Scanf c описание. Форматированный ввод и вывод

Функция printf() позволяет выводить информацию на экран при программировании в консольном режиме. Данная функция определена в библиотеке stdio.h и имеет следующий синтаксис:

int printf(const char *format [, argument]...);

Здесь первый аргумент *format определяет строку, которая выводится на экран и может содержать специальные управляющие символы для вывода переменных. Затем, следует список необязательных аргументов, которые поясняются ниже. Функуция возвращает либо число отображенных символов, либо отрицательное число в случае своей некорректной работы.

В самой простой реализации функция printf() просто выводит заданную строку на экран монитора:

printf(“Привет мир.”);

Однако с ее помощью можно выводить переменные разного типа: начиная с числовых и заканчивая строковыми. Для выполнения этой операции используются специальные управляющие символы, которые называются спецификаторами и которые начинаются с символа %. Следующий пример демонстрирует вывод целочисленной переменной num на экран монитора с помощью функции printf():

int num;
num = 5;
printf(“%d”, num);

В первых двух строках данной программы задается переменная с именем num типа int. В третьей строке выполняется вывод переменной на экран. Работа функции printf() выглядит следующим образом. Сначала функция анализирует строку, которую необходимо вывести на экран. В данном случае это «%d». Если в этой строке встречается спецификатор, то на его место записывается значение переменной, которая является вторым аргументом функции printf(). В результате, вместо исходной строки «%d» на экране появится строка «5», т.е. будет выведено число 5.

Следует отметить, что спецификатор «%d» выводит только целочисленные типы переменных, например int. Для вывода других типов следует использовать другие спецификаторы. Ниже перечислены основные виды спецификаторов:

%с – одиночный символ
%d – десятичное целое число со знаком
%f – число с плавающей точкой (десятичное представление)
%s – строка символов (для строковых переменных)
%u – десятичное целое без знака
%% - печать знака процента

С помощью функции printf() можно выводить сразу несколько переменных. Для этого используется следующая конструкция:

int num_i;
float num_f;
num_i = 5;
num_f = 10.5;
printf(“num_i = %d, num_f = %f”, num_i, num_f);

Результат выполнения программы будет выглядеть так:

num_i = 5, num_f = 10.5

Кроме спецификаторов в функции printf() используются управляющие символы, такие как перевод строки \n, табуляции \t и др. Например, если в ранее рассмотренном примере необходимо вывести значения переменных не в строчку, а в столбик, то необходимо переписать функцию printf() следующим образом:

printf(“num_i = %d,\n num_f = %f”, num_i, num_f);

Аналогично используется и символ табуляции.

Для ввода информации с клавиатуры удобно использовать функцию scanf() библиотеки stdio.h, которая имеет следующий синтаксис:

int scanf(const char *format [,argument]...);

Здесь, как и для функции printf(), переменная *format определяет форматную строку для определения типа вводимых данных и может содержать те же спецификаторы что и функция printf(). Затем, следует список необязательных аргументов. Работа функции scanf() демонстрируется на листинге 1.4.

Листинг 1.4. Пример использования функции scanf().

#include
int main()
{
int age;
float weight;
printf(“Введите информацию о Вашем возрасте: ”);
scanf(“%d”, &age);
printf(“Введите информацию о Вашем весе: ”);
scanf(“%f”, &weigth);
printf(“Ваш возраст = %d, Ваш вес = %f”, age, weigth);

Return 0;
}

Основным отличием применения функции scanf() от функции printf() является знак & перед именем переменной, в которую записываются результаты ввода.

Функция scanf() может работать сразу с несколькими переменными. Предположим, что необходимо ввести два целых числа с клавиатуры. Формально для этого можно дважды вызвать функцию scanf(), однако лучше воспользоваться такой конструкцией:

scanf(“ %d, %d ”, &n, &m);

Функция scanf() интерпретирует это так, как будто ожидает, что пользователь введет число, затем – запятую, а затем – второе число. Все происходит так, как будто требуется ввести два целых числа следующим образом:

Функция scanf() возвращает число успешно считанных элементов. Если операции считывания не происходило, что бывает в том случае, когда вместо ожидаемого цифрового значения вводится какая-либо буква, то возвращаемое значение равно 0.

В то время как функция printf() осуществляет форматированный вывод данных, функция scanf() осуществляет их форматированный ввод. Это значит, что поступающие на ввод данные преобразуются соответственно указанному формату(ам) и записываются по адресу(ам) указанной(ых) переменной(ых):

Scanf(строка_формата, адреса_переменных);

Причина, по которой в scanf() передаются адреса, а не значения переменных, очевидна. Функция scanf() должна изменять значения переменных тех функций, из которых вызывается. Единственный способ - это получить адреса областей памяти.

Спецификации формата данных, допустимые в строке формата, для scanf() почти идентичны тем, что были описаны для функции printf() . На этом уроке мы подробно не рассмотрим все возможности форматированного ввода с помощью scanf() , зато разберем ряд конкретных примеров.

Ввод чисел, символов и строк

Пример ввода-вывода целого и вещественного чисел, символа и строки:

int a; float b; char ch, str[ 30 ] ; scanf ("%d%f%c%s" , & a, & b, & ch, str) ; printf ("%d %.3f %c %s\n " , a, b, ch, str) ;

Результат:

45 34.3456y hello 45 34.346 y hello

Здесь при выполнении программы все данные были введены в одну строку. Разделителем между числами и строками является пробел, а также любой другой символ пустого пространства (например, "\n"). Однако при считывании символа, пробел учитывается как символ; чтобы этого не произошло, в примере букву записали сразу после числа. Данные можно было бы ввести, разделяя их переходом на новую строку (опять же при этом надо иметь ввиду, как считывается символ).

В строке формата функции scanf() между спецификациями вполне допустимо поставить пробелы: %d %f %c %s . Они никакой роли не сыграют. Понятно, что данные можно было получить и так:

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

Обратите внимание, перед переменной str отсутствует знак амперсанда. Это не опечатка. В последующих уроках вы узнаете, что имя массива уже само по себе является ссылкой на массив (другими словами, str содержит адрес начала массива).

В функции scanf() в спецификации формата вещественных чисел не указывается точность представления числа. Запись типа %.3f или %.10lf приведет к невозможности получить вещественное число. Чтобы получить число типа double используют формат %lf, для long double - %Lf.

Для целых чисел: длинное целое - %ld, короткое целое - %hd. Кроме того, существуют спецификации для ввода восьмеричных и шестнадцатеричных чисел.

Функция scanf() возвращает количество удачно считанных данных; т.е. значение, возвращаемое функцией, можно проанализировать и таким образом узнать, корректно ли были введены данные. Например:

int a; double b; char ch, str[ 30 ] ; ch = scanf ("%d %lf %s" , & a, & b, str) ; if (ch == 3 ) printf ("%d %.3lf %s\n " , a, b, str) ; else printf ("Error input\n " ) ;

Использование обычных символов

В строке формата scanf() допустимо использование обычных символов. В этом случае при вводе данных также должны вводится и эти символы:

int a, b, c; scanf ("%d + %d = %d" , & a, & b, & c) ; printf ("Your answer is %d\n The correct answer is %d\n " , c, a+ b) ;

В данном случае, когда программа выполняется, ввод должен выглядеть примерно так: 342+1024 = 1366. Знаки "+" и "=" обязательно должны присутствовать между числами, наличие пробелов или их отсутствие абсолютно никакой роли не играет:

45 + 839=875 Your answer is 875 The correct answer is 884

Запрет присваивания

Если какие-либо данные, вводимые пользователем, следует проигнорировать, то используют запрет присваивания, ставя после знака %, но перед буквой формата звездочку *. В таком случае данные считываются, но никакой переменной не присваиваются. Это можно использовать, например, когда нет определенной уверенности в том, что поступит на ввод, с одной стороны, и нужды сохранять эти данные, с другой:

float arr[ 3 ] ; int i; for (i = 0 ; i < 3 ; i++ ) scanf ("%*s %f" , & arr[ i] ) ; printf ("Sum: %.2f\n " , arr[ 0 ] + arr[ 1 ] + arr[ 2 ] ) ;

Здесь предполагается, что перед каждым числом будет вводится строка, которую следует проигнорировать, например:

First: 23.356 Second: 17.285 Third: 32.457 Sum: 73.098

Использование "шаблонов"

Для функции scanf() есть пара спецификаций формата, отдаленно напоминающих шаблоны командной оболочки и др. Формат […] позволяет получить строку, содержащую любые символы, указанные в квадратных скобках. Как только на ввод поступает символ, не входящий в указанный набор, считывание данных прекращается. Формат [^…], наоборот, помещает в строку символы, не входящие в указанный набор, до тех пор пока не встретит любой из указанных.

В примере ниже как только поступает не цифра, считывание ввода завершается. При этом если первый символ - не цифра, то в str вообще ничего не записывается:

char str[ 30 ] = "" ; scanf ("%" , str) ; printf ("%s\n " , str) ;

А в этом случае строке будет присвоена последовательность символов до любого из указанных знаков препинания:

scanf ("%[^;:,!?]" , str) ; printf ("%s\n " , str) ;

Результат:

Hello, World! Hello

Некоторые особенности и ограничения функции scanf()

Как только поступают некорректные данные, функция scanf() завершает свою работу. В примере:
scanf ("%d%f" , & a, & b) ;

если переменной a попытаться присвоить символ или строку, что невозможно, то переменная bуже обрабатываться не будет. Можно предположить, что так будет надежнее:

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

Вроде бы неудачное считывание a не должно оказывать никакого влияния на b, т.к. это уже иной вызов scanf() . Но не все так просто: при некорректном вводе данные остаются в буфере и пытаются "навязать" себя последующим вызовам scanf() . Поэтому при использовании scanf() надо думать о том, как в случае некорректного ввода очистить буфер. Например, это можно сделать так, как показано ниже, или путем использования специальных функций (здесь не рассматриваются):

if (scanf ("%d" , & a) != 1 ) // если данные не удалось присвоить переменной, scanf ("%*s" ) ; // то выбросить их в виде строки. scanf ("%f" , & b) ;

Разделителем данных для scanf() являются символы пустого пространства. Это означает отсутствие возможности записать строку, содержащую неизвестное количество пробелов, в одну переменную, используя только scanf() . Придется использовать либо другую функцию (например, getchar()), либо создать циклическую конструкцию, считывающую по одному слову и добавляющую его к общей строке.

Таким образом, не смотря на достаточно большие возможности scanf() , эта функция хранит в себе ряд неудобств и опасностей.

Решение задач

1. На прошлом занятии вы написали программу, содержащую функции, вычисляющие факториал числа и заданный элемент ряда Фибоначчи. Измените эту программу таким образом, чтобы она запрашивала у пользователя, что он хочет вычислить: факториал или число Фибоначчи. Затем программа запрашивала бы у пользователя либо число для вычисления факториала, либо номер элемента ряда Фибоначчи.
2. Напишите программу, которая запрашивает у пользователя две даты в формате дд.мм.гггг. Дни, месяцы и года следует присвоить целочисленным переменным. Программа должна выводить на экран информацию о том, какая дата более ранняя, а какая более поздняя.
3. Используя цикл, напишите код, в котором пользователю предлагается вводить данные до тех пор, пока он не сделает это корректно, т.е. пока все указанные в scanf() переменные не получат свои значения. Протестируйте программу.

Теги: Форматированный ввод, форматированный вывод, printf, scanf, fgets, getch, строка формата, спецификатор формата, флаги, управляющие символы.

Форматированный вывод

Сегодня мы рассмотрим две важные функции форматированного ввода и вывода. Устройство и работу этих функций полностью можно понять только после изучения работы с указателями и функций с переменным числом параметров. Но пользоваться этими функциями необходимо уже сейчас, так что некоторые моменты придётся пропустить.

Функция форматированного вывода printf получает в качестве аргументов строку формат и аргументы, которые необходимо вывести в соответствии с форматом, и возвращает число выведенных символов. В случае ошибки возвращает отрицательное значение и устанавливает значение ferror. Если произошло несколько ошибок, errno равно EILSEQ.
int printf (const char * format, ...);

#include #include void main() { //функция не получает никаких аргументов, кроме строки printf("Hello world"); getch(); }

Функция проходит по строке и заменяет первое вхождение % на первый аргумент, второе вхождение % на второй аргумент и т.д. Далее мы будем просто рассматривать список флагов и примеры использования.

Общий синтаксис спецификатора формата
%[флаги][ширина][.точность][длина]спецификатор
Спецификатор – это самый важный компонент. Он определяет тип переменной и способ её вывода.

#include #include void main() { int a = 0x77, b = -20; char c = "F"; float f = 12.2341524; double d = 2e8; char* string = "Hello, World!"; printf("%s\n", string); printf("a = %d, b = %d\n", a, b); printf("a = %u, b = %u\n", a, b); printf("a = %x, b = %X\n", a, b); printf("dec a = %d, oct a = %o, hex a = %x\n", a, a, a); printf("floating point f = %f, exp f = %e\n", f, f); printf("double d = %f or %E\n", d, d); printf("not all compiler support %a\n", f); printf("character c = %c, as number c = %d", c, c); printf("address of string is %p", string); getch(); }

Строка формата также может включать в себя следующие необязательные суб-спецификаторы: флаг, ширина, .точность и модификатор (именно в таком порядке).

#include #include void main() { int a = 0x77, b = -20; char c = "F"; float f = 12.2341524; double d = 2e2; char* string = "Hello, World!"; printf("%.3f\n", f); printf("%.*f\n", 2, f); printf("%010.3f\n", d); printf("%*d\n", 6, a); printf("%+d\n", b); printf("%0.6d\n", a); printf("%.f\n", d); printf("%.4s", string); getch(); }

Суб-спецификатор длины изменяет длину типа. В случае, если длина не совпадает с типом, по возможности происходит преобразование до нужного типа.

#include #include void main() { long long x = 12300000000579099123; short i = 10; printf("%llu\n", x); printf("%d\n", i); printf("%hd\n", i); getch(); }

Форматированный ввод

Рассмотрим форматированный ввод функцией scanf.
int scanf(const char*, ...)
Функция принимает строку формата ввода (она похожа на строку формата printf) и адреса, по которым необходимо записать считанные данные. Возвращает количество успешно проинициализированных аргументов.
Формат спецификатора ввода
%[*][ширина][длинна]спецификатор

Как и в printf, ширина, заданная символом * ожидает аргумента, который будт задавать ширину. Флаг длина совпадает с таким флагом функции printf.

#include #include void main() { int year, month, day; char buffer; int count; //Требует форматированного ввода, например 2013:12:12 printf("Enter data like x:x:x = "); scanf("%d:%d:%d", &year, &month, &day); printf("year = %d\nmonth = %d, day = %d\n", year, month, day); //Считываем строку, не более 127 символов. При считывании в массив писать & не надо, //так как массив подменяется указателем printf("Enter string = "); scanf("%127s", buffer); printf("%s", buffer); getch(); }

Кроме функций scanf и printf есть ещё ряд функций, которые позволяют получать вводимые данные