---

3.5.1 输入输出举例

在C语言中，数据的输入和输出通常使用标准库中的printf和scanf函数。以下是这两个函数的详细介绍和示例。

1. printf 函数

printf函数用于格式化输出数据到标准输出（通常是屏幕）。它允许你指定输出的格式，包括数据类型、宽度、精度等。

基本语法：

printf("格式字符串", 参数1, 参数2, ...);

常用格式说明符：

• %d：输出整数
• %f：输出浮点数
• %c：输出字符
• %s：输出字符串
• %lf：输出双精度浮点数
• %x：输出十六进制整数

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int age = 25;
    float height = 5.9;
    char initial = 'A';
    char name[] = "Alice";

    printf("Name: %s\n", name);
    printf("Initial: %c\n", initial);
    printf("Age: %d\n", age);
    printf("Height: %.1f\n", height);

    return 0;
}

输出结果：

Name: Alice
Initial: A
Age: 25
Height: 5.9

2. scanf 函数

scanf函数用于从标准输入（通常是键盘）读取数据。它根据格式字符串解析输入，并将数据存储到指定的变量中。

基本语法：

scanf("格式字符串", &变量1, &变量2, ...);

注意： 在使用scanf时，必须使用&符号来获取变量的地址（除了数组）。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int age;
    float height;
    char name[50];

    printf("Enter your name: ");
    scanf("%s", name); // 读取字符串

    printf("Enter your age: ");
    scanf("%d", &age); // 读取整数

    printf("Enter your height: ");
    scanf("%f", &height); // 读取浮点数

    printf("Name: %s\n", name);
    printf("Age: %d\n", age);
    printf("Height: %.1f\n", height);

    return 0;
}

输入示例：

Enter your name: Alice
Enter your age: 25
Enter your height: 5.9

输出结果：

Name: Alice
Age: 25
Height: 5.9

注意事项

• 在使用scanf时，确保输入的数据类型与格式说明符匹配，否则可能导致未定义行为。
• 对于字符串输入，scanf会在遇到空格时停止读取，因此如果输入的字符串包含空格，建议使用fgets函数。
• 使用printf时，可以通过格式字符串控制输出的格式，如宽度和精度。
• 在实际应用中，建议对输入进行验证，以确保数据的有效性和安全性。

3.5.2 有关输入输出的概念

在编程中，输入（Input）和输出（Output）是两个基本的概念，它们涉及到数据的读取和显示。以下是有关输入输出的一些基本概念：

输入（Input）

输入是指程序从外部源（如用户、文件、设备等）接收数据的过程。在C语言中，常见的输入方式包括：

1. 标准输入（stdin）：通常指键盘输入。在C语言中，可以通过scanf、getchar等函数从标准输入读取数据。
2. 文件输入：通过打开文件并使用如fscanf、fgets等函数从文件中读取数据。
3. 图形用户界面（GUI）输入：在图形界面程序中，可以通过按钮点击、文本框输入等方式获取用户输入。
4. 网络输入：通过网络接口接收来自其他计算机或设备的数据。

输出（Output）

输出是指程序将数据发送到外部目标（如屏幕、文件、设备等）的过程。在C语言中，常见的输出方式包括：

1. 标准输出（stdout）：通常指屏幕输出。在C语言中，可以通过printf、putchar等函数将数据输出到标准输出。
2. 文件输出：通过打开文件并使用如fprintf、fputs等函数将数据写入文件。
3. 图形用户界面（GUI）输出：在图形界面程序中，可以通过绘制图形、显示文本等方式在屏幕上输出数据。
4. 网络输出：通过网络接口发送数据到其他计算机或设备。

缓冲区（Buffer）

• 缓冲输出：标准输出通常是缓冲的，这意味着输出数据可能暂时存储在内存中的缓冲区里，直到缓冲区满或者程序显式刷新缓冲区时，数据才会真正被发送到目标。
• 立即输出：可以通过fflush函数强制刷新缓冲区，或者在输出函数后添加换行符（\n）来实现。

格式化输出

• 格式化：使用printf等函数时，可以通过格式化字符串来控制输出的外观，如指定小数点后的位数、输出宽度、填充字符等。

错误处理

• 输入验证：在读取输入数据时，应该验证数据的合法性，以防止无效或恶意数据导致程序错误。
• 错误输出：在发生错误时，程序通常会将错误信息输出到标准错误（stderr），可以使用perror或fprintf(stderr, ...)等函数。

输入输出效率

• 效率：大量或复杂的输入输出操作可能会影响程序的性能，因此在设计程序时应考虑输入输出操作的效率。

3.5.3 用printf输出数据

在C语言中，printf函数是最常用的标准输出函数之一，用于将数据输出到屏幕。printf函数非常灵活，它允许你格式化输出字符串，包括文本和不同类型的变量。

基本语法

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

• format：格式字符串，指定了后续参数如何格式化。
• ...：可变参数列表，表示函数可以接受多个参数。

格式说明符

printf函数使用格式说明符来指定输出的格式。

• %d：整数
• %ld：长整数（long int）
• %f：浮点数
• %lf：双精度浮点数（double）
• %s：字符串
• %c：字符
• %x：十六进制整数（小写）
• %X：十六进制整数（大写）
• %p：指针
• %%：输出百分号（%）

示例

使用printf函数输出数据的示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int age = 30;
    float salary = 5000.75;
    char initial = 'A';
    char name[] = "John Doe";
    printf("Name: %s\n", name);
    printf("Initial: %c\n", initial);
    printf("Age: %d\n", age);
    printf("Salary: %.2f\n", salary); // 输出浮点数并保留两位小数
    printf("Hexadecimal: %x\n", 255); // 输出整数的十六进制形式
    printf("Pointer: %p\n", (void*)&age); // 输出变量的内存地址
    return 0;
}

输出结果

Name: John Doe
Initial: A
Age: 30
Salary: 5000.75
Hexadecimal: ff
Pointer: 0x7ffc2b4f9f5c

注意事项

• 确保格式说明符与相应的参数类型匹配，否则可能会导致未定义的行为或程序崩溃。
• printf函数返回一个整数，表示成功输出的字符数。通常这个返回值会被忽略。
• 如果需要在输出中包含百分号（%），需要使用两个连续的百分号（%%）来表示。
• printf函数是标准的C库函数，因此在使用之前需要包含stdio.h头文件。

3.5.4 用scanf函数输入数据

在C语言中，scanf函数是用来从标准输入（通常是键盘）读取并格式化输入数据的标准函数之一。它可以读取多种类型的数据，包括整数、浮点数、字符和字符串。

基本语法

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

• format：格式字符串，指定了期望输入的格式和类型。
• ...：可变参数列表，表示函数可以接受多个参数，这些参数应该是变量的地址。

格式说明符

scanf函数使用格式说明符来指定输入的格式。以下是一些常用的格式说明符：

• %d：读取一个整数并存储在对应的变量中。
• %f：读取一个浮点数。
• %s：读取一个字符串，直到遇到空格、制表符或换行符。
• %c：读取一个字符。
• %[...]：读取一个字符串，直到遇到指定的字符集合中的字符。

示例

以下是一个使用scanf函数输入数据的示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int age;
    float salary;
    char initial;
    char name[50];

    printf("Please enter your name: ");
    scanf("%s", name); // 读取字符串

    printf("Please enter your initial: ");
    scanf(" %c", &initial); // 读取字符，注意前面的空格可以忽略前面的换行符

    printf("Please enter your age: ");
    scanf("%d", &age); // 读取整数

    printf("Please enter your salary: ");
    scanf("%f", &salary); // 读取浮点数

    printf("Name: %s\n", name);
    printf("Initial: %c\n", initial);
    printf("Age: %d\n", age);
    printf("Salary: %f\n", salary);

    return 0;
}

注意事项

• scanf函数的每个参数应该是变量的地址，因此需要在变量前使用&运算符（对于数组和字符串，不需要&）。
• scanf函数返回成功读取的数据项数量。如果用户输入的数据不匹配格式字符串，scanf可能会失败。
• 在读取字符和字符串时，需要注意缓冲区中的空白字符（如空格、制表符和换行符）。
• 为了安全起见，当读取字符串时，应该指定最大字符数，例如scanf("%49s", name);，以避免缓冲区溢出。
• scanf函数不会检查变量的大小，如果输入的数据超出变量的存储能力，可能会导致程序崩溃或数据损坏。

3.5.5 字符输入输出函数（putchar、getchar）

在C语言中，putchar和getchar是两个简单的函数，用于处理字符的输入和输出。

1. putchar 函数

putchar函数用于将一个字符输出到标准输出（通常是屏幕）。

原型：

int putchar(int c);

• c：要输出的字符，作为整数传递。

返回值：

• putchar返回输出的字符。
• 如果发生错误，返回EOF。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    putchar('A');
    putchar('\n'); // 输出换行符
    return 0;
}

2. getchar 函数

getchar函数用于从标准输入（通常是键盘）读取一个字符。

原型：

int getchar(void);

返回值：

• getchar返回读取的字符。
• 如果发生错误或到达文件末尾（EOF），返回EOF。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    char ch;
    printf("Enter a character: ");
    ch = getchar(); // 读取一个字符
    putchar(ch); // 输出读取的字符
    putchar('\n'); // 输出换行符
    return 0;
}

注意事项

• putchar和getchar是标准库函数，因此在使用之前需要包含stdio.h头文件。
• putchar函数接受一个int类型的参数，这意味着你可以传递EOF（通常是-1）作为特殊值。但是，getchar返回int类型，以便能够返回所有可能的字符以及EOF。
• 当使用getchar读取字符时，如果用户输入了换行符（通常是通过按回车键产生的），换行符会被读取但不会显示在屏幕上。
• getchar只能一次读取一个字符，如果你需要读取字符串，应该使用fgets或其他字符串读取函数。

putchar和getchar函数是处理字符级输入输出的基本工具，它们在处理字符流时非常有用。