Как считать массив чисел с помощью scanf. Функция Scanf C: описание
Функция scanf() является многоцелевой функцией, дающей возможность вводить в компьютер данные любых типов. Название функции отражает ее назначение- функция сканирует (просматривает) клавиатуру, определяет, какие клавиши нажаты, и затем интерпретирует ввод, основываясь на указателях формата (SCAN Formatted characters). Так же, как и функция printf(), scanf() может иметь несколько аргументов, позволяя тем самым вводить значения числовых, символьных и строковых переменных в одно и то же время.
Так же, как список параметров printf(), список параметров функции scanf() состоит из двух частей: строки формата и списка данных (рис.5.7). Строка формата содержит указатели формата, здесь они носят название преобразователей символов *, которые определяют то, каким образом должны быть интерпретированы вводимые данные. Список данных содержит переменные, в которые должны быть занесены вводимые значения.
Рис. 5.7. Список параметров функции scanf() делится на две части
Указатели формата аналогичны тем, которые используются функцией printf():
Вводя числовые или символьные данные, следует указывать в списке данных функции scanf() адрес переменной, а не просто ее имя:
scanf("%f", &amount);
* В оригинале conversion characters. (Прим.перев.)
В этом примере функция scanf() вводит число с плавающей точкой и вносит его в область памяти, зарезервированную для переменной amount. Как только число помещается в эту область памяти, оно автоматически становится значением переменной.
На время работы функции scanf(), выполнение программы приостанавливается, и программа ожидает ввода данных. Ввод заканчивается нажатием клавиши Enter .
Принцип работы с данными функции scanf() в корне отличается от работы функций gets() и getchar(). Для того чтобы понять, что именно происходит при вводе с помощью scanf(), необходимо детально рассмотреть эти отличия.
Входной поток
Когда данные вводятся при помощи функции gets(), все символы, которые были набраны на клавиатуре до нажатия Enter , становятся значением переменной. Когда символ вводится с помощью функции getchar(), нажатие клавиши автоматически приводит к присвоению соответствующего символа переменной.
Функция scanf() работает по-другому. Вместо того чтобы просто взять данные и присвоить их переменной, scanf() прежде всего с помощью указателей формата определяет, каким образом следует трактовать введенные символы.
Принято говорить, что scanf() получает данные из входного потока . Входным потоком называется последовательность символов, поступающих из некоторого источника. В случае функции scanf() источником служит клавиатура. После нажатия клавиши Enter все данные, которые были введены к этому времени, передаются функции scanf() в виде пока еще бессмысленного набора символов, в том же порядке, в каком их набирали. Затем scanf() определяет, какие символы соответствуют типу, заданному указателем формата, а какие следует игнорировать. Указатели формата называют преобразователями символов, так как они берут исходные символы из входного потока и преобразуют их в данные, относящиеся к определенному типу. Рис.5.8 иллюстрирует этот процесс.
Функция scanf() игнорирует не содержащие информации знаки: пробелы, символы табуляции, символы новой строки, кроме тех случаев, когда текущий тип данных определен как char. Рассмотрим программу:
puts("Пожалуйста, введите число: ");
scanf("%d", &count);
printf("Число равно %d", count);
Рис. 5.8. Функция scanf() читает входной поток и определяет,какие данные следует ввести, а какие- игнорировать
Перед тем как ввести число, вы можете нажимать на клавишу пробела столько, сколько хотите- Си будет игнорировать пробелы, в ожидании первого значимого символа. Затем Си попытается преобразовать символы в соответствии с указателями формата в строке формата функции scanf(). Если эти символы соответствуют формату (в данном случае- если это цифры), они будут внесены в переменную. Ввод данных прекратится, если встретится символ, формат которого не соответствует ожидаемому, то есть он не является цифрой. Например, если набрать на клавиатуре последовательность «123abc», то число 123 в нашем примере будет присвоено переменной count, а буквы «abc»- проигнорированы, как это показано на рис.5.9. Остановку ввода данных может вызвать пробел. Например, если напечатать «123», то переменной будет присвоено значение 12, а число 3- проигнорировано.
Рис. 5.9. Функция scanf() прекращает ввод данных,встретив первый не цифровой символ
Первый значимый символ должен соответствовать указанному в аргументе функции scanf() формату. Так, если напечатать последовательность «ABC123», программа проигнорирует ее всю целиком, и вы останетесь в неведении относительно значения переменной.
Какие символы программа расценивает как «подходящие», зависит от указателей формата. Если стоит указатель %d, то «подходящими» являются только цифры и знак «минус». Если поставить указатель %x, то соответствующими формату окажутся символы 0123456789ABCDE, так как все они используются при записи чисел в шестнадцатеричной системе счисления. Если же стоит указатель %c, принимаются любые символы, даже пробел внутри входного потока функция scanf() в этом случае не игнорирует. Если написать инструкцию:
scanf("%c", &letter);
и нажать клавишу пробела в начале последовательности значимых символов, scanf() присвоит переменной значение пробел, игнорируя последующие символы. Поэтому, имея дело с типом char, нельзя помещать пробелы перед другими символами.
Вводя строку, функция scanf() начнет присваивание значения с первого значимого символа, игнорируя пробелы впереди, и остановит присваивание, встретив первый пробел среди значимых символов. Взгляните на программу:
puts("Пожалуйста, введите Ваше имя: ");
scanf("%s", name);
Обратите внимание, оператор получения адреса не используется с именем строковой переменной. Если вы наберете на клавиатуре «Нэнси» и нажмете Enter, эти символы будут присвоены переменной name. Даже если набрать «Нэнси Чезин», scanf() начнет присвоение символов с первого значимого символа и остановит, встретив первый пробел, так что значением переменной все равно станет только имя Нэнси, а остальное программа проигнорирует (рис.5.10).
Рис. 5.10. Функция scanf() прекращает чтение символов в строкепри появлении первого пробела
Из-за этой особенности функции scanf(), она является не слишком удобной для ввода строк. В этих случаях лучше использовать функцию gets().
Пожалуйста, приостановите работу AdBlock на этом сайте.
Вернёмся к последнему листингу прошлого шага:
Листинг 1.
#include
Основная задача этого шага научиться получить данные от пользователя.
Для этого можно использовать функцию scanf . Она, так же как и функция printf , описана в заголовочном файле stdio.h . Т.к. он у нас уже подключен в первой строке, то мы можем свободно использовать функцию scanf в своей программе.
Рис.1. Общий синтаксис функции scanf.
В двойных кавычках указывается спецификатор формата. В зависимости от того в какую переменную мы собираемся сохранять введенное значение, необходимо использовать соответствующий спецификатор формата.
Основные спецификаторы формата:
%d
- целые числа
%f
- вещественное число типа float
%lf
- вещественное число типа double (обозначение lf от long float)
%c
- символ
Обратите внимание, что в функции scanf для типов float и double используются различные спецификаторы формата.
После формат-строки нужно указать адрес переменной, в которую нужно сохранить данные. Чтобы указать адрес переменной достаточно перед её именем записать знак & (амперсанд), как на рисунке выше.
Напишем, наконец-таки, программу сложения двух чисел.
Листинг 2.
#include
Скомпилируйте и запустите эту программу. После того, как программа запущена она будет ждать пока вы введёте данные. Мы с вами знаем какие данные нужно вводить, т.к. мы писали эту программу. Для других пользователей, которые код программы не увидят, хорошо бы вывести на экран подсказку, какие данные нужно ввести. Посмотрите как это реализовано в следующем примере.
Эта программа будет полезна тем, кто следит за своим здоровьем. Данная программа подсчитывает уроверь базового обмена веществ по формуле Миффлина-Сан Жеора исходя из данных, которые вы введёте (возраст, рост и вес).
Листинг 3.
#include
На самом деле, функция scanf – функция форматного ввода. Она устроена чуть ли не сложнее, чем printf . Но рассказывать новичку об особенностях её работы значит понапрасну грузить его лишней информацией. На данном этапе вам будет достаточно и этих знаний, а когда появится необходимость использовать что-то большее, вы с этим сможете сами разобраться. А может и я в каком-нибудь уроке расскажу.
Как хорошо когда все данные даны, и ничего вводить не надо. Но, поверьте мне, так практически не бывает. Вспомните школу, когда вы измеряли определенные вещи, а потом полученные значения вставляли в нужные формулы.
scanf
В языке Си кроме функции вывода printf, существует так же функция scanf для ввода. Вот функцию scanf мы щас и рассмотрим подробнее:
int i;
scanf("%d", &i);
Вроде очень похоже на функцию printf. Так же есть в двойных кавычках спецификатор формата , но разница как раз находится во второй части функции. Обратили внимание на появление знака (&)? Так вот этот знак означает взятие адреса. Щас объясню для чего это нужно.
Мы должны записывать введенное значение не куда-то там, а именно по адресу, по которому находится наша переменная. Т.е. без знака (&) наше введенное значение попадет во все места, кроме того что нам нужно. Поэтому всегда, когда вам нужно вводить значения с клавиатуры, ставьте перед переменной знак взятия адреса (&).
Спецификаторы формата
Ну теперь пробежимся по спецификаторам формата :- %d - прочитать целое число
- %o - прочитать восьмеричное число
- %x - прочитать шестнадцатеричное число
- %e(%f) - прочитать вещественное число
- %с - прочитать символ
- %s - прочитать строку
int i;
scanf ("%d", &i);
int i;
scanf ("%o", &i);
int i;
scanf ("%x", &i);
float t;
scanf ("%f", &t);
char ch;
scanf ("%c", &ch);
char *str;;
scanf ("%s", str);
Пока не вникайте в работу со строками. Почему нету знака взятия адреса? Эту тему мы рассмотрим чуть позднее.
Операции сравнения
В компьютер изначально заложена булева логика, т.е. все построено на 0 и 1. Если не понимаете о чем речь, то пересмотрите фильм Матрица, где каждая зеленая заставка как раз состояла из этих двух магических цифр.
Конечно, 0 и 1 это хорошо, но нам нужен логический смысл, поэтому в логических операциях 0 - это FALSE, а 1 - это TRUE. Эти понятия TRUE и FALSE тесно связанны с операциями сравнения . Для начала приведем всевозможные операции сравнения:
В принципе, самая распространенная ошибка, которую делают новички - это путают операцию присваивания (=) с операцией сравнения (==). Это абсолютно разные вещи. Но у всех на первых порах кодирования возникают ошибки именно на этой почве, поэтому будьте внимательнее.
#includeint scanf (const char *format, ...);
Функция scanf() представляет собой процедуру ввода общего назначения, которая читает поток stdin и сохраняет информацию в переменных, перечисленных в списке аргументов. Она может читать все встроенные типы данных и автоматически преобразовывать их в соответствующий внутренний формат.
В версии С99 к параметру format применен квалификатор restrict .
Управляющая строка, задаваемая параметром format
, состоит из символов трех категорий:
Спецификации формата начинаются знаком % и сообщают функции scanf() тип данного, которое будет прочитано. Например, по спецификации %s будет прочитана строка, а по спецификации %d - целое значение. Строка форматирования читается слева направо, и спецификации формата сопоставляются аргументам в порядке их перечисления в списке аргументов.
Спецификации формата функции scanf()
:
%а
Читает значение с плавающей точкой (только С99)
%А
Аналогично коду %а
(только С99)
%с
Читает один символ
%d
Читает десятичное целое
%i
Читает целое в любом формате (десятичное, восьмеричное или шести ад цате ричное)
%е
%Е
Аналогично коду %е
%f
Читает число с плавающей точкой
%F
Аналогично коду %f
(только С99)
%g
Читает число с плавающей точкой
%G
Аналогично коду %g
%o
Читает восьмеричное число
%s
Читает строку
%х
Читает шести ад цате ричное число
%Х
Аналогично коду %х
%р
Читает указатель
%n
Принимает целое значение, равное количеству прочитанных до сих пор символов
%u
Читает десятичное целое без знака
%
Просматривает набор символов
%%
Читает знак процента
По умолчанию спецификации a , f , е и g заставляют функцию scanf() присваивать данные переменным типа float . Если перед одной из этих спецификаций поставить модификатор l , функция scanf() присвоит прочитанные данные переменной типа double . Использование же модификатора L означает, что полученное значение присвоится переменной типа long double .
Современные компиляторы, поддерживаюшие добавленные в 1995 году средства работы с двухбайтовыми символами, позволяют к спецификации с применить модификатор l ; тогда будет считаться, что соответствующий указатель указывает на двухбайтовый символ (т.е. на данное типа wchar_t ). Модификатор l также можно использовать с кодом формата s ; тогда будет считаться, что соответствующий указатель указывает на строку двухбайтовых символов. Кроме того, модификатор l можно использовать для того, чтобы указать, что набор сканируемых символов состоит из двухбайтовых символов.
Если в строке форматирования встретится разделитель, то функция scanf() пропустит один или несколько разделителей во входном потоке. Под разделителем, или пробельным символом, подразумевается пробел, символ табуляции или разделитель строк (символ новой строки). По сути, наличие одного разделителя в управляющей строке приведет к тому, что функция scanf() будет читать, не сохраняя, любое количество (возможно, даже нулевое) разделителей до первого символа, отличного от разделителя.
Если в строке форматирования встретился символ, отличный от разделителя, то функция scanf()
прочитает и отбросит его. Например, если в строке форматирования встретится %d
, %d
, то функция scanf()
сначала прочитает целое значение, затем прочитает и отбросит запятую и, наконец, прочитает еще одно целое. Если заданный символ не найден, функция scanf()
завершает работу.
Все переменные, получающие значения с помощью функции scanf()
, должны передаваться посредством своих адресов. Это значит, что все аргументы должны быть указателями на переменные.
Элементы входного потока должны быть разделены пробелами, символами табуляции или разделителями строк. Такие символы, как запятая, точка с запятой и т.п., не распознаются в качестве разделителей. Это означает, что оператор
scanf
("%d%d", &r, &c);
примет значения, введенные как 10 20, но откажется от последовательности символов 10,20.
Символ *
, стоящий после знака %
и перед кодом формата, прочитает данные заданного типа, но запретит их присваивание. Следовательно, оператор
scanf
("%d%*c%d", &x, &y);
при вводе данных в виде 10/20 поместит значение 10 в переменную х, отбросит знак деления и присвоит значение 20 переменной у.
Команды форматирования могут содержать модификатор максимальной длины поля. Он представляет собой целое число, располагаемое между знаком %
и кодом формата, которое ограничивает количество читаемых для всех полей символов. Например, если в переменную address нужно прочитать не более 20 символов, используется следующий оператор.
scanf
("%20s", address);
Если входной поток содержит более 20 символов, то при последующем обращении к операции ввода чтение начнется с того места, в котором "остановился" предыдущий вызов функции scanf()
. Если разделитель встретится раньше, чем достигнута максимальная длина поля, ввод данных завершится. В этом случае функция scanf()
переходит к чтению следующего поля.
Хотя пробелы, символы табуляции и разделители строк используются в качестве разделителей полей, при чтении одиночного символа они читаются подобно любому другому символу. Например, если входной поток состоит из символов х у, то оператор
scanf
("%c%c%c", &a, &b, &c);
поместит символ х в переменную а, пробел - в переменную b, а символ у - в переменную с.
Помните, что любые символы управляющей строки (включая пробелы, символы табуляции и новой строки), не являющиеся спецификациями формата, используются для установки соответствия и отбрасывания символов из входного потока. Любой соответствующий им символ отбрасывается. Например, если поток ввода выглядит, как 10t20, оператор
scanf
("%dt%d", &x, &y);
присвоит переменной х значение 10, а переменной у - значение 20. Символ t отбрасывается, так как он присутствует в управляющей строке.
Функция scanf()
поддерживает спецификатор формата общего назначения, называемый набором сканируемых символов (scanset)
, В этом случае определяется набор символов, которые могут быть прочитаны функцией scanf()
и присвоены соответствующему массиву символов. Для определения такого набора символы, подлежащие сканированию, необходимо заключить в квадратные скобки. Открывающая квадратная скобка должна следовать сразу за знаком процента. Например, следующий набор сканируемых символов указывает на то, что необходимо читать только символы А, B и С.
%
При использовании набора сканируемых символов функция scanf()
продолжает читать символы и помещать их в соответствующий массив символов до тех пор, пока не встретится символ, отсутствующий в заданном наборе. Соответствующая набору переменная должна быть указателем на массив символов. При возврате из функции scanf()
этот массив будет содержать строку из прочитанных символов, завершающуюся символом конца строки.
Если первый символ в наборе является знаком ^
, то получаем обратный эффект: входное поле читается до тех пор, пока не встретится символ из заданного набора сканируемых символов, т.е. знак ^
заставляет функцию scanf()
читать только те символы, которые отсутствуют в наборе сканируемых символов.
Во многих реализациях допускается задавать диапазон с помощью дефиса. Например, функция scanf()
, встречая набор сканируемых символов в виде %
, будет читать символы, попадающие в диапазон от А до Z.
Важно помнить, что в наборе сканируемых символов различаются прописные и строчные буквы. Следовательно, чтобы сканировать как прописные, так и строчные буквы, в наборе сканируемых символов придется задать их отдельно.
Функция scanf() возвращает число, равное количеству полей, для которых успешно присвоены значения. К этим полям не относятся поля, которые были прочитаны, но присвоение не состоялось в связи с использованием модификатора * , подавляющего присваивание. При обнаружении ошибки до присвоения значения первого поля функция scanf() возвращает значение EOF .
Модификаторы формата, добавленные к функции scanf() Стандартом С99
В версии С99 для использования в функции scanf() добавлены модификаторы формата hh , ll , j , z и t . Модификатор hh можно применять к спецификациям d , i , о , u , х и n signed char или unsigned char . Модификатор ll также можно применять к спецификациям d , i , о , u , х и n . Он означает, что соответствующий аргумент является указателем на значение типа signed long long int или unsigned long long int .Модификатор формата j
d
, i
, о
, u
, х
и n
, означает, что соответствующий аргумент является указателем на значение типа intmax_t
или uintmax_t
. Эти типы объявлены в заголовке
Модификатор формата z
, который применяется к спецификациям d
, i
, о
, u
, х
и n
size_t
Модификатор формата t
, который применяется к спецификациям d
, i
, о
, u
, х
и n
, означает, что соответствующий аргумент является указателем на объект типа ptrdiff_t
. Этот тип объявлен в заголовке
]
SCANF
#include