上机任务:下面有关格式化输入输出的语句(在程序设计当中无处不在,非常
重要一定要认真搞懂)请先自己认真阅读,然后将其中的例题都运行
一遍。
3.1 格式化输出——printf()函数
为了让计算机处理各种数据,首先就应该把源数据输入到计算机中;计算机处理结束后,再将目标数据信息以人能够识别的方式输出。C语言中的输入输出操作,是由C语言编译系统提供的库函数来实现。
printf()函数的作用:向计算机系统默认的输出设备(一般指终端或显示器)输出一个或多个任意类型的数据。
3.1.1 printf()函数的一般格式
[案例3.1] 已知圆半径radius=1.5,求圆周长和圆面积。
/*案例代码文件名:AL3_1.C。*/
main()
{
float radius,length,area,pi=3.1415926;
radius=1.5;
length=2*pi*radius; /*求圆周长*/ area=pi*radius*radius; /*求圆面积*/
printf(“radius=%f\n”,radius); /*输出圆半径*/
printf(“length=%7.2f,area=%7.2f\n”,length,area);/*输出圆周长、面积*/
}
程序运行结果如下:
radius=1.500000
length= 9.42,area= 7.07
printf()函数的一般格式如下:
printf("格式字符串" [,输出项表]);
1.格式字符串。“格式字符串”也称“转换控制字符串”,可以包含三种字符:
(1)格式指示符。格式指示符的一般形式如下:
%[标志][宽度][.精度][F|N|h|L][类型]
常用的标志字符如表3-1所示,常用的宽度指示符如表3-2所示,常用的精度指示符如表3-3所示,长度修饰符如表3-4所示,类型转换字符如表3-5所示。
(2)转义字符
例如,[案例3.1]中printf()函数中的'\n'就是转义字符,输出时产生一个“换行”操作。
(3)普通字符──除格式指示符和转义字符之外的其它字符。格式字符串中的普通字符,原样输出。
例如,[案例3.1]中“printf("radius=%f\n", radius);”语句中的
“radius=”,“printf("length=%7.2f,area=%7.2f\n", length,area);”语句中的“length=”、“area=”等都是普通字符。
2.输出项表
输出项表是可选的。如果要输出的数据不止1个,相邻2个之间用逗号分开。下面的printf()函数都是合法的:
(1)printf("I am a student.\n");
(2)printf("%d",3+2);
(3)printf("a=%f b=%5d\n", a, a+3);
必须强调:“格式字符串”中的格式指示符,必须与“输出项表”中、输出项的数据类型一致,否则会引起输出错误。
3.1.2 格式指示符
输出不同类型的数据,要使用不同的类型转换字符。
1.类型转换字符d──以带符号的十进制整数形式输出。
[案例3.2] 类型转换字符d的使用。
/*案例代码文件名:AL3_2.C。*/
main()
{
int num1=123;
long num2=123456;
/*用3种不同格式,输出int型数据num1的值*/
printf("num1=%d,num1=%5d,num1=%-5d,num1=%2d\n",num1,num1,num1,num1);
/*用3种不同格式,输出long型数据num2的值*/
printf("num2=%ld,num2=%8ld,num2=%5ld\n",num2,num2,num2);
printf("num1=%ld\n",num1);
}
程序运行结果如下:
num1=123,num1=□□123,num1=123□□,num1=123
num2=123456,num2=□□123456,num2=123456
num1=16908411
对于整数,还可用八进制、无符号形式(%o(小写字母o))和十六进制、无符号形式(%x)输出。对于unsigned型数据,也可用%u格式符,以十进制、无符号形式输出。
所谓无符号形式是指,不论正数还是负数,系统一律当作无符号整数来输出。例如,printf("%d,%o,%x\n",-1,-1,-1);
2.类型转换字符f──以小数形式、按系统默认的宽度,输出单精度和双精度实数。
[案例3.3] 类型转换字符f的使用。
/*案例代码文件名:AL3_3.C。*/
main( )
{
float f=123.456;
double d1,d2;
d1=1111111111111.111111111;
d2=2222222222222.222222222;
printf("%f,%12f,%12.2f,%-12.2f,%.2f\n",f,f,f,f,f);
printf("d1+d2=%f\n",d1+d2);
}
程序运行结果如下:
123.456001,□□123.456001,□□□□□□123.46,123.46□□□□□□,123.46
d1+d2=3333333333333.333010
本案例程序的输出结果中,数据123.456001和3333333333333.333010中的001和010都是无意义的,因为它们超出了有效数字的范围。
对于实数,也可使用格式符%e,以标准指数形式输出:尾数中的整数部分大于等于1、小于10,小数点占一位,尾数中的小数部分占5位;指数部分占4位(如e-03),其中e占一位,指数符号占一位,指数占2位,共计11位。 也可使用格式符%g,让系统根据数值的大小,自动选择%f或%e格式、且不输出无意义的零。
3.类型转换字符c──输出一个字符(只占一列宽度)。
[案例3.4] 类型转换字符c的使用。
/*案例代码文件名:AL3_4.C。*/
main()
{
char c='A';
int i=65;
printf("c=%c,%5c,%d\n",c,c,c);
printf("i=%d,%c",i,i);
}
程序运行结果如下:
c=A,□□□□A,65
i=65,A
需要强调的是:在C语言中,整数可以用字符形式输出,字符数据也可以用整数形式输出。将整数用字符形式输出时,系统首先求该数与256的余数,然后将余数作为ASCII码,转换成相应的字符输出。
4.类型转换字符s──输出一个字符串。
[案例3.5] 类型转换字符s的使用。
/*案例代码文件名:AL3_10.C。*/
main()
{
printf("%s,%5s,%-10s","Internet","Internet","Internet"); printf("%10.5s,%-10.5s,%4.5s\n","Internet","Internet","Internet");
} [程序演示]
程序运行结果如下:
Internet,Internet,Internet□□,□□□□□Inter,Inter□□□□□,Inter
注意:系统输出字符和字符串时,不输出单引号和双引号。
3.1.3 使用说明
(1)printf()可以输出常量、变量和表达式的值。但格式控制中的格式说明符,必须按从左到右的顺序,与输出项表中的每个数据一一对应,否则出错。 例如,printf("str=%s, f=%d, i=%f\n", "Internet", 1.0 / 2.0, 3 + 5, "CHINA");是错误的。
(2)格式字符x、e、g可以用小写字母,也可以用大写字母。使用大写字母时,输出数据中包含的字母也大写。除了x、e、g格式字符外,其它格式字符必须用小写字母。
例如,%f不能写成%F。
(3)格式字符紧跟在“%”后面就作为格式字符,否则将作为普通字符使用(原样输出)。
例如,“printf(”c=%c, f=%f\n“, c, f);”中的第一个c和f,都是普通字符。
3.2 格式化输入——scanf()函数
scanf()函数是用来从外部输入设备向计算机主机输入数据的。
3.2.1 scanf()函数的一般格式
[案例3.6] 已知圆柱体的底半径radius=1.5,高high=2.0,求其体积。 /*案例代码文件名:AL3_6.C。*/
main()
{
float radius=1.5, high=2.0, pi=3.14159, vol;
vol=pi*radius*radius*high; /*求体积*/
printf(“vol=%7.2f\n”,vol); /*输出求出的体积*/
}
[案例3.7] 已知圆柱体的底半径为radius,高为high,求其体积。
/*案例代码文件名:AL3_7.C。*/
/*功能:说明函数scanf()的格式及作用。*/
main()
{
float radius,high,vol,pi=3.1415926;
printf("Please input radius & high: ");
scanf("%f%f",&radius,&high); /*从键盘输入两个实数赋给变量r,h*/ vol=pi*radius*radius*high;
printf("radius=%7.2f, high=%7.2f, vol=%7.2f\n",
radius,high,vol);
}
程序运行结果如下:
Please input radius & high: 1.5□2.0ㄌ
radius=□□□1.50,high=□□□2.00,vol=□□14.14
在程序中给计算机提供数据,可以用赋值语句,也可以用输入函数。在C语言中,可使用scanf()函数,通过键盘输入,给计算机同时提供多个、任意的数据。
1. scanf()函数的一般格式
scanf("格式字符串", 输入项首地址表);
(1)格式字符串。格式字符串可以包含3种类型的字符:格式指示符、空白字符(空格、Tab键和回车键)和非空白字符(又称普通字符)。
格式指示符与printf()函数的相似,空白字符作为相邻2个输入数据的缺省分隔符,非空白字符在输入有效数据时,必须原样一起输入。
(2)输入项首地址表──由若干个输入项首地址组成,相邻2个输入项首地址之间,用逗号分开。
输入项首地址表中的地址,可以是变量的首地址,也可以是字符数组名或指针变量。
变量首地址的表示方法: &变量名
其中“&”是地址运算符。例如,[案例3.7]中的“&radius”是指变量radius在内存中的首地址。
2.scanf()函数的功能:从键盘上接收格式化输入。
运行[案例3.7]的程序时,从键盘上输入2个实数,分别存入&radius、&high起始的存储单元中,即输入两个实数分别赋给radius和high。
3.2.2 格式指示符
格式指示符的一般形式为: % [*] [宽度] [F|N] [h|l] 类型字符
1.类型字符
类型字符如表3-6所示。例如,在[案例3.7]的scanf()函数语句中,格式字符串“%f%f”。
2.宽度n
指定该项输入数据所占列数为n。
换句话说,读取输入数据中相应的n位,但按需要的位数赋给相应的变量,多余部分被舍弃。
例如,scanf("%3c%3c",&ch1,&ch2);
printf("ch1=%c,ch2=%c\n",ch1,ch2);
假设输入“abcdefg”,则系统将读取的“abc”中的“a”赋给变量ch1;将读取的“def”中的“d”赋给变量ch2,所以printf()函数的输出结果为:
ch1=a,ch2=d。
3.赋值抑制字符*
表示本输入项对应的数据读入后,不赋给相应的变量(该变量由下一个格式指示符输入)。
例如,scanf("%2d%*2d%3d",&num1,&num2);
printf("num1=%d,num2=%d\n",num1,num2);
假设输入“123456789”,则系统将读取“12”并赋值给num1;读取“34”、但舍弃掉(“*”的作用);读取“567”并赋值给num2。所以,printf()函数的输出结果为:num1=12,num2=567。
4.类型修饰符──F、N、h、l。
其含义与printf()中的一样,分别为远指针、近指针、短整型和长整型。
3.2.3 数据输入操作
1.如果相邻2个格式指示符之间,不指定数据分隔符(如逗号、冒号等),则相应的2个输入数据之间,至少用一个空格分开,或者用Tab键分开,或者输入1个数据后,按回车,然后再输入下1个数据。
例如,scanf("%d%d",&num1,&num2);
假设给num1输入12,给num2输入36,则正确的输入操作为:12□36ㄌ
或者:12ㄌ
36ㄌ
注:使用“ㄌ”符号表示按回车键操作,在输入数据操作中的作用是,通知系统输入操作结束。
2.“格式字符串”中出现的普通字符(包括转义字符形式的字符),务必原样输入。
例如,scanf("%d,%d",&num1,&num2);
假设给num1输入12,给num2输入36,正确的输入操作为:12,36ㄌ
另外,scanf()函数中、格式字符串内的转义字符(如\n),系统并不把它当转义字符来解释,从而产生一个控制操作,而是将其视为普通字符,所以也要原样输入。
例如:scanf("num1=%d,num2=%d\n",&num1,&num2);
假设给num1输入12,给num2输入36,正确的输入操作为:
num1=12,num2=36\nㄌ
提高人机交互性建议:为改善人机交互性,同时简化输入操作,在设计输入操作时,一般先用printf()函数输出一个提示信息,再用scanf()函数进行数据输入。 例如,将scanf("num1=%d,num2=%d\n",&num1,&num2
);改为:
printf("num1="); scanf("%d",&num1);
printf("num2="); scanf("%d",&num2);
3.输入数据时,遇到以下情况,系统认为该数据结束:
(1)遇到空格,或者回车键,或者Tab键。
(2)遇到输入域宽度结束。例如“%3d”,只取3列。
(3)遇到非法输入。例如,在输入数值数据时,遇到字母等非数值符号(数值符号仅由数字字符0-9、小数点和正负号构成)。
4.使用格式说明符“%c”输入单个字符时,空格和转 义字符均作为有效字符被输入。
例如,scanf("%c%c%c",&ch1,&ch2,&ch3);
printf("ch1=%c,ch2=%c,ch3=%c\n",ch1,ch2,ch3);
假设输入:A□B□Cㄌ,则系统将字母'A'赋值给ch1,空格'□'赋值给ch2,字母'B'赋值给ch3。
3.3 单个字符输入输出——getchar()和putchar()函数
3.3.1 单个字符的输出──putchar()函数
[案例3.8] putchar() 函数的格式和使用方法。
/*案例代码文件名:AL3_8.C*/
/*功能:说明putchar()函数的格式和使用方法。*/
#include "stdio.h" /*编译预处理命令:文件包含*/
main()
{
char ch1='N', ch2='E', ch3='W';
putchar(ch1); putchar(ch2); putchar(ch3); /*输出*/
putchar('\n');
putchar(ch1); putchar('\n'); /*输出ch1的值,并换行*/ putchar('E'); putchar('\n'); /*输出字符'E',并换行*/ putchar(ch3); putchar('\n');
}
程序运行结果如下:
NEW
N
E
W
1.putchar()函数的格式: putchar(ch);
其中ch可以是一个字符变量或常量,也可以是一个转义字符。
2.putchar()函数的作用:向终端输出一个字符。
(1)putchar()函数只能用于单个字符的输出,且一次只能输出一个字符。另外,从功能角度来看,printf()函数可以完全代替putchar()函数。
(2)在程序中使用putchar()函数,务必牢记:在程序(或文件)的开头加上编译预处理命令(也称包含命令),即:
#include "stdio.h"
表示要使用的函数,包含在标准, 输入输出(stdio)头文件(.h)中。
3.3.2 单个字符的输入──getchar()函数
[案例3.9] 说明getchar()函数的格式和作用。
/*案例代码文件名:AL3_9.C*/
/*功能:说明getchar()函数的格式和作用。*/
#include "stdio.h" /*文件包含*/
main()
{
char ch;
printf("Please input two character: ");
ch=getchar(); /*输入1个字符并赋给ch */
putchar(ch);putchar('\n');
putchar(getchar()); /*输入一个字符并输出*/
putchar('\n');
}
程序运行情况如下:
Please input two characters: abㄌ
a
b
1.getchar()函数的格式:getchar();
2.getchar()函数的作用:从系统隐含的输入设备(如键盘)输入一个字符。另外,从功能角度来看,scanf()函数可以完全代替getchar()函数。
(1)getchar()函数只能用于单个字符的输入,一次输入一个字符。
(2)程序中要使用getchar()函数,必须在程序(或文件)的开头加上编译预处理命令:
#include "stdio.h“
3.4 顺序结构程序设计
在顺序结构程序中,各语句(或命令)是按照位置的先后次序,顺序执行的,且每个语句都会被执行到。
[案例3.10] 输入任意三个整数,求它们的和及平均值。
/*案例代码文件名:AL3_10.C */
/*功能:设计一个顺序结构程序,求三个整数的和及平均值。*/
main()
{
int num1,num2,num3,sum;
float aver;
printf("Please input three numbers:");
scanf("%d,%d,%d",&num1,&num2,&num3);/*输入三个整数*/ sum=num1+num2+num3; /*求累计和*/
aver=sum/3.0; /*求平均值*/
printf("num1=%d,num2=%d,num3=%d\n",num1,num2,num3); printf("sum=%d,aver=%7.2f\n",sum,aver);
}