程序是人機交互的媒介,有輸出必然也有輸入,第三章我們講解了如何將數(shù)據(jù)輸出到顯示器上幔亥,本章我們開始講解如何從鍵盤輸入數(shù)據(jù)荞怒。在C語言中洒琢,有多個函數(shù)可以從鍵盤獲得用戶輸入:
scanf():和 printf() 類似,scanf() 可以輸入多種類型的數(shù)據(jù)褐桌。
getchar()衰抑、getche()、getch():這三個函數(shù)都用于輸入單個字符荧嵌。
gets():獲取一行數(shù)據(jù)呛踊,并作為字符串處理。
scanf() 是最靈活啦撮、最復雜谭网、最常用的輸入函數(shù),但它不能完全取代其他函數(shù)赃春,大家都要有所了解蜻底。
本節(jié)我們只講解 scanf(),其它的輸入函數(shù)將在下節(jié)講解聘鳞。
scanf()函數(shù)
scanf 是 scan format 的縮寫薄辅,意思是格式化掃描,也就是從鍵盤獲得用戶輸入抠璃,和 printf 的功能正好相反站楚。
我們先來看一個例子:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0, b = 0, c = 0, d = 0;
scanf("%d", &a); //輸入整數(shù)并賦值給變量a
scanf("%d", &b); //輸入整數(shù)并賦值給變量b
printf("a+b=%d\n", a+b); //計算a+b的值并輸出
scanf("%d %d", &c, &d); //輸入兩個整數(shù)并分別賦值給c、d
printf("c*d=%d\n", c*d); //計算c*d的值并輸出
return 0;
}
運行結(jié)果:
12↙
60↙
a+b=72
10 23↙
c*d=230
↙表示按下回車鍵搏嗡。
從鍵盤輸入12窿春,按下回車鍵,scanf() 就會讀取輸入數(shù)據(jù)并賦值給變量 a采盒;本次輸入結(jié)束旧乞,接著執(zhí)行下一個 scanf() 函數(shù),再從鍵盤輸入 60磅氨,按下回車鍵尺栖,就會將 60 賦值給變量 b,都是同樣的道理烦租。
第 8 行代碼中延赌,scanf() 有兩個以空格分隔的%d除盏,后面還跟著兩個變量,這要求我們一次性輸入兩個整數(shù)挫以,并分別賦值給 c 和 d者蠕。注意"%d %d"之間是有空格的,所以輸入數(shù)據(jù)時也要有空格掐松。對于 scanf()踱侣,輸入數(shù)據(jù)的格式要和控制字符串的格式保持一致。
其實 scanf 和 printf 非常相似大磺,只是功能相反罷了:
scanf("%d %d", &a, &b); // 獲取用戶輸入的兩個整數(shù)抡句,分別賦值給變量 a 和 b
printf("%d %d", a, b); // 將變量 a 和 b 的值在顯示器上輸出
它們都有格式控制字符串,都有變量列表量没。不同的是玉转,scanf 的變量前要帶一個&符號突想。&稱為取地址符殴蹄,也就是獲取變量在內(nèi)存中的地址。
在《數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲》一節(jié)中講到猾担,數(shù)據(jù)是以二進制的形式保存在內(nèi)存中的袭灯,字節(jié)(Byte)是最小的可操作單位。為了便于管理绑嘹,我們給每個字節(jié)分配了一個編號稽荧,使用該字節(jié)時,只要知道編號就可以工腋,就像每個學生都有學號姨丈,老師會隨機抽取學號來讓學生回答問題。字節(jié)的編號是有順序的擅腰,從 0 開始蟋恬,接下來是 1、2趁冈、3……
下圖是 4G 內(nèi)存中每個字節(jié)的編號(以十六進制表示):
?
這個編號歼争,就叫做地址(Address)。int a;會在內(nèi)存中分配四個字節(jié)的空間渗勘,我們將第一個字節(jié)的地址稱為變量 a 的地址沐绒,也就是&a的值。對于前面講到的整數(shù)旺坠、浮點數(shù)乔遮、字符,都要使用 & 獲取它們的地址取刃,scanf 會根據(jù)地址把讀取到的數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存申眼。
我們不妨將變量的地址輸出看一下:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a='F';
int b=12;
int c=452;
printf("&a=%p, &b=%p, &c=%p\n", &a, &b, &c);
return 0;
}
輸出結(jié)果:
&a=0x18ff48, &b=0x18ff44, &c=0x18ff40
%p是一個新的格式控制符瞒津,它表示以十六進制的形式(帶小寫的前綴)輸出數(shù)據(jù)的地址。如果寫作%P括尸,那么十六進制的前綴也將變成大寫形式巷蚪。
?
圖:a、b濒翻、c 的內(nèi)存地址
注意:這里看到的地址都是假的屁柏,是虛擬地址,并不等于數(shù)據(jù)在物理內(nèi)存中的地址有送。虛擬地址是現(xiàn)代計算機因內(nèi)存管理的需要才提出的概念淌喻,我們將在《C語言內(nèi)存精講》專題中詳細講解。
再來看一個 scanf 的例子:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a, b, c;
scanf("%d %d", &a, &b);
printf("a+b=%d\n", a+b);
scanf("%d %d", &a, &b);
printf("a+b=%d\n", a+b);
scanf("%d, %d, %d", &a, &b, &c);
printf("a+b+c=%d\n", a+b+c);
scanf("%d is bigger than %d", &a, &b);
printf("a-b=%d\n", a-b);
return 0;
}
運行結(jié)果:
10? ? 20↙
a+b=30
100 200↙
a+b=300
56,45,78↙
a+b+c=179
25 is bigger than 11↙
a-b=14
第一個 scanf() 的格式控制字符串為"%d %d"雀摘,中間有一個空格裸删,而我們卻輸入了10??? 20,中間有多個空格阵赠。第二個 scanf() 的格式控制字符串為"%d?? %d"涯塔,中間有多個空格,而我們卻輸入了100 200清蚀,中間只有一個空格匕荸。這說明 scanf() 對輸入數(shù)據(jù)之間的空格的處理比較寬松,并不要求空格數(shù)嚴格對應枷邪,多幾個少幾個無所謂榛搔,只要有空格就行。
第三個 scanf() 的控制字符串為"%d, %d, %d"东揣,中間以逗號分隔践惑,所以輸入的整數(shù)也要以逗號分隔。
第四個 scanf() 要求整數(shù)之間以is bigger than分隔嘶卧。
用戶每次按下回車鍵尔觉,程序就會認為完成了一次輸入操作,scanf() 開始讀取用戶輸入的內(nèi)容脸候,并根據(jù)格式控制字符串從中提取有效數(shù)據(jù)穷娱,只要用戶輸入的內(nèi)容和格式控制字符串匹配,就能夠正確提取运沦。
本質(zhì)上講泵额,用戶輸入的內(nèi)容都是字符串,scanf() 完成的是從字符串中提取有效數(shù)據(jù)的過程携添。
連續(xù)輸入
在本節(jié)第一段示例代碼中嫁盲,我們一個一個地輸入變量 a、b、c羞秤、d 的值缸托,每輸入一個值就按一次回車鍵。現(xiàn)在我們改變輸入方式瘾蛋,將四個變量的值一次性輸入俐镐,如下所示:
12 60 10 23↙
a+b=72
c*d=230
可以發(fā)現(xiàn),兩個 scanf() 都能正確讀取哺哼。合情合理的猜測是佩抹,第一個 scanf() 讀取完畢后沒有拋棄多余的值,而是將它們保存在了某個地方取董,下次接著使用棍苹。
如果我們多輸入一個整數(shù),會怎樣呢茵汰?
12 60 10 23 99↙
a+b=72
c*d=230
這次我們多輸入了一個 99枢里,發(fā)現(xiàn) scanf() 仍然能夠正確讀取,只是 99 沒用罷了蹂午。
如果我們少輸入一個整數(shù)栏豺,又會怎樣呢?
12 60 10↙
a+b=72
23↙
c*d=230
輸入三個整數(shù)后画侣,前兩個 scanf() 把前兩個整數(shù)給讀取了冰悠,剩下一個整數(shù) 10堡妒,而第三個 scanf() 要求輸入兩個整數(shù)配乱,一個單獨的 10 并不能滿足要求,所以我們還得繼續(xù)輸入皮迟,湊夠兩個整數(shù)以后搬泥,第三個 scanf() 才能讀取完畢。
從本質(zhì)上講伏尼,我們從鍵盤輸入的數(shù)據(jù)并沒有直接交給 scanf()忿檩,而是放入了緩沖區(qū)中,直到我們按下回車鍵爆阶,scanf() 才到緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)燥透。如果緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)符合 scanf() 的要求,那么就讀取結(jié)束辨图;如果不符合要求班套,那么就繼續(xù)等待用戶輸入,或者干脆讀取失敗故河。我們將在本章的《進入緩沖區(qū)(緩存)的世界吱韭,破解一切與輸入輸出有關(guān)的疑難雜癥》《結(jié)合C語言緩沖區(qū)談scanf函數(shù)》兩節(jié)中詳細講解緩沖區(qū)。
注意鱼的,如果緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)不符合 scanf() 的要求理盆,要么繼續(xù)等待用戶輸入痘煤,要么就干脆讀取失敗,上面我們演示了“繼續(xù)等待用戶輸入”的情形猿规,下面我們對代碼稍作修改衷快,演示“讀取失敗”的情形。
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 1, b = 2, c = 3, d = 4; //修改處:給變量賦予不同的初始值
scanf("%d", &a);
scanf("%d", &b);
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
scanf("%d %d", &c, &d);
printf("c=%d, d=%d\n", c, d);
return 0;
}
運行結(jié)果:
12 60 a10↙
a=12, b=60
c=3, d=4
前兩個整數(shù)被正確讀取后姨俩,剩下了 a10烦磁,而第三個 scanf() 要求輸入兩個十進制的整數(shù),a10 無論如何也不符合要求哼勇,所以只能讀取失敗都伪。輸出結(jié)果也證明了這一點,c 和 d 的值并沒有被改變积担。
這說明 scanf() 不會跳過不符合要求的數(shù)據(jù)陨晶,遇到不符合要求的數(shù)據(jù)會讀取失敗,而不是再繼續(xù)等待用戶輸入帝璧。
總而言之先誉,正是由于緩沖區(qū)的存在,才使得我們能夠多輸入一些數(shù)據(jù)的烁,或者一次性輸入所有數(shù)據(jù)褐耳,這可以認為是緩沖區(qū)的一點優(yōu)勢。然而渴庆,緩沖區(qū)也帶來了一定的負面影響铃芦,甚至會導致很奇怪的行為,請看下面的代碼:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 1, b = 2;
scanf("a=%d", &a);
scanf("b=%d", &b);
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
return 0;
}
輸入示例:
a=99↙
a=99, b=2
輸入a=99襟雷,按下回車鍵刃滓,程序竟然運行結(jié)束了,只有第一個 scanf() 成功讀取了數(shù)據(jù)耸弄,第二個 scanf() 仿佛沒有執(zhí)行一樣咧虎,根本沒有給用戶任何機會去輸入數(shù)據(jù)。
如果我們換一種輸入方式呢计呈?
a=99b=200↙
a=99, b=200
這樣 a 和 b 都能夠正確讀取了砰诵。注意,a=99b=200中間是沒有任何空格的捌显。
肯定有好奇的小伙伴又問了茁彭,如果a=99b=200兩個數(shù)據(jù)之間有空格又會怎么樣呢?我們不妨親試一下:
a=99 b=200↙
a=99, b=2
你看苇瓣,第二個 scanf() 又讀取失敗了尉间!在前面的例子中,輸入的兩份數(shù)據(jù)之前都是有空格的呀,為什么這里不能帶空格呢哲嘲,真是匪夷所思贪薪。好吧,這個其實還是跟緩沖區(qū)有關(guān)系眠副,我將在《結(jié)合C語言緩沖區(qū)談scanf()函數(shù)》中深入講解画切。
要想破解 scanf() 輸入的問題,一定要學習緩沖區(qū)囱怕,它能使你對輸入輸出的認識上升到一個更高的層次霍弹,以后不管遇到什么疑難雜癥,都能迎刃而解娃弓〉涓瘢可以說,輸入輸出的“命門”就在于緩沖區(qū)台丛。
輸入其它數(shù)據(jù)
除了輸入整數(shù)耍缴,scanf() 還可以輸入單個字符、字符串挽霉、小數(shù)等防嗡,請看下面的演示:
#include <stdio.h>
int main()
{
char letter;
int age;
char url[30];
float price;
scanf("%c", &letter);
scanf("%d", &age);
scanf("%s", url); //可以加&也可以不加&
scanf("%f", &price);
printf("26個英文字母的最后一個是 %c。\n", letter);
printf("C語言中文網(wǎng)已經(jīng)成立%d年了侠坎,網(wǎng)址是 %s蚁趁,開通VIP會員的價格是%g。\n", age, url, price);
return 0;
}
運行示例:
z↙
6↙
http://c.biancheng.net↙
159.9↙
26個英文字母的最后一個是 z实胸。
C語言中文網(wǎng)已經(jīng)成立6年了他嫡,網(wǎng)址是 http://c.biancheng.net,開通VIP會員的價格是159.9童芹。
scanf() 和 printf() 雖然功能相反涮瞻,但是格式控制符是一樣的鲤拿,單個字符假褪、整數(shù)、小數(shù)近顷、字符串對應的格式控制符分別是 %c生音、%d、%f窒升、%s缀遍。
對讀取字符串的說明
在《在C語言中使用英文字符》一節(jié)中,我們談到了字符串的兩種定義形式饱须,它們分別是:
char str1[] = "http://c.biancheng.net";
char *str2 = "C語言中文網(wǎng)";
這兩種形式其實是有區(qū)別的域醇,第一種形式的字符串所在的內(nèi)存既有讀取權(quán)限又有寫入權(quán)限,第二種形式的字符串所在的內(nèi)存只有讀取權(quán)限,沒有寫入權(quán)限譬挚。printf()锅铅、puts() 等字符串輸出函數(shù)只要求字符串有讀取權(quán)限,而 scanf()减宣、gets() 等字符串輸入函數(shù)要求字符串有寫入權(quán)限盐须,所以,第一種形式的字符串既可以用于輸出函數(shù)又可以用于輸入函數(shù)漆腌,而第二種形式的字符串只能用于輸出函數(shù)贼邓。
另外,對于第一種形式的字符串闷尿,在[ ]里面要指明字符串的最大長度塑径,如果不指明,也可以根據(jù)=后面的字符串來自動推算填具,此處晓勇,就是根據(jù)"http://c.biancheng.net"的長度來推算的。但是在前一個例子中灌旧,開始我們只是定義了一個字符串绑咱,并沒有立即給它賦值,所以沒法自動推算枢泰,只能手動指明最大長度描融,這也就是為什么一定要寫作char url[30],而不能寫作char url[]的原因衡蚂。
讀者還要注意第 11 行代碼窿克,這行代碼用來輸入字符串。上面我們說過毛甲,scanf() 讀取數(shù)據(jù)時需要的是數(shù)據(jù)的地址年叮,整數(shù)、小數(shù)玻募、單個字符都要加&取地址符只损,這很容易理解;但是對于此處的 url 字符串七咧,我們并沒有加 &跃惫,這是因為,字符串的名字會自動轉(zhuǎn)換為字符串的地址艾栋,所以不用再多此一舉加 & 了爆存。當然,你也可以加上蝗砾,這樣雖然不會導致錯誤先较,但是編譯器會產(chǎn)生警告携冤,至于為什么,我們將會在《數(shù)組和指針絕不等價闲勺,數(shù)組是另外一種類型》《數(shù)組到底在什么時候會轉(zhuǎn)換為指針》中講解噪叙。
關(guān)于字符串,后續(xù)章節(jié)我們還會專門講解霉翔,這里只要求大家會模仿睁蕾,不要徹底理解,也沒法徹底理解债朵。
最后需要注意的一點是子眶,scanf() 讀取字符串時以空格為分隔,遇到空格就認為當前字符串結(jié)束了序芦,所以無法讀取含有空格的字符串臭杰,請看下面的例子:
#include <stdio.h>
int main()
{
char author[30], lang[30], url[30];
scanf("%s %s", author, lang);
printf("author:%s \nlang: %s\n", author, lang);
scanf("%s", url);
printf("url: %s\n", url);
return 0;
}
運行示例:
YanChangSheng C-Language↙
author:YanChangSheng
lang: C-Language
http://c.biancheng.net http://biancheng.net↙
url: http://c.biancheng.net
對于第一個 scanf(),它將空格前邊的字符串賦值給 author谚中,將空格后邊的字符串賦值給 lang渴杆;很顯然,第一個字符串遇到空格就結(jié)束了宪塔,第二個字符串到了本行的末尾結(jié)束了磁奖。
或許第二個 scanf() 更能說明問題,我們輸入了兩個網(wǎng)址某筐,但是 scanf() 只讀取了一個比搭,就是因為這兩個網(wǎng)址以空格為分隔,scanf() 遇到空格就認為字符串結(jié)束了南誊,不再繼續(xù)讀取了身诺。
scanf() 格式控制符匯總
格式控制符說明
%c讀取一個單一的字符
%hd、%d抄囚、%ld讀取一個十進制整數(shù)霉赡,并分別賦值給 short菌仁、int叠穆、long 類型
%ho蟹倾、%o漆诽、%lo讀取一個八進制整數(shù)(可帶前綴也可不帶),并分別賦值給 short糟袁、int景醇、long 類型
%hx、%x攒驰、%lx讀取一個十六進制整數(shù)(可帶前綴也可不帶),并分別賦值給 short故爵、int玻粪、long 類型
%hu隅津、%u、%lu讀取一個無符號整數(shù)劲室,并分別賦值給 unsigned short伦仍、unsigned int、unsigned long 類型
%f很洋、%lf讀取一個十進制形式的小數(shù)充蓝,并分別賦值給 float、double 類型
%e喉磁、%le讀取一個指數(shù)形式的小數(shù)谓苟,并分別賦值給 float、double 類型
%g协怒、%lg既可以讀取一個十進制形式的小數(shù)涝焙,也可以讀取一個指數(shù)形式的小數(shù),并分別賦值給 float孕暇、double 類型
%s讀取一個字符串(以空白符為結(jié)束)