C语言数据类型和变量

# C语言数据类型和变量

# 数据类型介绍

        C语⾔提供了丰富的数据类型来描述⽣活中的各种数据。使⽤整型类型来描述整数,使⽤字符类型来描述字符,使⽤浮点型类型来描述⼩数。所谓“类型”,就是相似的数据所拥有的共同特征,编译器只有知道了数据的类型,才知道怎么操作数据。

        下面盘点了C语言提供的各种数据类型,本次主要探讨内置数据类型。

C语言数据类型和变量_第1张图片

1.1  字符型

1 char     //charactor

2 [signed] char     //有符号的

3 unsigned char   //无符号的

1.2 整型

1 //短整型

2 short  [int]

3 [signed] short [int]

4 unsigned short [int]

5

6/ /整型

7 int
8 [ signed ] int
9 unsigned int
10 // ⻓整型
11 long [ int ]
12 [ signed ] long [ int ]
13 unsigned long [ int ]
14 // 更⻓的整型
15  //C99 中引⼊
16 long long [ int ]
17 [ signed ] long long [ int ]
18 unsigned long long [ int ]

1.3 浮点型

1 float   //单精度浮点数

2 double   //双精度浮点数

3 long double    //更长的双精度浮点数    c99

1.4  布尔类型

        C语言原来并没有为布尔类型单独设置一个类型,而是使用整数0表示假,非零表示真。

在C99中也引入了布尔类型,是专门表示真假的。

1 _Bool

        布尔类型的使用得包含头文件

        布尔类型变量的取值是:true 或者 false。

2 #define bool _Bool

3 #define false 0

4 #define true 1

代码展示为:

#include
#include
int main()
{
	_Bool flag = true;
	if (flag)
		printf("i like C\n");
	return 0;
}

1.5 各种数据类型的长度

          每⼀种数据类型都有⾃⼰的⻓度,使⽤不同的数据类型,能够创建出⻓度不同的变量,变量⻓度的不同,存储的数据范围就有所差异。

1.5.1  sizeof操作符

        sizeof 是⼀个关键字,也是操作符,专⻔是⽤来计算sizeof的操作符数的类型⻓度的,单位是字节。
        sizeof 操作符的操作数可以是类型,也可是变量或者表达式。
        sizeof 的操作数如果不是类型,是表达式的时候,可以省略掉后边的括号的。 如:
                                                                                  sizeof(类型)或  sizeof 表达式
        sizeof 后边的表达式是不真实参与运算的,根据表达式的类型来得出大小。
        sizeof 的计算结果是 size_t 类型的。
注意:
        sizeof 运算符的返回值,C 语⾔只规定是⽆符号整数,并没有规定具体的类型,⽽是留给系统⾃⼰去决定, sizeof 到底返回什么类型。不同的系统中,返回值的类型有可能是
unsigned int ,也有可能是 unsigned long ,甚⾄是 unsigned long long ,对应的 printf() 占位符分别是 %u %lu %llu 。这样不利于程序的可移植性。C 语⾔提供了⼀个解决⽅法,创造了⼀个类型别名 size_t ,⽤来统⼀表⽰ sizeof 的返回值类型。对应当前系统的 sizeof 的返回值类型,可能是 unsigned int ,也可能是 unsigned long long

例如:C语言数据类型和变量_第2张图片

下图是在VS2022 X64配置下的输出:

C语言数据类型和变量_第3张图片

另外补充一点: sizeof 中表达式不计算

C语言数据类型和变量_第4张图片

        sizeof 在代码进⾏编译的时候,就根据表达式的类型确定了,类型的常⽤,⽽表达式的执⾏却要在程序运⾏期间才能执⾏,在编译期间已经将sizeof处理掉了,所以在运⾏期间就不会执⾏表达式了。

# signed和unsigned

          C 语⾔使⽤ signed 和 unsigned 关键字修饰字符型和整型类型的。signed 关键字,表⽰⼀个类型带有正负号,包含负值;unsigned 关键字,表⽰该类型不带有正负号,只能表⽰零和正整数。对于 int 类型,默认是带有正负号的,也就是说 int 等同于 signed int 。由于这是默认情况,关键字 signed ⼀般都省略不写,但是写了也不算错。int 类型也可以不带正负号,只表⽰⾮负整数。这时就必须使⽤关键字 unsigned 声明变量。
signed int a;//等同于 int a;
unsigned int a;
        整数变量声明为 unsigned 的好处是,同样⻓度的内存能够表⽰的最⼤整数值,增⼤了⼀倍。⽐如,16位的 signed short int 的取值范围是:-32768~32767,最⼤是32767;⽽unsigned short int 的取值范围是:0~65535,最⼤值增⼤到了65,535。32位的 signed int 的取值范围可以参看 limits.h 中给出的定义。下⾯的定义是VS2022环境中,limits.h中相关定义。
1 # define SHRT_MIN (-32768) // 有符号 16 位整型的最⼩值
2 # define SHRT_MAX 32767 // 有符号 16 位整型的最⼤值
3 # define USHRT_MAX 0xffff // ⽆符号 16 位整型的最⼤值
4 # define INT_MIN (-2147483647 - 1) // 有符号整型的最⼩值
5 # define INT_MAX 2147483647 // 有符号整型的最⼤值

 unsigned int ⾥⾯的 int 可以省略,所以上⾯的变量声明也可以写成下⾯这样。

unsigned a;

字符类型 char 也可以设置 signed 和 unsigned
1 signed char c; // 范围为 -128 127
2 unsigned char c; // 范围为 0 255
注意,C 语⾔规定 char 类型默认是否带有正负号,由当前系统决定。这就是说, char 不等同于 signed char ,它有可能是 signed char ,也有可能是 unsigned char 。这⼀点与 int 不同, int 就是等同于 signed int

# 数据类型的取值范围

        上述的数据类型很多,尤其数整型类型就有short、int、long、long long 四种,为什么呢?其实每⼀种数据类型有⾃⼰的取值范围,也就是存储的数值的最⼤值和最⼩值的区间,有了丰富的类
型,我们就可以在适当的场景下去选择适合的类型。如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值:
        limits.h ⽂件中说明了整型类型的取值范围。
        float.h 这个头⽂件中说明浮点型类型的取值范围。
为了代码的可移植性,需要知道某种整数类型的极限值时,应该尽量使⽤这些常量。
SCHAR_MIN SCHAR_MAX :signed char 的最⼩值和最⼤值。
SHRT_MIN SHRT_MAX :short 的最⼩值和最⼤值。
INT_MIN INT_MAX :int 的最⼩值和最⼤值。
LONG_MIN LONG_MAX :long 的最⼩值和最⼤值。
LLONG_MIN LLONG_MAX :long long 的最⼩值和最⼤值。
UCHAR_MAX :unsigned char 的最⼤值。
USHRT_MAX :unsigned short 的最⼤值。
UINT_MAX :unsigned int 的最⼤值。
ULONG_MAX :unsigned long 的最⼤值。
ULLONG_MAX :unsigned long long 的最⼤值。

# 变量 

1.变量的创建

        了解清楚了类型,我们使⽤类型做什么呢?类型是⽤来创建变量的。什么是变量呢?C语⾔中把经常变化的值称为变量,不变的值称为常量。变量创建的语法形式是这样的:
data_type name;
        |         |
        |         |
数据类型 变量名
int age; // 整型变量
char ch; // 字符变量
double weight; // 浮点型变量

 变量在创建的时候就给⼀个初始值,就叫初始化。

#include
int main()
{
    int age = 18;
    char ch = 'w';
    double weight = 48.0;
    unsigned int height = 100;
    return 0;
}

2.变量的分类

        • 全局变量:在⼤括号外部定义的变量就是全局变量
        全局变量的使⽤范围更⼴,整个⼯程中想使⽤,都是有办法使⽤的。
        • 局部变量:在⼤括号内部定义的变量就是局部变量
        局部变量的使⽤范围是⽐较局限,只能在⾃⼰所在的局部范围内使⽤的。
#include

int global = 2023;//全局变量

int main()
{
	int local = 2018;//局部变量
	printf("%d\n",local);
	printf("%d\n",global);
	return 0;
}
        如果局部和全局变量,名字相同呢?其实当局部变量和全局变量同名的时候,局部变量优先使⽤.这里不过多赘述了。
        全局变量和局部变量在内存中存储在哪⾥呢?⼀般我们在学习C/C++语⾔的时候,我们会关注
内存中的三个区域:栈区、堆区、静态区。
        1. 局部变量是放在内存的栈区
        2. 全局变量是放在内存的静态区
        3. 堆区是⽤来动态内存管理的(后期会介绍)
        其实内存区域的划分会更加细致,以后在操作系统的相关知识的时候会介绍。
C语言数据类型和变量_第5张图片

# 算数操作符

        在写代码时候,⼀定会涉及到计算。C语⾔中为了⽅便运算,提供了⼀系列操作符,其中有⼀组操作符叫:算术操作符。分别是: + - * / % ,这些操作符都是双⽬操作符。
        注: 操作符也被叫做:运算符,是不同的翻译,意思是⼀样的。

1.+ 和 -

        + 和 - ⽤来完成加法和减法。+ - 都是有2个操作数的,位于操作符两端的就是它们的操作数,这种操作符也叫双⽬操作符。使用方法如下:
#include 
int main()
{
 int x = 4 + 22;
 int y = 61 - 23;
 printf("%d\n", x);
 printf("%d\n", y);
 return 0;
}

2. *

        运算符 * ⽤来完成乘法。

#include 
int main()
{
 int num = 5;
 printf("%d\n", num * num); // 输出 25
 return 0;
}

3. /

        运算符 / ⽤来完成除法。除号的两端如果是整数,执⾏的是整数除法,得到的结果也是整数。
#include 
int main()
{
 float x = 6 / 4;
 int y = 6 / 4;
 printf("%f\n", x); // 输出 1.000000
 printf("%d\n", y); // 输出 1
 return 0;
}
        上⾯⽰例中,尽管变量 x 的类型是 float (浮点数),但是 6 / 4 得到的结果是 1.0 ,⽽不是
1.5 。原因就在于 C 语⾔⾥⾯的整数除法是整除,只会返回整数部分,丢弃⼩数部分。
        如果希望得到浮点数的结果,两个运算数必须⾄少有⼀个浮点数,这时 C 语⾔就会进⾏浮点数除法。
#include 
int main()
{
 float x = 6.0 / 4; // 或者写成 6 / 4.0
 printf("%f\n", x); // 输出 1.500000
 return 0;
}
        上⾯⽰例中, 6.0 / 4 表⽰进⾏浮点数除法,得到的结果就是 1.500000 
再看⼀个例⼦:
#include 
int main()
{
 int score = 5;
 score = (score / 20) * 100;
 return 0;
}
        上⾯的代码,你可能觉得经过运算, score 会等于 25 ,但是实际上 score 等于 0 。这是因为
score / 20 是整除,会得到⼀个整数值 0 ,所以乘以 100 后得到的也是 0 。为了得到预想的结果,可以将除数 20 改成 20.0 ,让整除变成浮点数除法。

4.%

        运算符 % 表⽰求模运算,即返回两个整数相除的余值。这个运算符只能⽤于整数,不能⽤于浮点数。

#include 
int main()
{
 int x = 6 % 4; // 2
 return 0;
}
        负数求模的规则是,结果的正负号由第⼀个运算数的正负号决定。
#include 
int main()
{
 printf("%d\n", 11 % -5); // 1
 printf("%d\n",-11 % -5); // -1
 printf("%d\n",-11 % 5); // -1
 return 0;
}

# 赋值操作符:=和复合赋值

        在变量创建的时候给⼀个初始值叫初始化,在变量创建好后,再给⼀个值,这叫赋值。 赋值操作符 = 是⼀个随时可以给变量赋值的操作符。

int a = 100 ; // 初始化
a = 200 ; // 赋值,这⾥使⽤的就是赋值操作符

 1.连续赋值

        赋值操作符也可以连续赋值,如:

int a = 3 ;
int b = 5 ;
int c = 0 ;
c = b = a+ 3 ; // 连续赋值,从右向左依次赋值的。
        C语⾔虽然⽀持这种连续赋值,但是写出的代码不容易理解,建议还是拆开来写,这样在需要调试的时候⽅便观察代码的执⾏细节。
int a = 3 ;
int b = 5 ;
int c = 0 ;
b = a+ 3 ;
c = b;      //效果与上面一致

2.复合赋值符 

在写代码时,我们经常可能对⼀个数进⾏⾃增、⾃减的操作,如下代码:
int a = 10 ;
a = a+ 3 ;
a = a -2 ;

这样代码C语⾔给提供了更加⽅便的写法:

int a = 10 ;
a += 3 ;
a -= 2 ;

 C语⾔中提供了复合赋值符,⽅便我们编写代码,这些赋值符有:

+=        -=
*=         /=         %=
// 下⾯的操作符后期讲解
>>=         <<=
&=         |=         ^=

单⽬操作符:++、--、+、-  

        C语⾔中还有⼀些操作符只有⼀个操作数,被称为单⽬操作符。 ++ -- +( ) -( ) 就是单⽬操作符的。

1 ++和--

++是⼀种⾃增的操作符,⼜分为前置++和后置++,--是⼀种⾃减的操作符,也分为前置--和后置--.

前置++

int a = 10 ;
int b = ++a; //++ 的操作数是 a ,是放在 a 的前⾯的,就是前置 ++
printf ( "a=%d b=%d\n" ,a , b);
计算⼝诀:先+1,后使⽤;
a原来是10,先+1,后a变成了11,再使⽤就是赋值给b,b得到的也是11,所以计算技术后,a和b都是11,相当于这样的代码:
int a = 10 ;
a = a+ 1 ;
b = a;
printf ( "a=%d b=%d\n" ,a , b);

 后置++

int a = 10 ;
int b = a++; //++ 的操作数是 a ,是放在 a 的后⾯的,就是后置 ++
printf ( "a=%d b=%d\n" ,a , b);
计算⼝诀:先使⽤,后+1
a原来是10,先使⽤,就是先赋值给b,b得到了10,然后再+1,然后a变成了11,所以直接结束后a是11,b是10,相当于这样的代码:
int a = 10 ;
int b = a;
a = a+ 1 ;
printf ( "a=%d b=%d\n" ,a , b);

前置--

如果你听懂了前置++,那前置--是同理的,只是把加1,换成了减1;
计算⼝诀:先-1,后使⽤
int a = 10 ;
int b = --a; //-- 的操作数是 a ,是放在 a 的前⾯的,就是前置 --
printf ( "a=%d b=%d\n" ,a , b); // 输出的结果是: 9 9
后置--
同理后置--类似于后置++,只是把加⼀换成了减⼀
计算⼝诀:先使⽤,后-1
int a = 10 ;
int b = a--; //-- 的操作数是 a ,是放在 a 的后⾯的,就是后置 --
printf ( "a=%d b=%d\n" ,a , b); // 输出的结果是: 9 10

2 + 和 -  

        这⾥的+是正号,-是负号,都是单⽬操作符。运算符 + 对正负值没有影响,是⼀个完全可以省略的运算符,但是写了也不会报错。 运算符 - ⽤来改变⼀个值的正负号,负数的前⾯加上 - 就会得到正数,正数的前⾯加上 - 会得到负 数。
int a = + 10 ; 等价于 int a = 10 ;
 
int a = 10 ;
int b = -a;
int c = -10 ;
printf ( "b=%d c=%d\n" , b, c); // 这⾥的 b c 都是 -10
int a = -10 ;
int b = -a;
printf ( "b=%d\n" , b); // 这⾥的 b 10

强制类型转换

        在操作符中还有⼀种特殊的操作符是强制类型转换,语法形式很简单,形式为:(类型)

 int a = 3.14;

//a 的是 int 类型 , 3.14 double 类型,两边的类型不⼀致,编译器会报警告
为了消除这个警告,我们可以使⽤强制类型转换:
int a = ( int ) 3.14 ; // 意思是将 3.14 强制类型转换为 int 类型,这种强制类型转换只取整数部分

        俗话说,强扭的⽠不甜,我们使⽤强制类型转换都是万不得已的时候使⽤,如果不需要强制类型转化就能实现代码,这样⾃然更好的。 

# scanf和printf介绍

1.printf

基本⽤法

        printf() 的作⽤是将参数⽂本输出到屏幕。它名字⾥⾯的 f 代表 format (格式化),表⽰可以定制输出⽂本的格式。
# include
int main ( void )
{
        printf ( "Hello World" );
        return 0 ;
}
        上⾯命令会在屏幕上输出⼀⾏⽂字“Hello World”。
        printf() 不会在⾏尾⾃动添加换⾏符,运⾏结束后,光标就停留在输出结束的地⽅,不会⾃动换⾏。为了让光标移到下⼀⾏的开头,可以在输出⽂本的结尾,添加⼀个换⾏符 \n 。如下:
# include
int main ( void )
{
        printf ( "Hello World\n" );
        return 0 ;
}
如果⽂本内部有换⾏,也是通过插⼊换⾏符来实现,如下⽅代码:
# include
int main ( void )
{
        printf ( "Hello\nWorld\n" );
        printf ( "Hello\n" );
        printf ( "World\n" );
return 0 ;
}
        printf() 是在标准库的头⽂件 stdio.h 定义的。使⽤这个函数之前,必须在源码⽂件头部引⼊这个头⽂件。

占位符 

     printf() 可以在输出⽂本中指定占位符。所谓 “占位符”,就是这个位置可以⽤其他值代⼊。
// 输出 There are 3 apples
# include
int main ()
{
        printf ( "There are %d apples\n" , 3 );
        return 0 ;
}

        上⾯⽰例中, There are %d apples\n 是输出⽂本,⾥⾯的 %d 就是占位符,表⽰这个位置要⽤其他值来替换。占位符的第⼀个字符⼀律为百分号 % ,第⼆个字符表⽰占位符的类型, %d 表⽰这⾥代⼊的值必须是⼀个整数。 

        printf() 的第⼆个参数就是替换占位符的值,上⾯的例⼦是整数 3 替换 %d 。执⾏后的输出结果就是 There are 3 apples 。因此printf()参数与占位符是一一对应关系,如果有n个占位符,printf()的参数就应该有n+1个,务必牢记。
        常⽤的占位符除了 %d ,还有 %s 表⽰代⼊的是字符串。
#include 
int main()
{
 printf("%s will come tonight\n", "zhangsan");
 return 0;
}
        上⾯⽰例中, %s 表⽰代⼊的是⼀个字符串,所以 printf() 的第⼆个参数就必须是字符串,这个例⼦是 zhangsan 。执⾏后的输出就是 zhangsan will come tonight
        输出⽂本⾥⾯可以使⽤多个占位符。    
#include 
int main()
{
 printf("%s says it is %d o'clock\n", "lisi", 21);
 return 0;
}
        上⾯⽰例中,输出⽂本 %s says it is %d o'clock 有两个占位符,第⼀个是字符串占位
%s ,第⼆个是整数占位符 %d ,分别对应 printf() 的第⼆个参数( lisi )和第三个参数
21 )。执⾏后的输出就是 lisi says it is 21 o'clock
         printf() 参数与占位符是⼀⼀对应关系,如果有 n 个占位符, printf() 的参数就应该有 n +
1 个。如果参数个数少于对应的占位符, printf() 可能会输出内存中的任意值。

占位符列举

        printf() 的占位符有许多种类,与 C 语⾔的数据类型相对应。下⾯按照字⺟顺序,列出常⽤的占位符,⽅便查找,具体含义在后⾯章节介绍。
%a :⼗六进制浮点数,字⺟输出为⼩写。
%A :⼗六进制浮点数,字⺟输出为⼤写。
%c :字符。
%d :⼗进制整数。
%e :使⽤科学计数法的浮点数,指数部分的 e 为⼩写。
%E :使⽤科学计数法的浮点数,指数部分的 E 为⼤写。
%i :整数,基本等同于 %d
%f :⼩数(包含 float 类型和 double 类型)。
%g :6个有效数字的浮点数。整数部分⼀旦超过6位,就会⾃动转为科学计数法,指数部分的 e为⼩写。
%G :等同于 %g ,唯⼀的区别是指数部分的 E 为⼤写。
%hd :⼗进制 short int 类型。
%ho :⼋进制 short int 类型。
%hx :⼗六进制 short int 类型。
%hu :unsigned short int 类型。
%ld :⼗进制 long int 类型。
%lo :⼋进制 long int 类型。
%lx :⼗六进制 long int 类型。
%lu :unsigned long int 类型。
%lld :⼗进制 long long int 类型。
%llo :⼋进制 long long int 类型。
%llx :⼗六进制 long long int 类型。
%llu :unsigned long long int 类型。
%Le :科学计数法表⽰的 long double 类型浮点数。
%Lf :long double 类型浮点数。
%n :已输出的字符串数量。该占位符本⾝不输出,只将值存储在指定变量之中。
%o :⼋进制整数。
%p :指针。
%s :字符串。
%u :⽆符号整数(unsigned int)。
%x :⼗六进制整数。
%zd size_t 类型。
%% :输出⼀个百分号。

 输出格式

        printf() 可以定制占位符的输出格式。
 限定宽度

        printf() 允许限定占位符的最⼩宽度。

#include 
int main()
{
 printf("%5d\n", 123); // 输出为 " 123"
 return 0;
}
        上⾯⽰例中, %5d 表⽰这个占位符的宽度⾄少为5位。如果不满5位,对应的值的前⾯会添加空格。输出的值默认是右对⻬,即输出内容前⾯会有空格;如果希望改成左对⻬,在输出内容后⾯添加空格,可以在占位符的 % 的后⾯插⼊⼀个 - 号。
#include 
int main()
{
printf("%-5d\n", 123); // 输出为 "123 "
return 0;
}
        上⾯⽰例中,输出内容 123 的后⾯添加了空格。
        而对于⼩数,这个限定符会限制所有数字的最⼩显⽰宽度。
// 输出 " 123.450000"
#include 
int main()
{
 printf("%12f\n", 123.45);
 return 0;
}
        上⾯⽰例中, %12f 表⽰输出的浮点数最少要占据12位。由于⼩数的默认显⽰精度是⼩数点后6位,所以 123.45 输出结果的头部会添加2个空格。
总是显⽰正负号
        默认情况下, printf() 不对正数显⽰ + 号,只对负数显⽰ - 号。如果想让正数也输出 + 号,可以在占位符的 % 后⾯加⼀个 +
#include 
int main()
{
 printf("%+d\n", 12); // 输出 +12
 printf("%+d\n", -12); // 输出 -12
 return 0;
}
        上⾯⽰例中, %+d 可以确保输出的数值,总是带有正负号。
限定⼩数位数
        输出⼩数时,有时希望限定⼩数的位数。举例来说,希望⼩数点后⾯只保留两位,占位符可以写成 %.2f
// 输出 Number is 0.50
#include 
int main()
{
 printf("Number is %.2f\n", 0.5);
 return 0;
}
        如果希望⼩数点后⾯输出3位( 0.500 ),占位符就要写成 %.3f
        同时 这种写法可以与限定宽度占位符,结合使⽤。
// 输出为 " 0.50"
#include 
int main()
{
 printf("%6.2f\n", 0.5);
 return 0;
}
        上⾯⽰例中, %6.2f 表⽰输出字符串最⼩宽度为6,⼩数位数为2。所以,输出字符串的头部有两个空格。
        最⼩宽度和⼩数位数这两个限定值,都可以⽤ * 代替,通过 printf() 的参数传⼊。如下:
#include 
int main()
{
 printf("%*.*f\n", 6, 2, 0.5);
 return 0;
}
// 等同于printf("%6.2f\n", 0.5);
        上⾯⽰例中, %*.*f 的两个星号通过 printf() 的两个参数 6 2 传⼊。
输出部分字符串
        %s 占位符⽤来输出字符串,默认是全部输出。如果只想输出开头的部分,可以⽤ %.[m]s 指定输出的⻓度,其中 [m] 代表⼀个数字,表⽰所要输出的⻓度。
// 输出 hello
#include 
int main()
{
 printf("%.5s\n", "hello world");
 return 0;
}
        上⾯⽰例中,占位符 %.5s 表⽰只输出字符串“hello world”的前5个字符,即“hello”。

 2 scanf

        当我们有了变量,我们需要给变量输⼊值就可以使⽤ scanf 函数,如果需要将变量的值输出在屏幕上的时候可以使⽤ prinf 函数,下⾯看⼀个例⼦:
#include 
int main()
{
 int score = 0;
 printf("请输⼊成绩:");
 scanf("%d", &score);
 printf("成绩是:%d\n", score);
 return 0;
}

C语言数据类型和变量_第6张图片

C语言数据类型和变量_第7张图片

基本用法

        scanf() 函数⽤于读取⽤⼾的键盘输⼊。
        程序运⾏到这个语句时,会停下来,等待⽤⼾从键盘输⼊。⽤⼾输⼊数据、按下回⻋键后, scanf() 就会处理⽤⼾的输⼊,将其存⼊变量。
        它的原型也定义在头⽂件 stdio.h ,并且 scanf() 的语法跟 printf() 类似。
   例:scanf ( "%d" , &i);
        
        它的第⼀个参数是⼀个格式字符串,⾥⾯会放置占位符(与 printf() 的占位符基本⼀致),告诉编译器如何解读⽤⼾的输⼊,需要提取的数据是什么类型。 这是因为 C 语⾔的数据都是有类型的, scanf() 必须提前知道⽤⼾输⼊的数据类型,才能处理数 据。
        它的其余参数就是存放⽤⼾输⼊的变量,格式字符串⾥⾯有多少个占位符,就有多少个变量。 上⾯⽰例中, scanf() 的第⼀个参数 %d ,表⽰⽤⼾输⼊的应该是⼀个整数。 %d 就是⼀个占位 符, % 是占位符的标志, d 表⽰整数。第⼆个参数 &i 表⽰,将⽤⼾从键盘输⼊的整数存⼊变量 i
        注意:变量前⾯必须加上 & 运算符(指针变量除外),因为 scanf() 传递的不是值,⽽是地址,即将变量 i 的地址指向⽤⼾输⼊的值。如果这⾥的变量是指针变量(⽐如字符串变量),那就不⽤加 & 运算符。
        下⾯是⼀次将键盘输⼊读⼊多个变量的例⼦:
        scanf ( "%d%d%f%f" , &i, &j, &x, &y);
        上⾯⽰例中,格式字符串 %d%d%f%f ,表⽰⽤⼾输⼊的前两个是整数,后两个是浮点数,⽐如 1 -20 3.4 -4.0e3 。这四个值依次放⼊ i j x y 四个变量。
        scanf() 处理数值占位符时,会⾃动过滤空⽩字符,包括空格、制表符、换⾏符等。所以,⽤⼾输⼊的数据之间,有⼀个或多个空格不影响 scanf() 解读数据。另外,⽤⼾使⽤回⻋键,将输⼊分成⼏⾏,也不影响解读。
        ⽤⼾分成四⾏输⼊,得到的结果与⼀⾏输⼊是完全⼀样的。每次按下回⻋键以后,scanf() 就会开始解读,如果第⼀⾏匹配第⼀个占位符,那么下次按下回⻋键时,就会从第⼆个占位符开始解读。scanf() 处理⽤⼾输⼊的原理是,⽤⼾的输⼊先放⼊缓存,等到按下回⻋键后,按照占位符对缓存进⾏解读。 解读⽤⼾输⼊时,会从上⼀次解读遗留的第⼀个字符开始,直到读完缓存,或者遇到第⼀个不符合条 件的字符为⽌。
#include 
int main()
{
 int x;
 float y;
 
 // ⽤⼾输⼊ " -13.45e12# 0"
 scanf("%d", &x);
 printf("%d\n", x);
 scanf("%f", &y);
 printf("%f\n", y);
 return 0;
}
        上⾯⽰例中, scanf() 读取⽤⼾输⼊时, %d 占位符会忽略起⾸的空格,从 - 处开始获取数据,读取到 -13 停下来,因为后⾯的 . 不属于整数的有效字符。这就是说,占位符 %d 会读到 -13 。 第⼆次调⽤ scanf() 时,就会从上⼀次停⽌解读的地⽅,继续往下读取。这⼀次读取的⾸字符 是 . ,由于对应的占位符是 %f ,会读取到 .45e12 ,这是采⽤科学计数法的浮点数格式。后⾯的 # 不属于浮点数的有效字符,所以会停在这⾥。
        由于 scanf() 可以连续处理多个占位符,所以上⾯的例⼦也可以写成下⾯这样。
#include 
int main()
{
 int x;
 float y;
 
 // ⽤⼾输⼊ " -13.45e12# 0"
 scanf("%d%f", &x, &y);
 return 0;
}

 scanf的返回值

        scanf() 的返回值是⼀个整数,表⽰成功读取的变量个数。如果没有读取任何项,或者匹配失败,则返回 0 。如果在成功读取任何数据之前,发⽣了读取错误或 者遇到读取到⽂件结尾,则返回常量 EOF。
#include 
int main()
{
 int a = 0;
 int b = 0;
 float f = 0.0f;
 int r = scanf("%d %d %f", &a, &b, &f);
 printf("a=%d b=%d f=%f\n", a, b, f);
 printf("r = %d\n", r);
 return 0;
}

输入输出测试:

C语言数据类型和变量_第8张图片

如果输⼊2个数后,按 ctrl+z ,提前结束输⼊:
C语言数据类型和变量_第9张图片
        在VS环境中按3次 ctrl+z ,才结束了输⼊,我们可以看到r是2,表⽰正确读取了2个数值。如果⼀个数字都不输⼊,直接按3次 ctrl+z ,输出的r是-1,也就是EOF
C语言数据类型和变量_第10张图片

占位符 

scanf() 常⽤的占位符如下,与 printf() 的占位符基本⼀致。
%c :字符。
%d :整数。
%f float 类型浮点数。
%lf double 类型浮点数。
%Lf long double 类型浮点数。
%s :字符串。
%[] :在⽅括号中指定⼀组匹配的字符(⽐如 %[0-9] ),遇到不在集合之中的字符,匹配将会停⽌。
            上⾯所有占位符之中,除了 %c 以外,都会⾃动忽略起⾸的空⽩字符。 %c 不忽略空⽩字符,总是返回当前第⼀个字符,⽆论该字符是否为空格。 如果要强制跳过字符前的空⽩字符,可以写成 scanf(" %c", &ch) ,即 %c 前加上⼀个空格,表 ⽰跳过零个或多个空⽩字符。
        下⾯要特别说⼀下占位符 %s ,它其实不能简单地等同于字符串。它的规则是,从当前第⼀个⾮空⽩字符开始读起,直到遇到空⽩字符(即空格、换⾏符、制表符等)为⽌。因为 %s 不会包含空⽩字符,所以⽆法⽤来读取多个单词,除⾮多个 %s ⼀起使⽤。这也意味着,
scanf() 不适合读取可能包含空格的字符串,⽐如书名或歌曲名。另外, scanf() 遇到 %s 占位符,会在字符串变量末尾存储⼀个空字符 \0 。 scanf() 将字符串读⼊字符数组时,不会检测字符串是否超过了数组⻓度。所以,储存字符串时,很可能会超过数组的边界,导致预想不到的结果。为了防⽌这种情况,使⽤ %s 占位符时,应该指定读⼊字符串的最⻓⻓度,即写成 %[m]s ,其中的 [m] 是⼀个整数,表⽰读取字符串的最⼤⻓度,后⾯的字符将被丢弃。
#include 
int main()
{
     char name[11];
    scanf("%10s", name);
 
     return 0;
}
        上⾯⽰例中, name 是⼀个⻓度为11的字符数组, scanf() 的占位符 %10s 表⽰最多读取⽤⼾输⼊的10个字符,后⾯的字符将被丢弃,这样就不会有数组溢出的⻛险了。

 赋值忽略符

有时,⽤⼾的输⼊可能不符合预定的格式。

#include 
int main()
{
 int year = 0;
 int month = 0;
 int day = 0;
 scanf("%d-%d-%d", &year, &month, &day);
 printf("%d %d %d\n", year, month, day);
 return 0;
}
        上⾯⽰例中,如果⽤⼾输⼊ 2020-01-01 ,就会正确解读出年、⽉、⽇。问题是⽤⼾可能输⼊其他格式,⽐如 2020/01/01 ,这种情况下, scanf() 解析数据就会失败。 为了避免这种情况, scanf() 提供了⼀个赋值忽略符(assignment suppression character) * 。只要把 * 加在任何占位符的百分号后⾯,该占位符就不会返回值,解析后将被丢弃。
#include 
int main()
{
 int year = 0;
 int month = 0;
 int day = 0;
 scanf("%d%*c%d%*c%d", &year, &month, &day);
 return 0;
}
        上⾯⽰例中, %*c 就是在占位符的百分号后⾯,加⼊了赋值忽略符 * ,表⽰这个占位符没有对应的变量,解读后不必返回。

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