IO

输入与输出都接收多个参数，使用相同的类型字符串用以表示输出数据的类型。

scanf()把输入的字符串转换成整数、浮点数、字符或字符串，而printf()正好与它相反，把整数、浮点数、字符和字符串转换成显示在屏幕上的文本。

格式符

其格式符和意义如下所示：

类型	含义	示例
字符与字符串
c	单个字符	%c
s	字符串（char 数组）	%s
整数类型 (10进制)
d / i	有符号 10 进制整数	%d, %i
hd / hi	short int（短整型）	%hd, %hi
ld / li	long int（长整型）	%ld, %li
lld / lli	long long int（长长整型）	%lld, %lli
u	无符号 10 进制整数	%u
hu	unsigned short int	%hu
lu	unsigned long int	%lu
llu	unsigned long long int	%llu
其他进制整数
o	无符号 8 进制整数	%o
lo / llo	unsigned long / long long（8进制）	%lo, %llo
x / X	无符号 16 进制整数（x小写字母，X大写字母）	%x, %X
lx / lX	unsigned long int（16进制）	%lx, %lX
llx / llX	unsigned long long int（16进制）	%llx, %llX
浮点数类型
f	float / double（默认保留 6 位小数）	%f
lf	double（printf中与%f通用，scanf中必须区分）	%lf
Lf	long double（扩展精度浮点型）	%Lf
e / E	科学计数法（指数形式）输出浮点数	%e, %E
Le / LE	long double 的科学计数法形式	%Le, %LE
g / G	自动选择：根据数值大小自动选 %f 或 %e/%E（当指数 < -4 或 >= 精度时使用指数格式）	%g, %G
a / A	十六进制浮点数，p记数法 (C99/C11标准)	%a, %A
特殊类型
p	指针地址（十六进制形式）	%p
n	不产生输出，而是将已打印字符数存入对应的 int 指针变量	%n
%	打印一个百分号字符 % 本身	%%

tip

格式符说明是翻译说明，%d的意思是“把给定的值翻译成十进制整数文本并打印出来”​。%c转换说明把01001100转换成字符 L。

int main(void)
{
     char ch = 'A';
     printf("字符: %c\n", ch);  
     printf("字符序号: %d\n", ch);    
     return 0;
}

在 Python 中：'A' 是一个字符串对象（str），而不是整数。Python 是一门强类型语言，它不会自动把“字符串”看作“数字”。如果你直接写 "%d" % 'A'，Python 会抛出报错（TypeError）。

ch = 'A'
print("字符: %s" % ch)        # Python 中字符也是字符串，用 %s
print("字符序号: %d" % ch)# 必须显式调用 ord() 转换为整数

关于 %i：在 printf 中与 %d 相同；但在 scanf 中，%i 会根据输入的前缀自动识别进制（如 0x 开头识别为十六进制，0 开头识别为八进制）。

#include <stdio.h>
int main(){
    // 字符和字符串
    char ch = 'A';
    char str[] = "Hello";
    printf("字符: %c\n", ch);  //A 
    printf("字符序号: %d\n", ch); //65        // A
    printf("字符串: %s\n", str);        // Hello
    
    // 各种整数类型
    short short_num = 12345;
    int int_num = 123456;
    long long_num = 1234567890L;
    long long longlong_num = 1234567890123456789LL;
    
    // %提醒程序，要在该处打印一个变量，d表明把变量作为十进制整数打印。
    printf("short: %hd\n", short_num);           // 12345
    printf("int: %d\n", int_num);               // 123456
    printf("long: %ld\n", long_num);            // 1234567890
    printf("long long: %lld\n", longlong_num);  // 1234567890123456789
    
    // 无符号整数
    unsigned int uint_num = 4294967295U;
    unsigned long long ulonglong_num = 18446744073709551615ULL;
    
    printf("unsigned int: %u\n", uint_num);           // 4294967295
    printf("unsigned long long: %llu\n", ulonglong_num); // 18446744073709551615
    
    // 不同进制输出
    int num = 255;
    printf("十进制: %d\n", num);        // 255
    printf("八进制: %o\n", num);        // 377
    printf("十六进制: %x\n", num);      // ff
    printf("十六进制(大写): %X\n", num); // FF
    
    // long long 的不同进制
    long long big_num = 255LL;
    printf("long long 八进制: %llo\n", big_num);    // 377
    printf("long long 十六进制: %llx\n", big_num);   // ff
    
    // 浮点数
    float f_num = 3.14159f;
    double d_num = 3.141592653589793;
    
    printf("float: %f\n", f_num);       // 3.141590
    printf("double: %lf\n", d_num);     // 3.141593
    printf("科学计数法: %e\n", d_num);   // 3.141593e+00
    printf("自动格式: %g\n", d_num);     // 3.14159
    
    // 指针地址
    int *ptr = &int_num;
    printf("指针地址: %p\n", ptr);       // 类似 0x7fff5fbff6ac
    
    return 0;
}

打印%符号

由于printf()函数使用%符号来标识转换说明，因此打印%符号就成了个问题。

如果单独使用一个%符号，编译器会认为漏掉了一个转换字符。解决方法很简单，使用两个%符号就行了。

printf("%d%% 的人是男性.\n", 50); 50%的人是男性

printf

printf 函数称之为格式输出函数,方法名称的最后一个字母 f 表示 format。其功能是按照用户指定的格式,把指定的数据输出到屏幕上

printf 有两种基本用法：

1. 字符串字面量输出（非格式化输出）

当 printf 只输出字符串字面量且不包含任何格式说明符时，可以直接打印纯文本：

#include <stdio.h>
int main(){
    // 纯文本输出，不包含格式说明符
    printf("Hello, World!\n");
    printf("AaBb\n");
    printf("这是一行纯文本\n");
    return 0;
}

2. 格式化输出

调用格式为:printf( 格式字符串, 待打印项1, 待打印项2,...);

格式控制字符串形式: %[标志][输出宽度][.精度][长度]类型。类型是必选，其它是可选。

例如:

#include <stdio.h>
int main(){
    int a = 10;
    int b = 20;
    // 最简单的形式，只使用类型。输出: 10 20
    printf("%d %d",a, b);

    // 格式控制字符串和输出项在数量和类型上必须一一对应
    printf("%d %d %d",a, b); // 危险！输出项不足会导致未定义行为
    return 0;
}

tip

printf 完全信任你提供的格式占位符（%ld），而不会去检查你实际传入的变量类型。

当你调用 printf 时，参数会被压入栈中：并按照占位符对应的长度依次提取。

返回值

printf()函数也有一个返回值，它返回打印字符的个数(针对所有字符数，包括空格和不可见的换行符​)。如果有输出错误，printf()则返回一个负值

/* prntval.c -- printf()的返回值 */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
     int bph2o = 212;
     int rv;

     rv = printf("%d F is water's boiling point.\n", bph2o);
     printf("The printf() function printed %d characters.\n",
               rv);
     return 0;
}

// 212 F is water's boiling point.
// The printf() function printed 32 characters.

打印较长的字符串

有时，printf()语句太长，在屏幕上不方便阅读。如果空白（空格、制表符、换行符）仅用于分隔不同的部分，C编译器会忽略它们。因此，一条语句可以写成多行，只需在不同部分之间输入空白即可。例如，程序清单4.13中的一条printf()语句：

/* longstrg.c ––打印较长的字符串 */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
     printf("Here's one way to print a ");
     printf("long string.\n");
     printf("Here's another way to print a \
long string.\n");
     printf("Here's the newest way to print a "
               "long string.\n");      /* ANSI C */

     return 0;
}

• 方法1：使用多个printf()语句。因为第1个字符串没有以\n字符结束，所以第2个字符串紧跟第1个字符串末尾输出。

• 方法2：用反斜杠（\）和Enter（或Return）键组合来断行。这使得光标移至下一行，而且字符串中不会包含换行符。其效果是在下一行继续输出。但是，下一行代码必须和程序清单中的代码一样从最左边开始。如果缩进该行，比如缩进5个空格，那么这5个空格就会成为字符串的一部分。

• 方法3：ANSI C引入的字符串连接。在两个用双引号括起来的字符串之间用空白隔开，C编译器会把多个字符串看作是一个字符串。

标志、宽度、精度、长度

在 C 语言中，printf 的完整格式化语法为： printf("a = %[标志][宽度][.精度][长度转换修饰符]类型", a);

格式标志符（Flags）

标志	含义	示例
-	左对齐。默认是右对齐。	%-5d
+	显示正负号。正数前加 +，负数前加 -。	%+d
0	零填充。右对齐时，空位用 0 填充而非空格。	%05d
空格	留空正号。正数前加空格，负数前显示 -。	% d
#	特殊前缀。对 o 加 0；对 x/X 加 0x/0X；对浮点数强制显示小数点。	%#x

宽度与精度控制

• 宽度 (Width)：用十进制整数指定最小输出位数。

• 实际位数 < 宽度：用空格（或 0）补位。

• 实际位数 > 宽度：按实际位数原样输出。

• 精度 (.Precision)：以 . 开头，后跟整数。

• 浮点数：控制小数点后的位数（四舍五入）。

• 字符串：控制最大输出字符数。 已经为你将**长度转换修饰符（Length Modifiers）**加入到体系中。

长度转换修饰符

长度插件	对应数据类型	说明
hh	char / unsigned char	以单字节整数形式输出 (C99)
h	short / unsigned short	短整型
(无)	int / unsigned int / float	默认整型/单精度浮点型
l (小写L)	long / unsigned long / double	长整型或双精度浮点
ll (双L)	long long / unsigned long long	长长整型 (C99)
L (大写L)	long double	扩展精度浮点型
z	size_t	用于输出 sizeof 的返回结果 (C99)

如果你想打印一个：左对齐、占10位宽、保留2位小数、双精度的数字： %-10.2lf

#include <stdio.h>

int main() {
    double d = 123.456;
    
    // [标志:-][宽度:10][精度:.2][长度:l][类型:f]
    printf("结果: |%-10.2lf|\n", d); 
    // 输出: |123.46    |  (左对齐，总宽10，四舍五入)
    
    // [标志:0][宽度:10][精度:.2][长度:l][类型:f]
    printf("结果: |%010.2lf|\n", d); 
    // 输出: |0000123.46|  (右对齐，0填充)

    return 0;
}

scanf

scanf 函数用于接收键盘输入的内容, 当然，从键盘输入的都是文本，因为键盘只能生成文本字符：字母、数字和标点符号。

tip

如果要输入整数2014，就要键入字符2、0、1、4。如果要将其存储为数值而不是字符串，程序就必须把字符依次转换成数值，这就是scanf()要做的。

scanf()把输入的字符串转换成整数、浮点数、字符或字符串

而printf()正好与它相反，把整数、浮点数、字符和字符串转换成显示在屏幕上的文本。

两个函数主要的区别在参数列表中。printf()函数使用变量、常量和表达式，而scanf()函数使用指向变量的指针。

它是一个阻塞式函数,程序会停在 scanf 函数出现的地方。直到用户输入数据，按下回车键（输入\n）后，scanf接收到数据才会执行后面的代码。

调用格式为:scanf("格式控制字符串", 地址列表);

地址列表项中只能传入变量地址, 变量地址可以通过&符号+变量名称的形式获取

#include <stdio.h>
int main(){
    int number;
    scanf("%d", &number); // 接收一个整数
    printf("number = %d\n", number);
}

大部分情况下，它在遇到第1个空白（空格、制表符或换行符）时就不再读取输入。

/* praise1.c -- 使用不同类型的字符串 */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
     char name[40];
     printf("What's your name? ");
     // 如果用scanf()把字符串读入字符数组中，不要使用&。
     scanf("%s", name);
     printf("Hello, %s.\n", name);
     return 0;
}

//What's your name? Angela Plains
//Hello, Angela. 

唯一例外的是%c转换说明。根据%c，scanf()会读取每个字符，包括空白。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
        char a, b;
        printf("请输入第一个字符：");
        scanf("%c", &a);
        printf("请输入第二个字符：");
        scanf("%c", &b);
        printf("结果是：a = '%c', b = '%c'\n", a, b);
     return 0;
}

/*

你预想的操作：
输入 x，按回车。

输入 y，按回车。

得到 a = 'x', b = 'y'。

实际发生的情况：
你输入 x 然后按了回车。

变量 a 成功得到了 'x'。

重点来了：你刚才按下的那个**回车（换行符 \n）**也是一个字符！

第二个 scanf("%c", &b) 还没等你输入 y，就直接把那个换行符读走了。

结果会输出：

Plaintext

a = 'x', b = '
' 
（b 变成了一个换行，导致输出换行了）
*/

如何解决这个“例外”？如果你想让 %c 也像 %d 那样跳过空格和换行，只需要在 %c 前面加一个空格：

• scanf(" %c", &b); // 注意 %c 前面的空格

原理： 这个空格会告诉 scanf：“先帮我把缓冲区里所有的空白字符（空格、回车等）都清掉，直到遇到第一个正式的字符再读给我。”

分隔符

如果你要输入多个数据，怎么确定输入的哪个数据是给哪个变量赋值？这就是分隔符的作用。

#include <stdio.h>
int main(){
    int number;
    int value;
    // 推荐使用空格
    // 可以输入 数字 空格 数字
    scanf("%d %d", &number, &value);
    printf("number = %d\n", number);
    printf("value = %d\n", value);
}

如果将分隔符指定为其他形式，例如逗号需要注意中英文之分，再次推荐使用空格。

#include <stdio.h>
int main(){
    int number;
    int value;
    // 输入 数字,数字 即可
    scanf("%d,%d", &number, &value);
    printf("number = %d\n", number);
    printf("value = %d\n", value);
}

下面的写法相当于把分割符指定为number =

#include <stdio.h>
int main(){
    int number;
    // 用户必须输入number = 数字  , 否则会得到一个意外的值
    // 示例：如果你希望输入10，就必须输入number = 10【回车】
    scanf("number = %d", &number);
    printf("number = %d\n", number);
}

忽略空白字符

接收非字符和字符串类型时, 空格、Tab 和回车会被自动忽略

#include <stdio.h>
int main(){
    float num;
    // 例如:输入 Tab 空格 回车 回车 Tab 空格 3.14 , 得到的结果还是3.14
    scanf("%f", &num);
    printf("num = %f\n", num);
}

缓冲区

• 系统会将用户输入的内容先放入输入缓冲区
• scanf 方式会从输入缓冲区中逐个取出内容赋值给变量
• 如果输入缓冲区的内容不为空,scanf 会一直从缓冲区中获取,而不要求再次输入

#include <stdio.h>
int main(){
    int num1;
    int num2;
    char ch1;
    // 如果在这里一次性输入：10a20b30
    // 从缓冲区中提取整数、文本、整数
    scanf("%d%c%d", &num1, &ch1, &num2);
    printf("num1 = %d, ch1 = %c, num2 = %d\n", num1, ch1, num2);
    char ch2;
    int num3;
    // 继续从缓冲区中提取文本、整数（无需输入）
    scanf("%c%d",&ch2, &num3);
    printf("ch2 = %c, num3 = %d\n", ch2, num3);
    //
}

那我万一输入多了，影响后面的变量接收怎么办？

可以利用以下方法清空输入缓冲区：

#include <stdio.h>
int main(){
    int num1;
    int num2;
    char ch1;
    scanf("%d%c%d", &num1, &ch1, &num2);
    printf("num1 = %d, ch1 = %c, num2 = %d\n", num1, ch1, num2);
    
    // 标准方法，通过getchar获取到回车符或EOF为止。
    int c;
    while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF);

    // 方法二
    setbuf(stdin, NULL); 
    
    char ch2;
    int num3;
    scanf("%c%d",&ch2, &num3);
    printf("ch2 = %c, num3 = %d\n", ch2, num3);
}

putchar 和 getchar

通常在逻辑判断中，用于获取用户输入的回车确认。

#include <stdio.h>
int main(){
    char ch;
    ch = getchar();// 获取一个字符
    printf("%c\n", ch);
    
    // 等价于
    // 向屏幕输出一个字符
    putchar(ch); // 输出a
    putchar('\n'); // 输出换行
}