c语言 输入输出程序,C语言详解 - 输入输出
1. 输入输出一览
以下输入输出库函数的操作主要在标准输入输出设备(键盘和屏幕)与数据缓冲区之间进行。
1.1 printf()与scanf ()
printf():将指定的文字/字符串输出到标准输出设备(屏幕)。
注意宽度输出和精度输出控制
scanf():从标准输入设备(键盘)读取数据，并将值存放在变量中。
1、格式说明符个数与输入数据个数不相等的情况：
当我们从键盘输入数据时，数据之间必须用分隔符分开(空格、Tab键、回车)。并且要求scanf函数中格式说明符的个数与数据列表中数据的个数相等。如：
scanf("%d%d", &a, &b);
scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
如果出现不相等的情况，我们应该怎么分析呢？
其实，当我们输入数据时，只要没有按回车键，所输入的数据都还存放在缓冲区，并没有存入变量中。按【Enter】键后，scanf()函数才会从缓冲区中取走数据。缓冲区是一个先进先出的队列，即取走数据的时候，遵循先输入的数据先取走的原则。scanf函数的格式说明符有几个就要取几次数据，只要碰到格式说明符就必须把数据取走，至于是不是要把取走的数据存放起来，就得看数据列表中的数据个数。没取完的数据继续留在缓冲区中。
以下是缓冲区示意图，它像一根管道，有一个入口和一个出口，数据只能从入口中存入，只能从出口中取出。
以下是针对该图的C程序，数据输入为：10203040
/*
* 输入数据格式：10203040
* 输出：a=10 b=20
c=30
*/
#include
<
stdio.h
>
int
main()
{
int
a, b, c;
scanf(
"
%d%d
"
,
&
a,
&
b);
/*
scanf中有2个格式说明符，表明要取两次数据，取走10和20
缓冲区中还剩下30和40
*/
printf(
"
a=%d b=%d /n
"
, a, b);
scanf(
"
%d
"
,
&
c);
/*
scanf中只有1个格式说明符，表明要取1次数据，取走30
缓冲区中还剩下40，因此，读者还可以取一次。。。。。
*/
printf(
"
c=%d /n
"
, c);
return
0
;
}
2、宽度输入的情况：
宽度输入指的是在%和格式说明符d之间加入一个整数。如：scanf("%2d", &x);
规则：
(1) 注意：%d与%1d是不同的
(2) 当宽度小于数据的实际宽度时，截取指定宽度的部分作为一个数进入缓冲区，再将剩余部分作为另一个数放入缓冲区。
基于以下程序进行测试，测试结果如下：
#include
<
stdio.h
>
main()
{
int
a;
float
b,c;
scanf(
"
%3d%f%f
"
,
&
a,
&
b,
&
c);
printf(
"
%d %f %f /n
"
, a, b, c);
}
test case #1：
输入：123
输出：1 2.000000 3.000000
test case #2：
输入：12345.1234567
输出：123 4.000000 5.123456
test case #3：
输入：123456
输出：123 4.000000 5.000000
test case #4：
输入：1.2345
输出：1 0.230000 4.000000
test case #5：
输入：123.4567
输出：123 0.450000 6.000000
test case #6：
输入：1234.567
输出：123 4.500000 6.000000
1.2 getchar()与putchar()
getchar(): 将用户输入的字符输出到标准输出设备(屏幕)。按【Enter】键后，getchar()函数才会读入第一个字符，并返回该字符常量。
注：由于缓冲区的读取特性，当用户由键盘键入字符时，计算机并不会马上处理，而会暂存到系统的缓冲区(Buffter)内。到按【Enter】键后，getchar()函数才会读入缓冲区的第一个字符。而其它字符继续保留在缓冲区，等待下一个读取字符/字符串的函数来读入。
putchar():用来输出指定的单一字符。
例1. 运行以下程序，输入：Hello!
#include
<
stdio.h
>
int
main()
{
char
c, s[
20
];
printf(
"
Enter a string:
"
);
c
=
getchar();
printf(
"
Read the remaining from the buffer
/n
");
scanf("
%s", s);
putchar(c);
putchar('
/n');
printf(
"
%s /n
"
, s);
}
例2. 输入一个汉字，并将它显示在屏幕上。
先输入：B超，观察输出。再运行程序，输入：超，比较输出结果：
#include
<
stdio.h
>
int
main()
{
char
c1, c2;
printf(
"
Enter an Chinese character:
"
);
c1
=
getchar();
c2
=
getchar();
printf(
"
The Chinese character entered is:
"
);
putchar(c1);
putchar(c2);
putchar(
'
/n
'
);
}
注：由对比可知，当输入第一个数据时，只输出了字母“B”，汉字“超”没有输出。原因是一个汉字需要两个字节(字符)才能表示，所以对于第一个输入而言，所输入的字符“超”的第二个字节内容仍然保留在缓冲区。第二次运行，只输入“超”字时，通过两个getchar()函数将缓冲区中的“超”字全部读出，并用两次putchar()显示了一个完整的汉字。
1.3 getche()与getch()
getche():该函数会由键盘输入一个字符，返回给调用者，并在屏幕上显示读入的字符。由于它并不读取缓冲区的字符，只要用户输入字符，getche()函数会立刻读取，而不需等待按【Enter】键。通常用于程序中只需用户输入一个字符，即可往下继续执行的情形。
getch():它与getche()的区别是，getch()不需将所输入的字符显示到屏幕上。
例3. 测试getche()和getch()
#include
<
stdio.h
>
#include
<
conio.h
>
/*
getche(), getch()
*/
int
main()
{
char
c1, c2;
printf(
"
Press any key to exit
"
);
c1
=
getche();
putchar(
'
/n
'
);
printf(
"
Press any key once more to exit
"
);
c2
=
getch();
putchar(
'
/n
'
);
printf(
"
The character getche() read: %c /n
"
, c1);
printf(
"
The character getch() read: %c /n
"
, c2);
}
1.4 gets()与puts()
gets():
scanf输入字符串可以配合%s格式，但缺点是当遇到字符串中有空白或tab字符时，会自动视为串输入结束。因此不适合输入包含空白/tab字符的字符串。这时gets()函数就可解决该问题。
gets()函数会将用户整段字符串响应到标准输出设备(屏幕)上，当用户按下【Enter】键时，会读取缓冲区的所有字符并存放到指定字符数组中。
比较适合应用在多字符，中文字或长字符串的读取。
puts():用来输出字符串，输出完成后光标自动移到下一行。当输出数据时，会以'/0'字符作为该字符串的结束。
例4. 测试gets()和puts()
#include
<
stdio.h
>
int
main()
{
char
s[
50
];
printf(
"
Enter a string:
"
);
gets(s);
printf(
"
The string you entered:
"
);
puts(s);
}
2. stdio.h文件
另外还有一组输入输出函数是getc()和putc()，它们的作用也是输入和输出一个字符，先看它们在头文件stdio.h中的定义。
以下是头文件stdio.h的部分内容，请注意注释部分：
/*
size_t的定义
*/
#ifndef_SIZE_T_DEFINED
typedef unsigned
int
size_t;
#define
_SIZE_T_DEFINED
#endif
#define
EOF (-1)
//
EOF的定义
/*
FILE结构的定义
*/
#ifndef_FILE_DEFINED
struct
_iobuf {
char
*
_ptr;
int
_cnt;
char
*
_base;
int
_flag;
int
_file;
int
_charbuf;
int
_bufsiz;
char
*
_tmpfname;
};
typedef
struct
_iobuf FILE;
#define
_FILE_DEFINED
#endif
#define
FILENAME_MAX 260
//
最大文件名长度
#define
FOPEN_MAX 20
//
最多可打开的文件数
/*
NULL指针值的定义
*/
#ifndefNULL
#ifdef __cplusplus
#define
NULL 0
#else
#define
NULL ((void *)0)
#endif
#endif
/*
标准I/O设备数组_iob[]的定义
*/
#ifndef_STDIO_DEFINED
_CRTIMP
extern
FILE _iob[];
#endif
/*
标准I/O设备的定义
*/
#define
stdin (&_iob[0])
#define
stdout (&_iob[1])
#define
stderr (&_iob[2])
/*
函数原型
*/
_CRTIMP
int
__cdeclscanf(
const
char
*
,
);
_CRTIMP
int
__cdecl getc(FILE
*
);
_CRTIMP
int
__cdeclgetchar(
void
);
_CRTIMP
char
*
__cdeclgets(
char
*
);
_CRTIMP
int
__cdeclprintf(
const
char
*
,
);
_CRTIMP
int
__cdeclputc(
int
, FILE
*
);
_CRTIMP
int
__cdeclputchar(
int
);
_CRTIMP
int
__cdeclputs(
const
char
*
);
/*
宏定义
*/
#define
feof(_stream) ((_stream)->_flag & _IOEOF)
#define
getc(_stream) (--(_stream)->_cnt >= 0 /
?
0xff
&
*
(_stream)
->
_ptr
++
: _filbuf(_stream))
#define
putc(_c,_stream) (--(_stream)->_cnt >= 0 /
?
0xff
&
(
*
(_stream)
->
_ptr
++
=
(
char
)(_c)) : _flsbuf((_c),(_stream)))
#define
getchar() getc(stdin)
//
调用getchar()时，实际调用的是getc(stdin)
#define
putchar(_c) putc((_c),stdout)
//
调用putchar(_c)时，实际调用的是putc((_c), stdin)
例5. getc()函数和putc()函数
#include
<
stdio.h
>
void
main()
{
int
ch;
FILE
*
pfin
=
stdin;
//
定义一个文件指针，并指向标准输入设备(键盘)
FILE
*
pfout
=
stdout;
//
定义一个文件指针，并指向标准输出设备(屏幕)
printf(
"
Enter a string:
"
);
ch
=
getc(pfin);
//
使用getc()函数获取缓冲区中的第一个字符
putc(ch, pfout);
//
使用putc()函数输出该字符
putc(
'
/n
'
, pfout);
//
使用putc()函数输出换行字符
}
运行结果：
Enter a string: Testing!TPress any key to continue