序要求： 如果要插入多个字符，其书写顺序应该与表 中列出的顺序相同。不是所有的组合都可行。
下表列出可作为修饰符的合法字符：

3、转化说明与待打印项不匹配分析

格式字符串中的转换说明一定要与后面的每个项相匹配，若忘记这个基 本要求会导致严重的后果。
1、数量不匹配问题
printf(“The score was Squids %d, Slugs %d.\n”, score1);
这里，第2个%d没有对应任何项。系统不同，导致的结果也不同。出现这种问题最好的状况是得到无意义的值，也可能保留系统堆栈中的关键信息，被攻击获取。
2、类型不匹配问题
通常都有多种选 择。例如，如果要打印一个int类型的值，可以使用%d、%x或%o。打印double类型的值时，可使用%f、%e或%g。但是如果不匹配时，如下：
符号不匹配 ：一个负数按无符号输出，输出其负数按补码表示的整数。
长度不匹配 ：使用短类型输出长类型时，会发生截断。只读取其最低几个和短类型等长的字节（类似除余）。
混淆整型和浮点型：使用整形打印浮点数会失败，而使用浮点数打印整形时，printf会尝试读取按浮点数长度的预期字节长度，如果整形小于预期会出现越界读取，打印出来的数据无意义。

#define PAGES 336
#define WORDS 65618
 int main(void) {
    short num = PAGES;
    short mnum = -PAGES;
    printf("num as short and unsigned short: %hd %hu\n", num,num);
     // 输出 num as short and unsigned short: 336 336
    printf("-num as short and unsigned short: %hd %hu\n", mnum,mnum);
     // 输出 -num as short and unsigned short: -336 65200
     /* short 大小是2字节使用二进制补码，0～32767代 表正数，32768～65535为负数。
         65535表示-1，65534 表示-2，-336表示为65200 */
    printf("num as int and char: %d %c\n", num, num); 
    // 输出 num as int and char: 336 P
     /*只看储存336的2字节中的后1字节，截断相当于用一 个整数除以256，
         只保留其余数是80，对应的ASCII值 是字符P */
    printf("WORDS as int, short, and char: %d %hd %c\n",WORDS,WORDS,WORDS); 
    //输出 WORDS as int, short, and char: 65618 82 R
    return 0;
}

 int main(void) {
    float n1 = 3.0;
    double n2 = 3.0; 
    long n3 = 2000000000; 
    long n4 = 1234567890; 
    printf("%.1e %.1e %.1e %.1e\n", n1, n2, n3, n4);
    // 输出 3.0e+000 3.0e+000 3.1e+046 3.6e+266
    /* %e转换说 明让printf函数认为待打印的值是double类型8字节。 
        除了查看n3的4字节外，还会相邻的4字节共8字节单元组合解释成浮点数，
        最终得到的结果 是无意义的值 */
    printf("%ld %ld\n", n3, n4);
    // 输出 2000000000 1234567890
    printf("%ld %ld %ld %ld\n", n1, n2, n3, n4);
    // 输出 0 1074266112 0 1074266112
    /* %ld转换说明打印浮点数会失败，在 里用%ld打印long类型的数也失败，
      问题出在C如何把信息传递给函数。具体情况因编译器实现而异 */
    return 0;
}

4、printf的参数传递机制

参数传递机制因编译器实现(入栈的顺序关系)而异。要特别注意
上一个举例中的如printf("%ld %ld %ld %ld\n", n1, n2, n3, n4);

 int main(void) {
    float n1 = 3.0;
    double n2 = 3.0; 
    long n3 = 2000000000; 
    long n4 = 1234567890; 
    printf("%ld %ld %ld %ld\n", n1, n2, n3, n4);
    // 输出 0 1074266112 0 1074266112
    /* %ld转换说明打印浮点数会失败，在 里用%ld打印long类型的数也失败，问题出在C如何把信息传递给函数。
        具体情况因编译器实现而异 */
    return 0;
}

1、程序把传入的值放入被称为栈（stack）的内存区域。
计算机根据变量类型（不是根据转换说明）把这些值放入栈中。常见从右往左顺序入栈。因此，n1被 储存在栈中，占8字节（float类型被转换成double类型）。同样，n2也在栈中 占8字节，而n3和n4在栈中分别占4字节。
2、控制转到printf()函数读取栈中内容
该函 数根据转换说明（不是根据变量类型）从栈中读取值。%ld转换说明表明 printf()应该读取4字节，所以printf()读取栈中的前4字节作为第1个值。这是 n1的前半部分，将被解释成一个long类型的整数。根据下一个%ld转换说 明，printf()再读取4字节，这是n1的后半部分，将被解释成第2个long类型的 整数。类似地，根据第3个和第4个%ld，printf()读取n2的前半部 分和后半部分，并解释成两个long类型的整数。因此，对于n3和n4，虽然用 对了转换说明，但printf()还是读错了字节。
3、printf("%d %d %d %d ",i++,–i,++i,i++)说明
不同编译器产生不同的结果，原因主要有1：入栈的顺序关系 2、i++和++i操作符和入栈之间的顺序关系。
如使用vscode中测试gcc编译器：先处理完所有自增自减之后再最后统一一次性的入栈（并且如果发生i++或者i–会先缓存值，对应成员入栈时按缓存值计算入栈值，如果是–i或者++i则无缓存 使用最终i结果计算入栈值） ，测试如下：

 int main(void) {
    int i = 8;
    printf("%d,%d,%d,%d\n", ++i, --i, i++, i--);
    // 输出 8,8,7,8
    /*  1、先处理++/--
        i++（i--）：先缓存i的原始值，然后i自增（自减）。最后入栈时，用缓存的i的原始值入栈。
        ++i（--i）：i自增，不缓存i的原始值。最后入栈时，是更新后的最终i。
        i--: 缓存8，i=7
        i++：缓存7，i=8
        --i：i=7
        ++i：i=8（到这一步时i=8，也就是说最后入栈之前i的最终值为8，因此++i和--i的入栈值都是8）
        2、最后入栈
        第一个入栈值8（存在缓存），第二个入栈值7（存在缓存），第三个入栈值8（此时的i值），第四个入栈8（此时的i值）
        所以这时候栈的数据是：8，8，7，8.（从顶到底）。
    */
    i = 0;
    printf("%d %d %d %d\n", i+1, i++, i+2, ++i);
    // 输出 3 1 3 2
    /* 先处理++/--：++i：i为1， i++：缓存1，i为2，入栈：第一个为2（此时i值），第二个为3，第三个 为缓存1，第四个为3，
       所以这时候栈的数据是 3 1 3 2 （从顶到底）*/
    return 0;
}

二、scanf()

1、基本用法–scanf( 格式字符串, 地址1, 地址2,…);

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，给变量赋值。
数据分段：scanf()函数使用空白（换行符、制表符和空格）把输入分成多个字段。 在依次把转换说明和字段匹配时跳过空白。只要在每个输入项之间输入至少一个换行 符、空格或制表符即可，可以在一行或多行输入。唯一例外的是%c会读取每个字符，包括空白。
（1）以试读取一个%d举例：
每次读取一个字符*跳过所有的 空白字符，直至遇到第1个非空白字符才开始读取。因为要读取整数，所以希望发现一个数字字符或者一个符号（+或-）。如果找到一个数字或 符号，保存并读取下一个，直至遇到非数字字符，便认为读到了整数的末尾。然后把非数字字符放回输入。这意味着程序在下一次读取输入时，首先读 到的是上一次读取丢弃的非数字字符。如果使用字段宽度，scanf()会在字段结尾或第1个空白字符处停止读取 （满足两个条件之一便停止）。
（2）其他类型说明：
读取输入和用%d 的情况相同。区别在于 scanf()会把更多字符识别成数字的一部分。%x转换说明要求scanf()识 别十六进制数a～f和A～F。浮点转换说明要求scanf()识别小数点、e记数法 （指数记数法）和新增的p记数法（十六进制指数记数法）。
%s 转换说明，scanf()会读取除空白以外的所有字符。scanf()跳 过空白开始读取第 1 个非空白字符，并保存非空白字符直到再次遇到空白。当scanf()把字符串放进指定数组中时，它会在字符序列的末尾加上’\0。

    char str[80]; 
    scanf("%s",str); // 输入 test is good<回车>
    printf("%s",str); // 输出 test （遇到第一个空白字符结束）

解决读取包含空格的字符串问题，使用扫描字符集合[],多个字符串的输入，并对结束符进行自定义。

    char str[80]; 
    scanf("%[^\n]",str); // 输入 test is good
    // 使用扫描字符集合[],多个字符串的输入，并对结束符进行自定义
    printf("%s",str); // 输出 test is good
    return 0;

2、转化说明 与 修饰符（含标记）

scanf()函数所用的转换说明与printf()函数几乎相同。主要的区别是，对 于float类型和double类型，printf()都使用%f、%e、%E、%g和%G转换说 明。而scanf()只把它们用于float类型，对于double类型时要使用l修饰符。表 4.6列出了C99标准中常用的转换说明。

4、格式字符串 包含 普通字符

scanf()函数允许把普通字符放在格式字符串中，除空格字符外的普通字 符必须与输入字符串严格匹配。
如scanf("%d,%d", &n, &m);中的‘，’为普通字符，用户将输入一个数字、一个逗号，然后再输入一个数字。（%d后面紧跟逗号，所以必须在输入一个数字输入一 个逗号）；如果为scanf("%d ,%d", &n, &m)，第一个%d后包含空格，空白意味着跳过下一个输入项前面的所有空白，因此第一个输入后可以有空格再出现逗号。

    scanf("%d,%d", &n, &m);
    /*  情况1：第一个%d后面紧跟','     
      （第一个数输入完后必须经跟‘,’，‘,’到第二个数可以有空格）
    	输入可以用：123,234<回车>，123,   234<回车>
    	不能使用的输入：123 ,234<回车> （‘,’前有空格引起第二次读取‘,’失败，m未i输入）
    */
    scanf("%d,%d", &n, &m);
    /*  情况2：第一个%d后面有空格连接','
    	输入可以用：123,234<回车>，123, 234<回车>，123  ,234<回车>，123 , 234<回车>
    */

scanf( )的格式字符串中加入\n的问题，当出现scanf("%d\n",&a)写法时，按照“整型数字 回车”的格式读取，读到回车之后，由于缓冲区空白，程序停滞，等待键盘输入，要等再接收到一个非空白符输入之后，该scanf语句才结束，接着才输出。

	int a;
	scanf("%d\n",&a);/*注意%d后的\n*/
     //单纯输入123<回车>后，会继续等待输入，此时继续输入回车无效的，需要再输入一个非空字符，scanf才结束
	printf("%d",a);

5、scanf的缓冲区问题

scanf()函数应该只是扫描stdin流，输入的数据都存再stdin的缓冲区，被跳过和取出的数据，系统会将它从缓冲区中释放掉。未被跳过或取出的数据，系统会将它一直放在缓冲区中，直到下一个 scanf 来获取。

    char str1[80];
    char str2[80]; 
    char str3[80]; 
    scanf("%s",str1); // 输入 test is good<回车>
    printf("%s\n",str1); // 输出 test
    scanf("%s",str2); // 无需输入，缓冲区还有数据
    scanf("%s",str3);// 无需输入，缓冲区还有数据
    printf("%s\n",str2); // 输出 is
    printf("%s\n",str3); // 输出 good

对于参数%d：会忽略缓冲区开头的空白符；对于参数 %c直接读取缓冲区的第一个字符（无论这个字符是什么）；

	int a;
	char c;
	scanf("%d",&a); // 输入 123<回车>
	scanf("%c",&c); // 直接执行了，由于缓存区还有一个'\n'回车符，c直接获取了
	printf("%d %d",a,(int)c); // 输出 123 10 （换行\n的asci码为10）
    return 0;

为了解决缓存区问题，可以使用fflush(stdin)清空缓存区，或者getchar()吃掉回车，或者下一行%c前加空格丢弃空白字符。

	int a;
	char c;
	scanf("%d",&a); // 输入 123<回车>
    fflush(stdin); // 清空缓存区中数据即回车（也可以用getchar()吃掉，或者在下一行%c前加空格）
	scanf("%c",&c); // 输入5
	printf("%d %d",a,(int)c); // 输出 123 53 （字符5的asci码值53）

6、scanf返回值

scanf()函数返回成功读取的项数。如果没有读取任何项，且需要读取一 个数字而用户却输入一个非数值字符串，scanf()便返回0。
当scanf()检测 到“文件结尾”时，会返回EOF（EOF是stdio.h中定义的特殊值，通常用 #define指令把EOF定义为-1）。我们将在第6章中讨论文件结尾的相关内容 以及如何利用scanf()的返回值。在读者学会if语句和while语句后，便可使用 scanf()的返回值来检测和处理不匹配的输入。