数据的输入输出

第一部分 数据输入/输出地概念及其在C语言中的实现

C语言中输入输出是以计算机为主体的。输入是指从标准输入设备（键盘）为程序中不同类型的变量赋值，输出是指向标准输出设备（显示器）输出表达式的值。

第二部分 数据的格式化输入

格式输入函数scanf，功能是按用户指定的格式，从键盘上把输入输入到指定的变量中。

2.1 格式化输入的格式

1.格式

scanf函数是一个标准库函数，它的函数原型在头文件“stdio.h”中，他是从键盘上输入的数据按指定的格式赋给相应的输入项。一般格式为：

scanf("格式控制字符串","输入项列表");

其中，格式控制字符串的作用是控制输入项列表中各输入项的输入格式，但不能显示非格式字符串，也就是不能显示提示字符串。提示字符串一般包括普通字符串和格式控制字符串。输入项列表则由一个或多个变量的地址组成，当变量地址有多个时，各变量地址之间必须用逗号“，”分隔。变量地址是由地址运算符“&”后跟变量名组成的。这个地址就是编译系统在内存中分配的地址。

2.地址的概念

变量的地址是C编译系统分配的，用户不必关心具体的地址是什么。

变量的地址和变量值的关系如下：

&a----->a 567

a为变量名，567为变量的值，&a是变量a的地址。在scanf语句的格式中，输入时要用一个以上的空格或<Enter>键作为每两个输入数之间的间隔。

2.2 格式控制字符和普通字符

1.格式控制字符

格式控制字符串规定了输入项中变量以何种类型的数据格式被输入，应包括由“%”引导的修饰符和格式字符。其一般格式如下：

%[<修饰符>]<格式字符>

说明：方括号中的内容为可选项。

1）格式字符及其意义

格式字符	意义
d	输入一个十进制整数
0	输入一个八进制整数
x	输入一个十六进制整数
f	输入一个小数形式的浮点数
e	输入一个指数形式的浮点数
c	输入一个字符
s	输入一个字符串

2）修饰符的可选项，可以有也可以没有，如果有修饰符，则它可以是：

A. 修饰字段宽度的数字

用十进制整数指定输入的宽度（即字符串）。例如，scanf("%3d","&a");指按宽度3输入一个整数赋给变量a.

B. 字符l和h

可以和d、0、x一起使用，加l表示输入长整数类型（如%ld）和双精度浮点数（如%lf）。加h表示输入的数据为短整型数据，例如，scanf("%10ld%hd",&x,&i);表示x按宽度为10的长整数读入，而i按短整型读入。

C. 字符*

“*”表示输入该字符值后，不将该值赋予相应的变量，即跳过该输入值。例如，scanf("%4d%*d%4d"&x,&y,&z,);执行该语句，若输入为：1 2 3，则结果为x=1,z=3,y未赋值，2被跳过。

3）使用scanf函数须注意以下几点：

A. 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位为2位的整数。

B. sacnf中要求给出变量地址，若给出变量名则会出错。如scanf("%d",a);是非法的，应改为scanf("%d",&a);才是合法的。

C. 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为输入数据之间的间隔，则可用空格，<Tab>键或<Enter>键作为间隔。C编译在碰到空格，<Tab>键或<Enter>键或非法数据（如对"%d"输入"12A"时，A即为非法数据）时即认为该数据输入结束。

D. 在输入字符数据时， 若格式控制串中无格式字符，则认为所有输入的字符均为有效字符。

如：

scanf("%c%c%c",&a,&b,&c);

输入为：d e f 则把'd'赋给a,' '空格赋给b,'e'赋给c.只有输入def时，才会把'd'赋给a,'e'空格赋给b,'f'赋给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必须加空格。

例1：scanf函数输入字符时的技巧1

#include<stdio.h>

main(){

char a,b;

printf("input character a,b/n");

scanf("%c%c",&a,&b);

printf("%c%c/n",a,b);

}运行结果为：

input character a,b

M N

M

input character a,b

MN

MN

由于scanf函数"%c%c"中没有空格，输入M N时，输出结果只有M，因为N接受的是空格。而当输入MN时，则可输出MN两个字符。

例2：scanf函数输入字符时的技巧2

#include<stdio.h>

main(){

char a,b;

printf("input character a,b/n");

scanf("%c %c",&a,&b);

printf("/n%c%c/n",a,b);

}

运行结果为：

input character a,b

M N

MN

本例表示scanf格式控制串"%c %c"之间有空格，输入的数据之间也必须有空格间隔。

E. 如果格式控制串中有非格式字符，则输入时必须输入该给格式字符。

如：

scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c); 其中用非格式符“，”作为间隔符，故输入时的格式应为：5,6,7

又如：

scanf("a=%d,b=%d,c=%d",&a,&b,&c); 输入时的格式应为：a=5,b=6,c=7

F. 如输入的输入和输出地类型不一致，虽然能够通过编译，但结果却不正确。

例3：输入的数据和输出的类型一致性问题

#include<stdio.h>

main(){

int a;

printf("input a number/n");

scanf("%d",&a);

printf("%ld/n",a);

}

运行结果为：
input a number
12345567678
44332456
由于输入数据的类型为整形，而输出语句的格式串中说明输出结果的类型为长整型，因此输出结果和输入结果不符，需对程序进行改进。
例4：当输入数据的类型改为长整型后，输入输出结果相等。

#include<stdio.h>
main(){
long a;
printf("input a number/n");
scanf("%ld",&a);
printf("%ld/n",a);
}

运行结果为：
input a number
1234567890
1234567890
例5：输入3个小写字母，输出其ASCII码值和对应的大写字母。

#include<stdio.h>
main(){
char a,b,c;
printf("input three character/n");
scanf("%c %c %c",&a,&b,&c);
printf("%d %d %d/n",a,b,c);
printf("%c %c %c/n",a-32,b-32,c-32);
}
运行结果：
input three character
a b c
97 98 99
A B C
2. 普通字符
数据输入格式：在输入时两个数据之间的格式与格式控制字符后的内容有关
1）格式控制字符后不跟任何内容时，数据输入时两个数据之间必须用空格隔开。如果是字符，则不必在其左边留空格。
例8：数据输入格式示例1

#include<stdio.h>
main(){
int a;
float b;
char c;
scanf("%d%f%c",&a,&b,&c);
printf("a=%d,b=%f,c=%c/n",a,b,c);
}
运行结果：
2 3.5f
a=2,b=3.500000f,c=f
2）格式控制字符后跟“，”时，输入数据时两个数据之间必须用“，”隔开。
例9：数据输入格式示例2

#include<stdio.h>
main(){
int a;
float b;
char c;
scanf("%d,%f,%c",&a,&b,&c);
printf("a=%d,b=%f,c=%c",a,b,c);
}

运行结果：
2,3.5,f
a=2,b=3.500000f,c=f

第三部分 数据的格式化输出

1.数据的格式化输出格式

printf函数的功能是按格式控制字符串控制的格式，向默认输出设备（一般为显示器）输出在输出列表中列出的各输出项的值，其基本格式为：

printf("格式控制字符串","输出项列表");

输出项可以为常量、变量或表达式，其类型、顺序与个数必须与格式控制字符串中格式控制字符的类型、顺序与个数一致，当有多个输出项时，各项之间用逗号隔开。格式控制字符必须用双引号括起来，它包括格式控制符、转义字符和普通字符3类字符。

2. 格式控制字符和普通字符

（1）格式控制字符

一般格式为：

%[<修饰符>]<格式字符>

格式字符规定了相应输出项的输出格式，常见格式控制字符如下表：

格式字符	作用
%d或%i	以带符号的十进制形式输出整数（正数不输出符号）
%o	以八进制无符号形式输出整数（不输出前导0）
%x或%X	以十六进制无符号形式输出整数（不输出前导0x），格式说明字符用x时以小写形式输出十六进制数码a~f，用X时输出对应的大写字母
%u	以十进制无符号形式输出整数
%c	以字符型数输出一个字符
%s	输出字符串中的字符，直到遇到‘/0’
%f	以小数形式输出单、双精度数，默认输出6位小数
%e或%E	以标准指数形式输出单、双精度数，小数部分默认输出6位小数，格式说明字符用e时指数以“e”表示，用E时指数以“E”表示
%g或%G	由系统自动选定%f或%e格式，以使输出宽度最小，无输出无意义的0，用G时若以指数形式输出则选择大写字符。

修饰符是可选的，用于确定数据输出的宽度、精度、小数位数和对齐方式等，用于产生更规范、整齐的输出。当没有修饰符时，以上各项按系统默认设定显示。

1）字符宽度修饰符，如下表：

修饰符	格式说明	意义
m	%md	以宽度m输出指定的整型数，不足m位时，左边用空格补齐
0m	%0md	以宽度m输出指定的整型数，不足m位时，左边用0补齐
m,n	%m.nf	以宽度m输出指定的整形小数（包括小数点），小数位为n位

例如，设i=123，a=12.34567，则printf("%4d+ + +%5.2f",i,a);输出：123+ + 12.35；printf("%2d+ + +%2.1f",i,a);输出123+ + +12.3

可以看出，当指定宽度小于数据的实际宽度时，对整数，按该数的实际宽度输出，对浮点数，相对于小数位上的数四舍五入。例如，12.34567按%5.2f输出，输出12.35。若宽度小于等于浮点数整数部分的宽度，则该浮点数按实际位数输出，但小数位数仍遵守宽度修饰符给出的值。如上面的12.34567按%2.1f输出，结果为12.3.

在实际应用中，还有一种更为灵活的宽度控制方法，用常量或变量的值作为输出宽度，方法是以一个“*”作为修饰，插入到%之后。

例如，设i=123,printf("%*d",5,i);此处宽度为5，输出为：123。程序中可以用一个整型变量k来指示宽度：printf("%*d",k,i);可以根据k的值动态的决定i的显示宽度，这在解决某些问题时是十分有用的。

2）对齐方式修饰符。负数“-”为“左对齐”控制符，一般默认所有输出数据为右对齐格式，加一个“-”号，则变为“左对齐”。

例如，i=123，a=12.34567,printf("%4d/t%10.4f",i,a);输出为：

/	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
0		1	2	3								1	2	.	3	4	5	6	7

printf("%-4d/t%10.4f",i,a);

/	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
0	1	2	3									1	2	.	3	4	5	6	7

printf("%4d/t%-10.4f",i,a);

/	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
0		1	2	3					1	2	.	3	4	5	6	7

3）l和h。可以与输出格式字符d、f、u等连用，以说明使用long型还是short型格式输出输入，如：

%hd表示以短整型输出对应表达式的值。

%lf表示以双精度型输出对应表达式的值。

%ld表示以长整型输出对应表达式的值。

%hu表示以无符号短整型输出对应表达式的值。

（2）普通字符

普通字符包括可打印字符和转义字符，可打印字符主要是一些说明字符，这些字符按原样显示在屏幕上。转义字符是不可打印的字符，他们其实是一些控制字符，控制产生特殊的输出效果。

例如，i=123，n=456，a=12.3457，且i为整形，n为长整型。输出为：

/	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
		1	2	3					1	2	.	3	4	5	7
									4	5	6

其中“/t”为水平制表符，作用是跳到下一个水平制表位，在不同计算机中，水平制表位的宽度可能是不一样的，这里设为8个字符宽度。那么“/t”跳到下一个8的倍数的列上。“/n”为<Enter>换行符，遇到“/n”，自动换到新的一样显示。

在C语言中，如果要输出“%”，则在控制字符中用两个“%”表示，即“%%”。

例10：分析下列程序的执行结果。

#include<stdio.h>

main(){

int a=16;

char e='A';

unsigned b;

float d;

b=65535;

d=123.45;

printf("a=%d,%4d,%-6d/n",a,a,a);

printf("%o,%x,%u,%d/n",b,b,b,b);

printf("%f,%e,%13.2e,%g/n",d,d,d,d);

printf("%c,%s,%7.3s/n",e,"China","Beijing");

}

运行结果为：

a=16, 16,16

177777,ffff,65535,65535

123.449997,1.234500e+002, 1.23e+002,123.45

A,China, Bei

第四部分 字符数据的输入/输出

1.字符输入函数getchar()

getchar()函数的功能是从键盘上输入一个字符。其一般形式为：getchar();通常把输入的字符赋给一个字符变量，构成赋值语句，如：

char c; c=getchar();

使用getchar()函数应注意的问题：

（1）getchar()函数只能接受单个字符，输入数字也按字符处理。输入多个字符时，只接收第一个字符。

（2）适用本函数前必须包含文件“stdio.h”。

2.字符输入函数putchar()

putchar()函数的功能是在显示器上输出单个字符。一般形式为：putchar(字符变量);

第五部分 字符串数据的输入/输出函数

1.puts()函数（字符串的输入函数）

puts()函数的功能是向标准输出设备（屏幕）写字符串并换行。其一般格式为：puts(s); 其中s为字符串变量（字符串数组名或字符串指针）。

说明：（1）puts()函数的功能与printf("%s/n",s);函数的功能基本相同。所不同的是puts()函数执行结束后自动换行，而printf("%s/n",s);函数只有当格式控制字符串中有“/n”时，才会自动换行。

（2）puts()函数只能输出字符串，不能输出数值或进行格式转换。

（3）可以将字符串直接写入puts()函数的自变量中。如：puts("Hello,TurboC2.0");

2.gets()函数（字符串的输入函数）

gets()函数的功能是从标准输入设备（键盘）读取字符串直到回车结束，但回车符不属于这个字符串。其一般格式为：gets(s);其中s为字符串变量（字符串数组名或字符串指针）。

输入字符串时使用gets函数与scanf函数的最大区别在于：gets函数在输入字符串时，可以输入空格，也就是说空格作为字符串的一部分输入。而scanf函数不能输入空格，即遇到空格时，认为字符串输入结束。