C语言基础：printf使用指南

本是古典何须时尚 2022-12-17 08:44 153阅读 0赞

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与scanf类似，printf大概是每个C语言开发者使用的第一个函数，除了打印Hello World只剩下应付C语言上机作业或者算法比赛或考试了，这篇文章将继续温故知新，或者说带你了解一些从来没有注意过的printf的特性。

### 目录 ###

*  printf的输出格式
 *  从一个简单的示例开始
 *  有用但少有人用的选项
 *   *  指定宽度方式
     *  指定精度方式
     *  四种标志字符
     *   *  使用示例1: -的使用
         *  使用示例2: +和空格
         *  使用示例3: \#的使用
 *  常见问题

--------------------

# printf的输出格式 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>格式控制符</th> 
   <th>说明</th> 
   <th>类型</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>%c</td> 
   <td>输出（打印）单个字符</td> 
   <td>char</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%s</td> 
   <td>输出一个字符串</td> 
   <td>char*或者char[]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%d</td> 
   <td>将变量以十进制整数以有符号的形式输出</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%hd</td> 
   <td>将变量以十进制整数以有符号的形式输出</td> 
   <td>short</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%ld</td> 
   <td>将变量以十进制整数以有符号的形式输出</td> 
   <td>long</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%u</td> 
   <td>将变量以十进制整数以无符号的形式输出</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%hu</td> 
   <td>将变量以十进制整数以无符号的形式输出</td> 
   <td>short</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%lu</td> 
   <td>将变量以十进制整数以无符号的形式输出</td> 
   <td>long</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%o</td> 
   <td>将变量以八进制整数以无符号的形式输出（不带前缀）</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%ho</td> 
   <td>将变量以八进制整数以无符号的形式输出（不带前缀）</td> 
   <td>short</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%lo</td> 
   <td>将变量以八进制整数以无符号的形式输出（不带前缀）</td> 
   <td>long</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%#o</td> 
   <td>将变量以八进制整数以无符号的形式输出（带前缀）</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%#ho</td> 
   <td>将变量以八进制整数以无符号的形式输出（带前缀）</td> 
   <td>short</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%#lo</td> 
   <td>将变量以八进制整数以无符号的形式输出（带前缀）</td> 
   <td>long</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%x</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（不带前缀）（a-f小写）</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%hx</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（不带前缀）（a-f小写）</td> 
   <td>short</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%lx</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（不带前缀）（a-f小写）</td> 
   <td>long</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%#x</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（带前缀）（a-f小写）</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%#hx</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（带前缀）（a-f小写）</td> 
   <td>short</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%#lx</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（带前缀）（a-f小写）</td> 
   <td>long</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%X</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（不带前缀）（a-f大写）</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%hX</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（不带前缀）（a-f大写）</td> 
   <td>short</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%lX</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（不带前缀）（a-f大写）</td> 
   <td>long</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%#X</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（带前缀）（a-f大写）</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%#hX</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（带前缀）（a-f大写）</td> 
   <td>short</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%#lX</td> 
   <td>将变量以十六进制整数以无符号的形式输出（带前缀）（a-f大写）</td> 
   <td>long</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%f</td> 
   <td>将变量以十进制形式输出</td> 
   <td>float</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%lf</td> 
   <td>将变量以十进制形式输出</td> 
   <td>double</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%e</td> 
   <td>将变量以指数形式输出浮点类型，输出结果中的 e 小写</td> 
   <td>float</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%E</td> 
   <td>将变量以指数形式输出浮点类型，输出结果中的 E 大写</td> 
   <td>float</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%le</td> 
   <td>将变量以指数形式输出浮点类型，输出结果中的 e 小写</td> 
   <td>double</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%lE</td> 
   <td>将变量以指数形式输出浮点类型，输出结果中的 E 大写</td> 
   <td>double</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%lg</td> 
   <td>将变量以指数形式输出，输出结果中的 e 小写</td> 
   <td>double</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%lG</td> 
   <td>将变量以十进制和指数中较短的形式输出浮点类型，输出结果中的 E 大写</td> 
   <td>double</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

--------------------

# 从一个简单的示例开始 #

可以进行进制输入输出的传话，比如示例代码如下

#include <stdio.h>
    
    int main() { 
        int num=0;
        while (scanf("%d",&num) != EOF) { 
            printf("[o: %o]\n",num);
            printf("[o: %#o]\n",num);
            printf("[x: %x]\n",num);
            printf("[x: %#x]\n",num);
            printf("[x: %X]\n",num);
            printf("[x: %#X]\n",num);
        }
        return 0;
    }

printf自带进制转换功能，主要包括8进制和16进制，但是没有提供二进制的转换方式，比如输入10进制的数字15，看一下各种八进制和十六进制显示的状况详细如下：

15
    [o: 17]
    [o: 017]
    [x: f]
    [x: 0xf]
    [x: F]
    [x: 0XF]

--------------------

# 有用但少有人用的选项 #

用的最多的printf的格式化控制符大概可能是%d、%c和%s，而实际printf的格式化控制符号的完整形式如下所示：

> 格式化控制符号形式：%\[标志字符\]\[宽度\]\[.精度\]类型

其中类型为必须，这里不再赘述，接下来通示例来确认说明剩下几种选项的使用方式。

## 指定宽度方式 ##

宽度非常容易理解，参看一下如下的示例代码和输出就会明白

#include <stdio.h>
    
    int main() { 
        printf("%9s %9s\n","Hello","LiuMiaoCN");
        printf("%9s %9s\n","konitiwa","Michael");
        printf("%9s %9s\n","nice to meet you","Michael");
        return 0;
    }

输出结果为, 可以看到这种方式之下输出控制非常方便，默认右端对齐

Hello LiuMiaoCN
     konitiwa   Michael
    nice to meet you   Michael

宽度的设定有如下基础知识点，非常容易记忆与理解：

*  默认右端对齐
 *  输出长度不足时，缺省使用空格填充
 *  长度超出时，宽度设定不再起作用，不会截断输出

## 指定精度方式 ##

精度一般来说是针对浮点型的小数来设定，当小数部分的长度大于设定的精度长度时，按四舍五入方式舍去，如果小数部分小于设定的精度长度时，后面会补0。

*  对于整型变量缺省动作为：长度小于时，左侧补0，大于时没有影响
 *  对于字符串变量缺省动作：长度小于时，没有影响，大于时右侧截断

详细参看如下示例则可非常清晰地理解：

*  示例代码

#include <stdio.h>
    
    int main() { 
        float f1=1.4567, f2=2.2;
        int i1=1, i2=5678;
        printf("[%.3f] [%.3f]\n",f1,f2);
        printf("[%.3d] [%.3d]\n",i1,i2);
        printf("[%.3s] [%.3s]\n","CN", "LiuMiao");
        return 0;
    }

*  执行结果

[1.457] [2.200]
    [001] [5678]
    [CN] [Liu]

## 四种标志字符 ##

标志字符主要有-、+、\#和空格四种，主要使用方法如下所示：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>标志字符</th> 
   <th>使用方法</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>-</td> 
   <td>用于控制对齐方式，默认为右对其，如果使用-标志字符，说明将对其方式设定为左对齐。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+</td> 
   <td>用于控制整数或者浮点数的输出符号，缺省只有负数才会输出符号，如果使用+标志字符，正数也会输出符号+。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>空格</td> 
   <td>用于控制整数或者浮点数的输出符号，缺省只有负数才会输出符号，与+不同，正数前显示为空格，负数前才输出-，一般对齐的时候很有用。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>#</td> 
   <td>对于控制八进制（%o）和十六进制（%x / %X）的显示前缀，注意X和x的原因在于十六进制存在A-F六个字母，所以x或者X表示这个六个字母的大小写设定，而八进制的前缀为0，数字不存在大小写的概念，自然没有O的选项。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 使用示例1: -的使用 ###

一般结合宽度的设定，比如使用如下代码执行一下就可以看的非常清楚

#include <stdio.h>
    
    int main() { 
        printf("%9s %9s\n","Hello","LiuMiaoCN");
        printf("%9s %9s\n","konitiwa","Michael");
        printf("%-9s %-9s\n","Hello","LiuMiaoCN");
        printf("%-9s %-9s\n","konitiwa","Michael");
        return 0;
    }

执行结果：

Hello LiuMiaoCN
     konitiwa   Michael
    Hello     LiuMiaoCN
    konitiwa  Michael

### 使用示例2: +和空格 ###

*  示例代码

#include <stdio.h>
    
    int main() { 
        printf("[%9d] [%9d]\n",1024,-1024);
        printf("[%+9d] [%+9d]\n",1024,-1024);
        printf("[% 9d] [% 9d]\n",1024,-1024);
        printf("[%d] [%d]\n",1024,-1024);
        printf("[% d] [% d]\n",1024,-1024);
        return 0;
    }

*  执行结果

[     1024] [    -1024]
    [    +1024] [    -1024]
    [     1024] [    -1024]
    [1024] [-1024]
    [ 1024] [-1024]

### 使用示例3: \#的使用 ###

八进制和十六进制的前缀的使用前文已经介绍，这里对小数来使用一下确认效果

*  示例代码

*  执行结果

[     1024] [    -1024]
    [    +1024] [    -1024]
    [     1024] [    -1024]
    [1024] [-1024]
    [ 1024] [-1024]

# 常见问题 #

缓冲区相关的现象，比如如下示例代码

#include <stdio.h>
    #include <unistd.h>
    
    int main() { 
        printf("hello ");
        sleep(10);
        printf(" liumiaocn\n");
        return 0;
    }

咋一看应该是先输出hello ，然后等10秒之后输出 liumiaocn，然后换行，而实际是之前什么也不输出，上来就是sleep 10秒，然后输出hello liumiaocn换行后退出了。实际这里面是有个缓冲区的, 将代码稍微修改，加上如下对于标准输出的强制输出fflush就能够理解背后的原因了

#include <stdio.h>
    #include <unistd.h>
    
    int main() { 
        printf("hello ");
        fflush(stdout);
        sleep(10);
        printf(" liumiaocn\n");
        return 0;
    }

虽然这是一个很简单的例子，突然想起来十年前写过一个简单的面试题就是以此为陷阱，结合父子进程的创建，只是简单的确认子进程和父进程的输出结果，不知道让当时多少进公司的高手骂过无耻，还好现在没有多少人用c语言了。

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