【C语言】学习笔记第3章格式化输入输出 3.2 scanf函数

灰太狼 2024-03-23 16:54 72阅读 0赞

### 【C语言】学习笔记 ###

#### 文章目录 ####

*   *  【C语言】学习笔记
     *   *  第3章 格式化输入/输出
         *   *  3.2 scanf函数
             *   *  3.2.1 scanf函数的工作方法
                 *  3.2.2 格式串中的普通字符
                 *  3.2.3 易混淆的printf函数和scanf函数

#### 第3章 格式化输入/输出 ####

![在这里插入图片描述][84d0ee752aae462b84a384f4b626fbc3.png_pic_center]

scanf 函数和 printf 函数是 C 语言编程中使用得很频繁的两个函数，它们用来格式化输 入和输出。虽然这两个函数功能强大，用好它们却不容易。

##### 3.2 scanf函数 #####

像 printf 函数的格式串一样，scanf 函数的格式串也可以包含普通字符和转换说明两部分。

scanf 函数转换说明的用法和 printf 函数转换说明的用法本质上是一样的。

【在许多情况下，scanf 函数的格式串只包含转换说明】

举个栗子：

int i, j; 
    float x, y; 
    scanf("%d%d%f%f", &i, &j, &x, &y);

假设用户录入了下列输入行：

1 -20 .3 -4.0e3

scanf 函数将读入上述行的信息，并且把这些符号转换成它们表示的数，然后分别把 1、-20、 0.3 和-4000.0 赋值给变量 i、j、x 和 y。scanf 函数调用中像"%d%d%f%f"这样“紧密压缩”的 格式串是很普遍的。

*  使用 scanf 函数时，程序员必 须检查转换说明的数量是否与输入变量的数量相匹配，并且检查每个转换是否适合相对应的变 量。
 *  符号 &通常被放在 scanf 函数调用中每个变量的前面。符号&常常（但不总是）是需要的，记住使用 它是**程序员的责任。**

调用 scanf 函数是读数据的一种有效但不理想的方法。许多专业的 C 程序员会避免使用 scanf 函数，而是采用字符格式读取所有数据，然后再把它们转换成数值形式。

###### 3.2.1 scanf函数的工作方法 ######

scanf 函数本质上是 一种\*\*“模式匹配”函数\*\*，试图把输入的字符组与转换说明相匹配。

像 printf 函数一样，scanf 函数是由格式串控制的。

调用时，scanf 函数**从左边开始**处 理字符串中的信息。对于格式串中的每一个转换说明，scanf 函数从输入的数据中定位适当类 型的项，并**在必要时跳过空格**。然后，scanf 函数读入数据项，并且在遇到不可能属于此项的 字符时停止。**如果读入数据项成功**，那么 scanf 函数会**继续处理格式串的剩余部分**；**如果**某一 项**不能成功读入**，那么 scanf 函数将不再查看格式串的剩余部分（或者余下的输入数据），并 **立即返回**。

在寻找**每个数的起始位置**时，scanf 函数会忽略空白字符（white-space character，包括**空格符、 水平和垂直制表符、换页符和换行符**）。

举个栗子：

scanf("%d%d%f%f", &i, &j, &x, &y);

假设用户录入 3 行输入：

1 
    -20   .3 
       -4.0e3

scanf 函数会把它们看作一个连续的字符流：

··1¤-20···.3¤···-4.0e3¤

符号·表示空格符，符号¤表示换行符

![在这里插入图片描述][ea8e63b85a684ebda0f97757a5f0efd8.png_pic_center]

s 表示此 项被跳过，而字符下面的 r 表示此项被读取为输入项的一部分

scanf 函数“忽略”了最后的换行符，实际上没有读取它。这个换行符将是**下一次 scanf 函数** 调用的第一个字符。

scanf 函数**遵循什么规则**来识别整数或浮点数呢？

*  当要求读入整数时，scanf 函数首先寻 找正号或负号，然后读取数字，直到读到一个非数字时才停止。
 *  当要求读入浮点数时，scanf 函数会寻找一个正号或负号（可选），随后是一串数字（可能含有小数点），再往后是一个指数 （可选）。指数由字母 e（或者字母 E）、可选的符号，以及一个或多个数字构成。在用于 scanf 函数时，转换说明%e、%f 和%g 是可以互换的，这 3 种转换说明在识别浮点数方面都遵循相同 的规则。

scanf 函数遇到一个不可能属于当前项的字符时， 它会把此字符\*\*“放回原处”\*\*，以 便在扫描下一个输入项或者下一次调用 scanf 函数时再次读入。

举个栗子：

1-20.3-4.0e3¤

这样一个输入，使用`scanf("%d%d%f%f", &i, &j, &x, &y);` 进行读取

1.  转换说明%d。第一个非空的输入字符是 1；因为整数可以以 1 开始，所以 scanf 函数接 着读取下一个字符，即-。scanf 函数识别出字符-不能出现在整数内，因此把 1 存入变 量 i 中，而把字符-放回原处
2.  转换说明%d。随后，scanf 函数读取字符-、2、0 和.（句点）。因为整数不能包含小数 点，所以 scanf 函数把–20 存入变量 j 中，而把字符.放回原处。
3.  转换说明%f。接下来 scanf 函数读取字符.、3 和-。因为浮点数不能在数字后边有负号， 所以 scanf 函数把 0.3 存入变量 x 中，而把字符-放回原处。
4.  转换说明%f。最后，scanf 函数读取字符-、4、.、0、e、3 和¤（换行符）。因为浮点 数不能包含换行符，所以 scanf 函数把–4.0×103存入变量 y 中，而把换行符放回原处。

###### 3.2.2 格式串中的普通字符 ######

处理格式串 中的普通字符时，scanf 函数采取的动作依赖于这个字符是否为空白字符。

*  是空白字符
    
    当在格式串中遇到一个或多个连续的空白字符时，scanf 函数从输入中重复 读空白字符，直到遇到一个非空白字符（把该字符“放回原处”）为止。**格式串中空白 字符的数量无关紧要，格式串中的一个空白字符可以与输入中任意数量的空白字符相匹 配**( 包括0个)。（附带提一下，在格式串中包含空白字符并不意味着输入中必须包含空白字符。格 式串中的一个空白字符可以与输入中任意数量的空白字符相匹配，包括零个。
 *  是其他字符
    
    当在格式串中遇到非空白字符时，scanf 函数将把它与下一个输入字符进行 比较。如果两个字符相匹配，那么 scanf 函数会放弃输入字符，并继续处理格式串。如 果两个字符不匹配，那么 scanf 函数会把不匹配的字符放回输入中，然后异常退出，而 不进一步处理格式串或者从输入中读取字符。

举个栗子：

假设格式串是`%d/%d`，输入是`·5/·96`

> ·代表空格

在寻找整数时，scanf 函数会跳过第一个空格，把%d 与 5 相匹配，把/与/相匹配，在寻找下一 个整数时跳过一个空格，并且把%d 与 96 相匹配。

但是如果输入是`·5·/·96`

scanf 函数会跳过一个空格，把%d 与 5 相匹配，然后试图把格式串中的/与输入中的空格相匹 配。但是二者不匹配，因此 scanf 函数把空格放回原处，把字符`·/·96` 留给下一次 scanf 函 数调用来读取。为了允许第一个数后边有空格，应使用格式串"%d /%d"。

###### 3.2.3 易混淆的printf函数和scanf函数 ######

在寻找数据项时，scanf 函数通常会跳过空白字符。因此除了转换说明，格式串通常不需 要包含字符。

printf 格式串经常以`\n` 结尾，但是在 scanf 格式串末尾放置换行符通常是一个坏主 意。对 scanf 函数来说，格式串中的换行符等价于空格，两者都会导致 scanf 函数 提前进入下一个非空白字符。

例如，如果格式串是`%d\n`，那么 scanf 函数将跳过 空白字符，读取一个整数，然后跳到下一个非空白字符处。像这样的格式串可能会 导致交互式程序一直“挂起”，直到用户输入一个非空白字符为止。

【程序】分数相加

#include<stdio.h>
    
    int main(void) {
        
    
        int num1, denom1, num2, denom2, result_num, result_denom;
    
        printf("Enter first fraction: ");
        scanf("%d/%d", &num1, &denom1);
    
        printf("Enter second fraction: ");
        scanf("%d/%d", &num2, &denom2);
    
        result_num = num1 * denom2 + num2 * denom1;
        result_denom = denom1 * denom2;
    
        printf("The sum is %d/%d\n", result_num, result_denom);
    
        return 0;
    }

运行结果

![在这里插入图片描述][77d54b1aa2254fc58feb728fd0826645.png_pic_center]

结果没有化为最简。

[84d0ee752aae462b84a384f4b626fbc3.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/59b17e4e38b646ccb0c9008543393dab.png
[ea8e63b85a684ebda0f97757a5f0efd8.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/d03fe09bcdc2428cb1a4fb9a772def43.png
[77d54b1aa2254fc58feb728fd0826645.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/4173841dd5bb4b6d9f185159eaf8901d.png