【C语言】printf函数的学习与使用

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printf 函数的介绍：

• printf 函数是一个非常常用的函数，是一个输出流函数，将格式化的数据输出到标准输出流
• printf 函数属于库

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1.printf 函数的一般形式

int printf ( const char * format, ... );

• format是一个格式化字符串，它指定后续参数如何被格式化和显示。
• … 表示可变量的参数，这些参数将按照format字符串的格式被处理
• 格式化数据如下：
  • 普通的字符：“abcdef”等字符串
  • 转义序列（转义字符）：\n换行符，\t制表符等
  • 格式说明符（占位符）

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2.prinf 函数的返回值

我可以查看网站：https://legacy.cplusplus.com/，下面是对printf函数返回值的解释：

可知，printf函数的返回值有两种：

• 如果这个函数成功使用，返回打印的字符数
• 如果失败，返回一个负数
  我们可以通过以下的代码进行printf使用函数成功与否的检查

  #include 

int main() {
    int ret = printf("Hello, World!\n");
    if (ret < 0) {
        // 处理错误
        perror("printf failed");
    } else {
        // 输出成功
        printf("Successfully printed %d characters.\n", ret);
    }
    return 0;
}

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3.format 解释

3.1 转义字符

#include 

int main() {
  printf("Hello World!");//普通字符,未使用转移字符\n
  printf("Good C");

  printf("Hello World!\n");//普通字符,使用转移字符\n
  printf("Good C");

  return 0;
}

通过代码结果，我们可以发现，当我使用了转移字符\n后，Hello World打印完之后进行了换行，接着打印Good C，所以，这就是转移字符\n的作用。常用的转义字符如表

转义字符	作用
\?	在书写连续多个问号时使用，防止他们被解析成三字母词，在新的编译器上没法验证了。
\’	用于表示字符常量’
\"	用于表示一个字符内部的双引号
\\	用于表示字符串里的反斜杠，防止它被解释为一个转义序列符 ()
\a	警报，这会使得终端发出警报声或出现闪烁，或者两者同时发生
\b	退格符，光标回退一个字符但不删除字符
\f	换页符，光标移到下一页。在现代系统上，这已经反映不出来了，行为改成类似于\v
\r	回车符，光标移到同一行的开头
\t	制表符，光标移到下一个水平制表位，通常是下一个4/8的倍数
\v	垂直分隔符，光标移到下一个垂直制表位，通常是下一行的同一列
\ddd	d d d表示1~3个八进制的数字
\xdd	d d表示两个16进制数字
\0	null 字符，代表没有内容， \0 是\ddd 这类转义字符的一种，用于字符串的结束标志，其ASCII码值是0.

若想了解更加仔细可以浏览网站：https://zh.cppreference.com/w/c/language/escape

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3.2 格式说明符(占位符)

我们可以观察以下代码：

#include 

int main() {
   int a = 10;
   printf("这是int的值：%d\n", a);
   return 0;
}

我们可以发现，printf函数里面的 %d 变成了我们的 a的值，所以我们可以知道，像%d这种占位符是会被后面的值替换的。同时占位符的是按顺序来替换的，我们可以参考以下代码：

#include 

int main() {
  int a = 10;
  int b = 11;
  int c = 12;
  printf("这是a的值：%d，这是b的值：%d，这是c的值：%d\n", a, b, c);
  printf("这是a的值：%d，这是b的值：%d，这是c的值：%d\n", c, b, a);
  return 0;
}

对于format的一般形式，我们有这样的定义：

%[flags][width][.precision][length]specifier

• flags：标志
• width：宽度
• .precision：精度
• length：长度
• specifier：说明符

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3.2.1 flags 标志

常用标志符如下：

标志符	作用
-	左对齐输出（默认为右对齐输出）
+	输出的数字总是显示正负号
（空格）	显示正数时显示一个空格
#	显示特定的格式，如：十六进制前缀0x
0	用零填充空白位置（设置宽度时使用）

• 左对齐例子

 #include 

int main() {
   int Input = 10;
   printf("%10d\n", Input);
   printf("%-10d\n", Input);
   return 0;

结果为：

可以看到，当我没使用左对齐时，输出默认是右对齐的，使用后则为左对齐。其他flags就由小伙伴们研究啦。

3.2.2 width 宽度

指定输出的最小字符数，如果实际内容宽度小于这个宽度，会用空格填补，如果使用了[flags]中的0则填补0。

我们依旧使用上面的例子,可以观察第一句printf语句，前面其实空了8个空格，我们可以在10前面加入0查看一下输出结果。

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3.2.3 precision 精度

• 对于整数，表示最小的位数。
• 对于浮点数，表示小数点后小数位数。
• 可以使用*，由后的参数指定精度。
  我来观察下面的图片：
  

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3.2.4 length 长度

符号	类型
h	短整型（short int 或 unsigned short int）
l	长整型（long int 或 unsigned long int）
ll	长长整形（long long int 或 unsigned long long int）
j	整形（intmax_t 或 uintmax_t）
z	size_t
t	ptrdiff型（ptrdiff_t）
L	长双精度型（long double）

使用length的好处： 可以确保程序能够正确地处理不同大小的整数和浮点数类型，特别是在涉及到不同平台或需要处理大范围数值的情况下。

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3.2.5 specifier 说明符

作用： 决定如何将参数转换成字符串或从字符串中读取数据。
常用的说明符：

说明符	表示
d 或 i	有符号的十进制数字
u	无符号的十进制数字
x 或 X	无符号的十六进制整数
o	无符号的八进制数字
f	浮点数
e 或 E	科学计数法表示浮点数
g 或 G	自动选择 f 或 e 格式
a 或 A	十六进制浮点数
c	字符
s	字符串
p	指针
n	存储输出字符的数量
%	输出字面上的%

所以，我们可以知道，%加上说说明符组成了占位符。

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printf 函数与流

上面又说得到，printf函数是一个输出流函数，将数据输出到标准输出流上，而标准输出流属于标准流。

流： 我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输入输出操作各不相同，为了方便程序员对各种设备进行方便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流想象成流淌着字符的河。

标准流： C语言程序打开时默认打开的三个流。

• 标准输出流 stdout 用于从标准输入设备（通常是键盘）读取数据。
• 标准输入流 stdin 用于向标准输出设备（通常是屏幕）发送数据。
• 标准错误流 stderr 用于向标准错误设备（通常是屏幕）发送错误消息和诊断信息。

printf函数与流的交互： printf函数调用后会将格式化的数据存入标准输出流的缓冲区，内容不会被立即打印，但是，当缓冲区被刷新后，缓冲区中的内容会被写到底层的输出设备（终端或文件），如果时终端，终端驱动程序会进一步处理这些数据，将其显示在屏幕上。

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End

感谢你的阅读，本人是大一新生，因为时间有限，一些字符的用法就不具体举例啦，如果有错误的地方，也请大佬指正，谢谢大家！