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标准输入输出——scanf printf

Printf()介绍

printf()是C语言标准库函数,用于将格式化后的字符串输出到标准输出。标准输出,即标准输出文件,对应终端的屏幕。printf()申明于头文件stdio.h。

函数原型:

int printf ( const char * format, ... );

返回值: 
正确返回输出的字符总数,错误返回负值,与此同时,输入输出流错误标志将被置值,可由指示器ferror来检查输入输出流的错误标志。

调用格式: 
printf()函数的调用格式为:printf("格式化字符串",输出表列)

格式化字符串包含三种对象,分别为: 
(1)字符串常量; 
(2)格式控制字符串; 
(3)转义字符。 
字符串常量原样输出,在显示中起提示作用。输出表列中给出了各个输出项,要求格式控制字符串和各输出项在数量和类型上应该一一对应。其中格式控制字符串是以%开头的字符串,在%后面跟有各种格式控制符,以说明输出数据的类型、宽度、精度等。

格式控制详解:

printf的格式控制字符串组成如下:

%[flags][width][.prec][length]type

1.类型(type) 

type是格式控制字符串的重中之重,是必不可少的组成部分,其它的选项都是可选的。type用于规定输出数据的类型,含义如下:

字符对应数据类型含义示例
d/iint输出十进制有符号32bits整数,i是老式写法

printf("%i",123);

输出123

ounsigned int无符号8进制(octal)整数(不输出前缀0)printf("0%o",123);输出0173
uunsigned int无符号10进制整数printf("%u",123);输出123
x/Xunsigned int无符号16进制整数,x对应的是abcdef,X对应的是ABCDEF(不输出前缀0x)printf("0x%x 0x%X",123,123);输出0x7b 0x7B
f/lffloat(double)单精度浮点数用f,双精度浮点数用lf(printf可混用,但scanf不能混用)printf("%.9f %.9lf",0.000000123,0.000000123);输出0.000000123 0.000000123。注意指定精度,否则printf默认精确到小数点后六位
Ffloat(double)与f格式相同,只不过 infinity 和 nan 输出为大写形式。例如printf("%f %F %f %F\n",INFINITY,INFINITY,NAN,NAN);输出结果为inf INF nan NAN
e/Efloat(double)科学计数法,使用指数(Exponent)表示浮点数,此处”e”的大小写代表在输出时“e”的大小写printf("%e %E",0.000000123,0.000000123);输出1.230000e-07 1.230000E-07
gfloat(double)根据数值的长度,选择以最短的方式输出,%f或%eprintf("%g %g",0.000000123,0.123);输出1.23e-07 0.123
Gfloat(double)根据数值的长度,选择以最短的方式输出,%f或%Eprintf("%G %G",0.000000123,0.123);输出1.23E-07 0.123
cchar字符型。可以把输入的数字按照ASCII码相应转换为对应的字符printf("%c\n",64)输出A
schar*字符串。输出字符串中的字符直至字符串中的空字符(字符串以空字符’\0‘结尾)printf("%s","测试test");输出:测试test
Swchar_t*宽字符串。输出字符串中的字符直至字符串中的空字符(宽字符串以两个空字符’\0‘结尾)setlocale(LC_ALL,"zh_CN.UTF-8");
wchar_t wtest[]=L"测试Test";
printf("%S\n",wtest);
输出:测试test
pvoid*以16进制形式输出指针printf("%010p","lvlv");输出:0x004007e6
nint*什么也不输出。%n对应的参数是一个指向signed int的指针,在此之前输出的字符数将存储到指针所指的位置int num=0;
printf("lvlv%n",&num);
printf("num:%d",num);
输出:lvlvnum:4
%字符%输出字符‘%’(百分号)本身printf("%%");输出:%
m打印errno值对应的出错内容printf("%m\n");
a/Afloat(double)十六进制p计数法输出浮点数,a为小写,A为大写printf("%a %A",15.15,15.15);输出:0x1.e4ccccccccccdp+3 0X1.E4CCCCCCCCCCDP+3

注意: 
(1)使用printf输出宽字符时,需要使用setlocale指定本地化信息并同时指明当前代码的编码方式。除了使用%S,还可以使用%ls。 
(2)%a和%A是C99引入的格式化类型,采用十六进制p计数法输出浮点数。p计数法类似E科学计数法,但不同。数以0x开头,然后是16进制浮点数部分,接着是p后面是以 2为底的阶码。以上面输出的15.15为例,推算输出结果。15.15转换成二进制为1111.00 1001 1001 1001 1001 ...,因为二进制表示数值的离散特点,计算机对于小数有时是不能精确表示的,比如0.5可以精确表示为0.120.12,而0.15却不能精确表示。将15.15对应的二进制右移三位,为1.1110 0100 1100 1100 1100 ...转换对应的十六进制就是0x1.e4ccccccccccd,注意舍入时向高位进了1位。由于右移三位,所以二进制阶码就是3。最后的结果就是0x1.e4ccccccccccdp+3。

(3)格式控制字符串除了指明输出的数据类型,还可以包含一些其它的可选的格式说明,依序有 flags, width, .precision and length。下面一一讲解。

2.标志(flags)

flags规定输出样式,取值和含义如下:

字符名称说明
-减号结果左对齐,右边填空格。默认是右对齐,左边填空格。
+加号输出符号(正号或负号)
space空格输出值为正时加上空格,为负时加上负号
#井号type是o、x、X时,增加前缀0、0x、0X。
type是a、A、e、E、f、g、G时,一定使用小数点。默认的,如果使用.0控制不输出小数部分,则不输出小数点。
type是g、G时,尾部的0保留。
0数字零将输出的前面补上0,直到占满指定列宽为止(不可以搭配使用“-”)

示例:

 
  1. printf("%5d\n",1000); //默认右对齐,左边补空格

  2. printf("%-5d\n",1000); //左对齐,右边补空格

  3. printf("%+d %+d\n",1000,-1000); //输出正负号

  4. printf("% d % d\n",1000,-1000); //正号用空格替代,负号输出

  5. printf("%x %#x\n",1000,1000); //输出0x

  6. printf("%.0f %#.0f\n",1000.0,1000.0)//当小数点后不输出值时依然输出小数点

  7. printf("%g %#g\n",1000.0,1000.0); //保留小数点后后的0

  8. printf("%05d\n",1000); //前面补0

输出结果为: 

3.输出最小宽度(width)

用十进制整数来表示输出的最少位数。若实际位数多于指定的宽度,则按实际位数输出,若实际位数少于定义的宽度则补以空格或0。width的可能取值如下:

width描述示例
数值十进制整数printf("%06d",1000);输出:001000
*星号。不显示指明输出最小宽度,而是以星号代替,在printf的输出参数列表中给出printf("%0*d",6,1000);输出:001000

4.精度(.precision) 

精度格式符以“.”开头,后跟十进制整数。可取值如下:

.precision描述
.数值十进制整数。
(1)对于整型(d,i,o,u,x,X),precision表示输出的最小的数字个数,不足补前导零,超过不截断。
(2)对于浮点型(a, A, e, E, f ),precision表示小数点后数值位数,默认为六位,不足补后置0,超过则截断。
(3)对于类型说明符g或G,表示可输出的最大有效数字。
(4)对于字符串(s),precision表示最大可输出字符数,不足正常输出,超过则截断。
precision不显示指定,则默认为0
.*以星号代替数值,类似于width中的*,在输出参数列表中指定精度。

示例: 

 
  1. printf("%.8d\n",1000); //不足指定宽度补前导0,效果等同于%06d

  2. printf("%.8f\n",1000.123456789);//超过精度,截断

  3. printf("%.8f\n",1000.123456); //不足精度,补后置0

  4. printf("%.8g\n",1000.123456); //最大有效数字为8位

  5. printf("%.8s\n",“abcdefghij”); //超过指定长度截断

输出结果: 

 
  1. 00001000

  2. 1000.12345679

  3. 1000.12345600

  4. 1000.1235

  5. abcdefgh

注意,在对浮点数和整数截断时,存在四舍五入。

5.类型长度(length)

类型长度指明待输出数据的长度。因为相同类型可以有不同的长度,比如整型有16bits的short int,32bits的int,也有64bits的long int,浮点型有32bits的单精度float和64bits的双精度double。为了指明同一类型的不同长度,于是乎,类型长度(length)应运而生,成为格式控制字符串的一部分。

因为Markdown表格不支持单元格合并,背景颜色等样式,所以直接引用printf.C++ reference的表格。 

注意:黄色背景行标识的类型长度说明符和相应的数据类型是C99引入的。

示例代码:

 
  1. printf("%hhd\n",'A'); //输出有符号char

  2. printf("%hhu\n",'A'+128); //输出无符号char

  3. printf("%hd\n",32767); //输出有符号短整型short int

  4. printf("%hu\n",65535); //输出无符号短整型unsigned short int

  5. printf("%ld\n",0x7fffffffffffffff); //输出有符号长整型long int

  6. printf("%lu\n",0xffffffffffffffff); //输出有符号长整型unsigned long int

输出结果: 

 
  1. 65

  2. 193

  3. 32767

  4. 65535

  5. 9223372036854775807

  6. 18446744073709551615

注意: 
long int到底是32bits还是64bits跟生成的程序是32bits还是64bits一一对应,如果使用g++编译程序的话,可通过-m32-m64选项分别生成32bits和64bits的程序。因本人测试代码编译生成的是64bits的程序,所以long int也就是64btis。 

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