Linux--C语言之输入输出函数及格式控制输出

一、数据输入输出的概念及在C语言中的实现

数据的输入与输出是相对于计算机而言的。其中：

1.从计算机向外部设备输送数据称为输出。通常输出设备包括：显示器、打印机等；

2.从外部设备向计算机输送数据称为输入。通常输入设备包括：键盘、鼠标、扫描仪等。

在C语言中，输入输出是用标准库函数中的输入、输出函数实现的

二、 简单的格式输入与输出

（一）用简单的printf函数输出数据

1.一般格式

printf("格式控制",输出列表);

说明：

（1）格式控制：用一对双引号括起来，包括两种信息

​ 格式说明：由“%”和特定字符组成，如：%d、%c、%f等，是格式说明符，用于说明输出项目所采用的格式；

​ 普通字符：作为说明性的文字、符号等，照原样显示。

（2）输出列表：中的各项目指出了所要输出的内容，可以是常量、变量或表达式

（3）例如：

printf（"a=%d,b=%f\n",a,b）;

2.基本的格式字符

（1）%d：按十进制整数数据的实际长度输出

（2）%c：仅输出一个字符

（3）%s：输出的结果是字符串，例如：printf(“%s\n”,“CHINA”); 输出结果是字符串CHINA

（4）%f：一小数形式输出一个实数（含单双精度数），整数部分全部输出，并输出六位小数

（5）%e或%E：以指数形式输出一个实数（含单双精度数），小数点前仅一位非数字，并输出六位小数

（二）用简单的scanf函数输入数据

1.scanf函数的一般格式

scanf("格式控制",地址列表);

作用：将从键盘输入的值存入内存中所占的存储单元里，存储单元由地址标识

说明：

（1）格式控制：的含义同printf函数，说明输入的数据应使用的的格式

（2）地址列表：是由若干个地址组成的，可以是变量的地址或字符串的首地址。&是取地址运算符，用于取出变量的地址

（3）与格式输出一样，在格式控制中，用于说明输入数据格式的格式说明符是以％开头，后面紧跟的是具体的格式。

（4）输入的数据可用空格、Tab键、回车键之任一种分开

注意：

​ （1）scanf函数中的“格式控制”后面应当是变量的地址，由取地址运算符和变量名共同组成，不能仅是变量名：

scanf("%f%d", &a,&b);  

​ （2）如果“格式控制”中除了格式说明以外还有其它字符，则在输入数据时必须在对应位置输入与之相同的字符： 从键盘输入时必须输逗号： 3,4 ↲

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

​ （3）用%c格式输入字符时，空格和转义字符都作为有效字符输入，应注意：只有输入：xyz ↲ 才能使a得到x，b得到y，c得到z

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

​ （4） 在输入数值型数据时，遇到空格、回车、Tab键或遇非法输入，则认为该数据结束：

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

​ （5）对于unsigned型变量所需的数据，可以用%u或%d格式输入。

（三） 较复杂的输入输出格式控制

说明：按指定格式输出数据的宽度、小数位数、上下行数据按小数点对齐、用八进制、十六进制输出等。

1.输出数据格式控制

（1）十进制形式

​ %d或%md：用于基本整型 int

​ ％ld 或 ％mld：用于长整型 long

​ ％u 或 ％mu：用于无符号基本整型 unsigned

​ ％lu 或 ％mlu：用于无符号长整型 unsigned long

（2）八进制形式

​ %o或%mo：用于基本整型 int

​ ％lo 或 ％mlo：用于长整型 long

（3）十六进制形式

​ ％x 或 ％mx ：用于基本整型 int

​ ％lx 或 ％mlx：用于长整型 long

说明：

​ m表示输出的整型数据所占总宽度（即列数），其中：

​ 当实际数据的位数不到m位时，数据前面将用空格补满；

​ 若实际数据位数大于m，则以数据的实际位数为准进行输出。

​ 注意：一个int型整数也可以%u格式输出，反之一个unsigned型整数也可以%d、%o、%x格式输出。按相互赋值的规则处理。

2.字符型格式说明

（1）字符char型

​ ％mc：输出的字符占m列，如：

printf(“%3c”,’a’);  // 实际输出为：a 注：：表示空格

（2）字符串

​ ％ms 输出的字符串占m列。若串长>m，全部输出；若串长<m，左面补空格。

​ ％-ms 输出的字符串长<m，右面补空格％-m.ns 只取字符串前n个字符。

​ 若n<m，右面补空格；若n>m，m自动取n值。

注意：

​ 一个整数，只要其值在0~255范围内，也可以用“%c”格式使其按字符形式输出。

​ 在输出前，系统会自动将该整数作为ASCII码转换成相应的字符；反之，一个字符也可以输出成一个整数。

案例：字符串输出

#include <stdio.h>int main(void)
{printf("%3s,%7s,%-5.3s,%.4s\n","CHINA","CHINA","CHINA","CHINA"); //运行结果：CHINA, CH, CHI, CHIN  注：表示空格return 0;
}

3.实型格式说明符

（1）十进制数形式

​ ％m.nf 或 ％-m.nf

（2）指数形式

​ ％m.ne 或 ％-m.ne

（3）%g或%G形式

​ 根据数值的大小，自动选％f 或 ％e中宽度较短的一种格式，不输出无意义的0。

​ 说明：

​ 在输出实型数据时，格式说明符中的m表示整个数据所占的宽度，n表示小数点后面所占的位数。

​ 如果在小数点后取n位后，所规定的数据宽度m不够输出数据前面的整数部分（包括小数点），则按实际的位数进行输出。

​ 需要指出的是，在C语言中，用于输出单精度实型数据与双精度实型数据格式说明符是一样的。

4.顺序结构程序设计案例

程序中所有语句都是按自上而下的顺序执行的，不发生跳转

案例1：输入三角形的三边长，求三角形的面积。

/*
**需求：输入三角形的三边长，求三角形的面积。分析：① 设输入的三边能构成三角形；② 求三角形面积的公式为S = sqrt(p(p−a)(p−b)(p−c)) 注：sqrt表示开根号③p = (a+b+c)/2.0
*/
#include <stdio.h>
#include <math.h>int main()
{//声明变量存储三角形的三条边和面积float a,b,c; //三边float p; // 半周长float s; // 面积//给出输出提示，从键盘录入三角形的三条边printf("请输入三角形的三条边：");scanf("%f %f %f",&a, &b, &c);//判断输入的三条边能否构成三角形if(a + b > c && a + c > b && b + c > a){//用海伦公式求解三角形的面积p = (a+b+c) / 2.0f;s = sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));printf("三角形的面积为：%.2f\n",s);}else{printf("您输入的三条边不能构成三角形！\n")}return 0;
}

案例2：从键盘输入一个大写字母，要求用小写输出。

/*
**需求：从键盘输入一个大写字母，要求用小写输出。分析：大写字母与小写字母的ASCII码值相差32。对从键盘输入的大写字母加32即变为相应的小写字母。
*/
#include <stdio.h>int main(void)
{//声明c1、c2两个变量分别存放字母的大小写char C1,C2; //给出输入提示并从键盘录入一个大写字母printf("请输入一个大写英文字母：");scanf("%c",&c1);c2 = c1 + 32;printf("相应的小写字母为：%c\n",c2);return 0;
}

案例3：求解一元二次方程ax²+bx+c的根

/*
**需求：系数a、b、c从键盘输入；分析：①已知一元二次方程的根为：x1=(-b/2a+sqrt(b^2-4ac))/2a,x2=(-b/2a-sqrt(b^2-4ac))/2a;② 可将上式分解为两项：m=-b/2a,n=sqrt(b^2-4ac)/2a;③ 则：x1=m+n,x2=m-n;
*/
#include <stdio.h>
#include <math.h>int main(void)
{//声明变量存储一元二次方程系数float a,b,c;//声明变量存储一元二次方程的根以及判别式的绝对值和处理量float x1,x2,d,m,n;//输出提示信息并从键盘录入一元二次方程的三个系数printf("请输入一元二次方程的三个系数：");scanf("%f %f %f",&a, &b, &c);//计算根的判别式dd = b*b - 4*a*c; //d表示根的判别式，说明：d>0时，方程有两个不等的实根；d=0时，方程有两个相等的实根；d<0时,方程无实根。// 根据判别式的值判断方程根的情况if (d < 0){printf("方程没有实数根!\n");} else{// 计算方程的根m = -b / (2 * a);// 使用 fabs函数确保 d 为非负数n = sqrt(fabs(d)) / (2 * a); x1 = m + n;x2 = m - n;printf("x1=%.2f\nx2=%.2f\n",x1,x2);}return 0;
}