C语言标准输入输出、相关函数

格式化输入输出函数：

printf()函数：

格式字符串

在Turbo C中格式字符串的一般形式为：
[标志][输出最小宽度][.精度][长度]类型。
其中方括号[]中的项为可选项。

1) 类型
类型字符用以表示输出数据的类型，其格式符和意义如下表所示：

2) 标志
标志字符为 -、+、# 和空格四种，其意义下表所示：

3) 输出最小宽度
用十进制整数来表示输出的最少位数。若实际位数多于定义的宽度，则按实际位数输出，若实际位数少于定义的宽度则补以空格或0。

4) 精度
精度格式符以“.”开头，后跟十进制整数。本项的意义是：如果输出数字，则表示小数的位数；如果输出的是字符，则表示输出字符的个数；若实际位数大于所定义的精度数，则截去超过的部分。

5) 长度
长度格式符为h、l两种，h表示按短整型量输出，l表示按长整型量输出。

#include <stdio.h>
int main(void){
   int a=15;
   long float b=123.1234567;
   double c=12345678.1234567;
   char d='p';

   printf("a=%d\n", a);
   printf("a(%%d)=%d, a(%%5d)=%5d, a(%%o)=%o, a(%%x)=%x\n\n",a,a,a,a);  // %% 可以输出 %

   printf("a=%f\n", b);
   printf("b(%%f)=%f, b(%%lf)=%lf, b(%%5.4lf)=%5.4lf, b(%%e)=%e\n\n",b,b,b,b);

   printf("c=%f\n", c);
   printf("c(%%lf)=%lf, c(%%f)=%f, c(%%8.4lf)=%8.4lf\n\n",c,c,c);

   printf("d=%c\n", d);
   printf("d(%%c)=%c, d(%%8c)=%8c\n",d,d);
   return 0;
}

使用printf函数时还要注意一个问题，那就是输出表列中的求值顺序。不同的编译系统不一定相同，可以从左到右，也可从右到左。

#include <stdio.h>
int main(void){
    int i=8;
    printf("The raw value: i=%d\n", i);
    printf("++i=%d \n++i=%d \n--i=%d \n--i=%d\n",++i,++i,--i,--i);
    return 0;
}

The raw value: i=8
++i=8
++i=7
--i=6
--i=7

#include <stdio.h>
int main(void){
    int i=8;
    printf("The raw value: i=%d\n", i);
    printf("++i=%d\n", ++i);
    printf("++i=%d\n", ++i);
    printf("--i=%d\n", --i);
    printf("--i=%d\n", --i);
    return 0;
}

The raw value: i=8
++i=9
++i=10
--i=9
--i=8

scanf()函数:

格式字符串

格式字符串的一般形式为：
%[*][输入数据宽度][长度]类型
其中有方括号[]的项为任选项。各项的意义如下。

1) 类型
表示输入数据的类型，其格式符和意义如下表所示。

2) “”符
用以表示该输入项，读入后不赋予相应的变量，即跳过该输入值。如：
纯文本复制
`scanf(“%d %d %d”,&a,&b);`
当输入为：1 2 3时，把1赋予a，2被跳过，3赋予b。

3) 宽度
用十进制整数指定输入的宽度（即字符数）。例如：
scanf("%5d",&a);
输入12345678只把12345赋予变量a，其余部分被截去。又如：
scanf("%4d%4d",&a,&b);
输入12345678将把1234赋予a，而把5678赋予b。

4) 长度
长度格式符为l和h，l表示输入长整型数据（如%ld）和双精度浮点数（如%lf）。h表示输入短整型数据。

使用scanf函数还必须注意以下几点：

scanf函数中没有精度控制，如：scanf(“%5.2f”,&a);是非法的。不能企图用此语句输入小数为2位的实数。
scanf中要求给出变量地址，如给出变量名则会出错。如 scanf(“%d”,a);是非法的，应改为scnaf(“%d”,&a);才是合法的。
在输入多个数值数据时，若格式控制串中没有非格式字符作输入数据之间的间隔则可用空格，TAB或回车作间隔。C编译在碰到空格，TAB，回车或非法数据(如对“%d”输入“12A”时，A即为非法数据)时即认为该数据结束。
在输入字符数据时，若格式控制串中无非格式字符，则认为所有输入的字符均为有效字符。

例如：
scanf("%c%c%c",&a,&b,&c);
输入 d、e、f 则把’d’赋予a，’ ‘ 赋予b，’e’赋予c。只有当输入为 def 时，才能把’d’赋于a，’e’赋予b，’f’赋予c。

如果在格式控制中加入空格作为间隔，如：
scanf ("%c %c %c",&a,&b,&c);
则输入时各数据之间可加空格。

#include <stdio.h>
int main(void){
    char a,b;
    printf("input character a,b\n");
    scanf("%c%c",&a,&b);
    printf("%c%c\n",a,b);
    return 0;
}

由于scanf函数”%c%c”中没有空格，输入M N，结果输出只有M。而输入改为MN时则可输出MN两字符。

#include <stdio.h>
int main(void){
    char a,b;
    printf("input character a,b\n");
    scanf("%c %c",&a,&b);
    printf("\n%c%c\n",a,b);
    return 0;
}

本例表示scanf格式控制串”%c %c”之间有空格时，输入的数据之间可以有空格间隔。

5) 如果格式控制串中有非格式字符则输入时也要输入该非格式字符。

例如：
scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c);
其中用非格式符“ , ”作间隔符，故输入时应为：5,6,7。又如：
scanf("a=%d,b=%d,c=%d",&a,&b,&c);
则输入应为：a=5,b=6,c=7。

6) 如输入的数据与输出的类型不一致时，虽然编译能够通过，但结果将不正确。

#include <stdio.h>
int main(void){
    int a;
    printf("input a number\n");
    scanf("%d",&a);
    printf("%ld",a);
    return 0;
}

由于输入数据类型为整型，而输出语句的格式串中说明为长整型，因此输出结果和输入数据不符。如改动程序如下：

#include <stdio.h>
int main(void){
    long a;
    printf("input a long integer\n");
    scanf("%ld",&a);
    printf("%ld",a);
    return 0;
}

运行结果为：
input a long integer
1234567890
1234567890

当输入数据改为长整型后，输入输出数据相等。

#include <stdio.h>
int main(void){
    char a,b,c;
    printf("input character a,b,c\n");
    scanf("%c %c %c",&a,&b,&c);
    printf("%d,%d,%d\n%c,%c,%c\n",a,b,c,a-32,b-32,c-32);
    return 0;
}

输入三个小写字母，输出其ASCII码和对应的大写字母。

#include <stdio.h>
int main(void){
    int a;
    long b;
    float f;
    double d;
    char c;
    printf("\nint:%d\nlong:%d\nfloat:%d\ndouble:%d\nchar:%d\n",sizeof(a),sizeof(b),sizeof(f),sizeof(d),sizeof(c));
    return 0;
}

输出各种数据类型的字节长度。

非格式化的输入输出函数：

puts()函数：

puts()函数用于将一字符串放到标准输出流（stdout）中，并在最后增加换行符 ‘\n’，其函数原型如下：
int puts(char *string);

【参数】string为要输出的字符串。

【返回值】输出成功返回非0值，否则返回0。

puts()从string的开头往stdout中输出字符，直到遇见结束标志 ‘\0’，’\0’不会被输出到stdout。

一个简单的例子，直接将字符串输出

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    char str[100] = "The string come from puts";
    puts(str);
    return 0;
}

程序中puts()函数的作用与语句“printf(“%s\n”,s);的作用相同，可以认为puts()是printf()函数的简化版。

gets()函数

不要用gets()了

gets()函数用于从缓冲区中读取字符串，其原型如下：
char *gets(char *string);

gets()函数从流中读取字符串，直到出现换行符或读到文件尾为止，最后加上NULL作为字符串结束。所读取的字符串暂存在给定的参数string中。

【返回值】若成功则返回string的指针，否则返回NULL。

注意：由于gets()不检查字符串string的大小，必须遇到换行符或文件结尾才会结束输入，因此容易造成缓存溢出的安全性问题，导致程序崩溃，可以使用fgets()代替。

如果你在GCC中使用gets()，编译无法通过，会提示：
the ‘gets’ function is dangerous and shout not be used.

putchar()函数

函数putchar()用于将给定的字符输出到控制台，其原型如下：
int putchar (int ch);

【参数】ch为要输出的字符。

【返回值】输出成功，返回该字符的ASCII码值，否则返回EOF。

说明：putchar()非真正函数，而是putc(ch, stdout)宏定义。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    char a,b,c;
    a='T',b='M',c='D';
    putchar(a);   /*输出字符*/
    putchar(b);
    putchar(c);
    putchar('\n'); /*换行*/
    putchar(a);
    putchar('\n');
    putchar(b);
    putchar('\n');
    putchar(c);
    putchar('\n');
    return 0;
}

getchar()、getche()、getch() 函数，它们都用来从控制台获取字符，getchar() 会等待用户按下回车键才开始读取，而 getche()、getch() 会立即读取。这是因为 getchar() 带有缓冲区，用户输入的数据会暂时保存到缓冲区，直到按下回车键才开始读取；而 getche()、getch() 不带缓冲区，只能立即读取。

getchar()函数

getchar() 函数的特点是：如果缓冲区中没有内容，那么等待用户输入；如果有内容，哪怕一个字符，也会直接从缓冲区中读取数据，不会等待用户输入。

第一次调用 getchar() 时，会等待用户输入，用户输入的所有字符都被放到标准输入（stdin）缓冲区，直到用户按下回车键为止（回车符也被放入缓冲区）。用户按下回车键，getchar() 函数才开始从缓冲区中读取数据，每次读取一个字符。

借助 getchar() 函数将 \n 从缓冲区中清除：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int a=0, b=0;
    scanf("a=%d", &a);
    getchar();
    scanf("b=%d", &b);
    printf("a=%d, b=%d\n", a, b);

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：
a=100↙
b=100↙
a=100, b=100

执行完第一个 scanf() 后，缓冲区中剩下换行符 \n，我们使用 getchar() 将其读出（并不使用），执行到第二个 scanf() 时，由于缓冲区中没有内容，所以会等待用户输入。

getch()函数

getch 和 getchar 的作用类似，都是从键盘读取一个字符，但是：
getch 不带回显，也就是说，你输入的字符不会在屏幕上显示出来。
getch 没有缓冲区，也就是说，输入一个字符就立即读取。

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
int main(){
    char c1, c2;
    c1 = getch();
    printf("%c\n", c1);
    c2 = getch();
    printf("%c\n", c2);
    return 0;
}

先输入 'a'，再输入 'b'，运行结果为：
a
b

输入一个字符，getch 会立即获取，不会给你多输入一个字符的机会。并且输入的字符只由 printf 语句显示一次，getch 不会显示。
注意要包含头文件conio.h，getch 和 getche 都在该头文件中声明。

getche()函数

getche()和getch()很相似，也没有缓冲区，区别在于：getch()无回显，getche()有回显。

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
int main(){
    char c1, c2;
    c1 = getche();
    printf("%c\n", c1);
    c2 = getche();
    printf("%c\n", c2);
    return 0;
}

1
2
3

先输入 'a'，再输入 'b'，运行结果为：
aa
bb

fgets()函数：

fgets()函数用于从文件流中读取一行或指定个数的字符，其原型为：
char * fgets(char * string, int size, FILE * stream);

参数说明：

string为一个字符数组，用来保存读取到的字符。
size为要读取的字符的个数。如果该行字符数大于size-1，则读到 size-1 个字符时结束，并在最后补充’ \0’；如果该行字符数小于等于 size-1，则读取所有字符，并在最后补充 ‘\0’。即，每次最多读取 size-1 个字符。
stream为文件流指针。

【返回值】读取成功，返回读取到的字符串，即string；失败或读到文件结尾返回NULL。因此我们不能直接通过fgets()的返回值来判断函数是否是出错而终止的，应该借助feof()函数或者ferror()函数来判断。

注意：fgets()与gets()不一样，不仅仅是因为gets()函数只有一个参数 FILE *stream，更重要的是，fgets()可以指定最大读取的字符串的个数，杜绝了gets()使用不当造成缓存溢出的问题。

从myfile.txt文件中读取最多99个字符。

#include <stdio.h>
int main()
{
    FILE * pFile;
    char mystring [100];
    pFile = fopen ("myfile.txt" , "r");
    if (pFile == NULL)
        perror ("Error opening file");
    else {
        if ( fgets (mystring , 100 , pFile) != NULL )
            puts (mystring);
        fclose (pFile);
    }
    return 0;
}

又如，使用fputs()写一个文件，然后fgets()读取文件内容并显示。

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<io.h>
#include<conio.h>
int main(void)
{
    char msg[] = "This is a test!\n secend line\n";
    char msgget[100];
    int i = 0;
    FILE* fstream;
    fstream = fopen("test.txt","w+");        /*打开文件*/
    if(fstream==NULL)
    {
        printf("Open file failed!\n");
        exit(1);
    }
    fputs(msg, fstream);                /*写入文件*/
    fflush(fstream);
    close(fileno(fstream));
    fstream=fopen("test.txt","r");
    i = 0;
    fgets(msgget,3,fstream) ;
    fputs(msgget, stdout);
    printf("\n");
    fgets(msgget,100,fstream) ;/*从流中读取一行或者指定个数字符*/
    fputs(msgget, stdout); /*送一个字符串到流中*/
    return 0;
}

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3

运行结果：
Th
is is a test!

程序首先创建一个空文件，并利用fputs()函数写入两行字符串，刷新关闭。然后重新以只读的方式打开该文件，使用fgets()函数连续两次读取该文件，第一次读取3-1个字符，第二次读取一行。最终结果都显示出来。