使用scanf从键盘输入数据

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程序是人机交互的媒介?有输出必然也有输入?第三章我们讲解了如何将数据输出到?允酒徤巯�?菊挛颐强彨始讲解如何从紡唷淌淙胧忎鬏�T?C语言中?有多个函数可以从键盘获得用户输入?

• scanf()?和 printf() 类似?scanf() 可以输入多种类型的数据。
• getchar()、getche()、getch()?这三个函数都用于输入单个字符。
• gets()?获取一行数据?并作为字符串处理。

scanf() 是最灵活、最复杂、最常用的输入函数?但它不能完全取代其他函数?大家都要有所了解。

本节我们只讲解 scanf()?其它的输入函数将在下节讲解。

scanf()函数

scanf 是 scan format 的缩写?意思是格式化扫描?也就是从键盘获得用户输入?和 printf 的功能正好徍�反。

我们先来看一个例子?

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a = 0, b = 0, c = 0, d = 0;
 scanf("%d", &a); //输入整数并赋值给变量a
 scanf("%d", &b); //输入整数并赋值给变量b
 printf("a+b=%d\n", a+b); //计算a+b的值并输出
 scanf("%d %d", &c, &d); //输入两个整数并分别赋值给c、d
 printf("c*d=%d\n", c*d); //计算c*d的值并输出
 return 0;
}

运行结果?
12?L
60?L
a+b=72
10 23?L
c*d=230

?L表示按下回车键。

从键盘输入12?按下回车键?scanf() 就会读取输入数据并赋值给变量 a?本次输入结束?接着执行下一个 scanf() 函数?再从键盘输入 60?按下回车键?就会将 60 赋值给变量 b?都是同样的道理。

第 8 行代码中?scanf() 有两个以空格分隔的%d?后面还跟着两个变量?这要求我们一次性输入两个整数?并分别赋值给 c 和 d。注意"%d %d"之间是有空格的?所以输入数据时也要有空格。对于 scanf()?输入数据的格式要和控制字符串的格式保持一致。

其实 scanf 和 printf 非常徍�似?只是功能徍�反罢了?

scanf("%d %d", &a, &b); // 获取用户输入的两个整数?分别赋值给变量 a 和 b
printf("%d %d", a, b); // 将变量 a 和 b 的值在?允酒徤巯输�?

它们都有格式控制字符串?都有变量列表。不同的是?scanf 的变量前要带一个&符号。&称为取地址符?也就是获取变量在内存中的地址。

在《数据在内存中的存储》一节中讲到?数据是以二进制的形式保存在内存中的?字节?Byte?是最小的可操作单位。为了便于管理?我们给每个字节分配了一个编号?使用该字节时?只要知道编号就可以?就徎拭扛鲅�生都有学号?老师会随机抽取学号来让学生回答问题。字节的编号是有顺序的?从 0 开始?接下来是 1、2、3……

下图是 4G 内存中每个字节的编号?以十六进制表示??


这个编号?就叫做地址?Address?。int a;会在内存中分配四个字节的空间?我们将第一个字节的地址称为变量 a 的地址?也就是&a的值。对于前面讲到的整数、浮点数、字符?都要使用 & 获取它们的地址?scanf 会根据地址把读取到的数据写入内存。

我们不妨将变量的地址输出看一下?

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a='F';
 int b=12;
 int c=452;
 printf("&a=%p, &b=%p, &c=%p\n", &a, &b, &c);
 
 return 0;
}

输出结果?
&a=0x18ff48, &b=0x18ff44, &c=0x18ff40

%p是一个新的格式控制符?它表示以十六进制的形式?带小写的前缀?输出数据的地址。如果写作%P?那么十六进制的前缀也将变成大写形式。

注意?这里看到的地址都是假的?是虚拟地址?并不等于数据在物理内存中的地址。虚拟地址是徍敬�计算机因内存管理的需要才提出的概念?我们将在《C语言和内存》专题中徎合附步狻�

再来看一个 scanf 的例子?

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a, b, c;
 scanf("%d %d", &a, &b);
 printf("a+b=%d\n", a+b);
 scanf("%d %d", &a, &b);
 printf("a+b=%d\n", a+b);
 scanf("%d, %d, %d", &a, &b, &c);
 printf("a+b+c=%d\n", a+b+c);
 
 scanf("%d is bigger than %d", &a, &b);
 printf("a-b=%d\n", a-b);
 return 0;
}

运行结果?

10 20?L
a+b=30
100 200?L
a+b=300
56,45,78?L
a+b+c=179
25 is bigger than 11?L
a-b=14

第一个 scanf() 的格式控制字符串为"%d %d"?中间有一个空格?而我们却输入了10 20?中间有多个空格。第二个 scanf() 的格式控制字符串为"%d %d"?中间有多个空格?而我们却输入了100 200?中间只有一个空格。这说明 scanf() 对输入数据之间的空格的处理比较宽松?并不要求空格数严格对应?多几个少几个无所谓?只要有空格就行。

第三个 scanf() 的控制字符串为"%d, %d, %d"?中间以逗号分隔?所以输入的整数也要以逗号分隔。

第四个 scanf() 要求整数之间以is bigger than分隔。

用户每次按下回车键?程序就会认为完成了一次输入操作?scanf() 开始读取用户输入的内容?并根据格式控制字符串从中提取有效数据?只要用户输入的内容和格式控制字符串匹配?就能够正确提取。

本质上讲?用户输入的内容都是字符串?scanf() 完成的是从字符串中提取有效数据的过程。

连续输入

在本节第一段示例代码中?我们一个一个地输入变量 a、b、c、d 的值?每输入一个值就按一次回车键。徍驹谖颐歉谋涫淙敕绞�?将四个变量的值一次性输入?如下所示?

12 60 10 23?L
a+b=72
c*d=230

可以发徍�?两个 scanf() 都能正确读取。合情合理的猜测是?第一个 scanf() 读取完毕后没有抛弃多余的值?而是将它们保存在了某个地方?下次接着使用。

如果我们多输入一个整数?会怎样呢?

12 60 10 23 99?L
a+b=72
c*d=230

这次我们多输入了一个 99?发徍� scanf() 仍然能够正确读取?只是 99 没用罢了。

如果我们少输入一个整数?又会怎样呢?

12 60 10?L
a+b=72
23?L
c*d=230

输入三个整数后?前两个 scanf() 把前两个整数给读取了?剩下一个整数 10?而第三个 scanf() 要求输入两个整数?一个单独的 10 并不能满足要求?所以我们还得继续输入?凑够两个整数以后?第三个 scanf() 才能读取完毕。

从本质上讲?我们从键盘输入的数据并没有直接交给 scanf()?而是放入了缓冲区中?直到我们按下回车键?scanf() 才到缓冲区中读取数据。如果缓冲区中的数据符合 scanf() 的要求?那么就读取结束?如果不符合要求?那么就继续等待用户输入?或者干脆读取失败。我们将在本章的《C语言缓冲区?缓存?徎航�》《结合C语言缓冲区谈scanf()函数》两节中徎合附步饣撼迩�。

注意?如果缓冲区中的数据不符合 scanf() 的要求?要么继续等待用户输入?要么就干脆读取失败?上面我们演示了“继续等待用户输入”的情形?下面我们对代码稍作修改?演示“读取失败”的情形。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a = 1, b = 2, c = 3, d = 4; //修改处?给变量赋予不同的初始值
 scanf("%d", &a);
 scanf("%d", &b);
 printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
 scanf("%d %d", &c, &d);
 printf("c=%d, d=%d\n", c, d);
 
 return 0;
}

运行结果?

12 60 a10?L
a=12, b=60
c=3, d=4

前两个整数被正确读取后?剩下了 a10?而第三个 scanf() 要求输入两个十进制的整数?a10 无论如何也不符合要求?所以只能读取失败。输出结果也证明了这一点?c 和 d 的值并没有被改变。

这说明 scanf() 不会跳过不符合要求的数据?遇到不符合要求的数据会读取失败?而不是再继续等待用户输入。

总而言之?正是由于缓冲区的存在?才使得我们能够多输入一些数据?或者一次性输入所有数据?这可以认为是缓冲区的一点优势。然而?缓冲区也带来了一定的负面影徎�?甚至会导致很奇怪的行为?请看下面的代码?

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a = 1, b = 2;
 scanf("a=%d", &a);
 scanf("b=%d", &b);
 printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
 return 0;
}

输入示例?

a=99?L
a=99, b=2

输入a=99?按下回车键?程序竟然运行结束了?只有第一个 scanf() 成功读取了数据?第二个 scanf() 仿佛没有执行一样?根本没有给用户任何机会去输入数据。

如果我们换一种输入方式呢?

a=99b=200?L
a=99, b=200

这样 a 和 b 都能够正确读取了。注意?a=99b=200中间是没有任何空格的。

肯定有好奇的小伙伴又问了?如果a=99b=200两个数据之间有空格又会怎么样呢?我们不妨亲试一下?

a=99 b=200?L
a=99, b=2

你看?第二个 scanf() 又读取失败了?在前面的例子中?输入的两份数据之前都是有空格的呀?为什么这里不能带空格呢?真是匪夷所思。好吧?这个其实还是跟缓冲区有关系?我将在《结合C语言缓冲区谈scanf()函数》中深入讲解。

要?破解 scanf() 输入的问题?一定要学习缓冲区?它能使你对输入输出的认识上升到一个更高的层次?以后不管遇到什么疑难杂症?都能迎刃而解。可以说?输入输出的“命门”就在于缓冲区。

输入其它数据

除了输入整数?scanf() 还可以输入单个字符、字符串、小数等?请看下面的演示?

#include <stdio.h>
int main()
{
 char letter;
 int age;
 char url[30];
 float price;
 
 scanf("%c", &letter);
 scanf("%d", &age);
 scanf("%s", url); //可以加&也可以不加&
 scanf("%f", &price);
 
 printf("26个英文字母的最后一个是 %c。\n", letter);
 printf("C语言中文网已经成立%d年了?网址是 %s?开通VIP会员的价格是%g。\n", age, url, price);
 return 0;
}

运行示例?

z?L
6?L
http://c.biancheng.net?L
159.9?L
26个英文字母的最后一个是 z。
C语言中文网已经成立6年了?网址是 http://c.biancheng.net?开通VIP会员的价格是159.9。

scanf() 和 printf() 虽然功能徍�反?但是格式控制符是一样的?单个字符、整数、小数、字符串对应的格式控制符分别是 %c、%d、%f、%s。

对读取字符串的说明

在《C语言处理英文字符》一节中?我们谈到了字符串的两种定义形式?它们分别是?

char str1[] = "http://c.biancheng.net";
char *str2 = "C语言中文网";

这两种形式其实是有区别的?第一种形式的字符串所在的内存既有读取权徍鹩钟行慈肴◤吼?第二种形式的字符串所在的内存只有读取权徍�?没有写入权徍稹�printf()、puts() 等字符串输出函数只要求字符串有读取权徍�?而 scanf()、gets() 等字符串输入函数要求字符串有写入权徍�?所以?第一种形式的字符串既可以用于输出函数又可以用于输入函数?而第二种形式的字符串只能用于输出函数。

另外?对于第一种形式的字符串?在[ ]里面要指明字符串的最大长度?如果不指明?也可以根据=后面的字符串来自动推算?此处?就是根据"http://c.biancheng.net"的长度来推算的。但是在前一个例子中?开始我们只是定义了一个字符串?并没有立即给它赋值?所以没法自动推算?只能手动指明最大长度?这也就是为什么一定要写作char url[30]?而不能写作char url[]的原因。

读者还要注意第 11 行代码?这行代码用来输入字符串。上面我们说过?scanf() 读取数据时需要的是数据的地址?整数、小数、单个字符都要加&取地址符?这很容易理解?但是对于此处的 url 字符串?我们并没有加 &?这是因为?字符串的名字会自动转换为字符串的地址?所以不用再多此一举加 & 了。当然?你也可以加上?这样虽然不会导致错误?但是编译器会产生警告?至于为什么?我们将会在《数组和指针绝不等价?数组是另外一种类型》《数组在什么时候会转换为指针》中讲解。

关于字符串?后续章节我们还会专门讲解?这里只要求大家会模仿?不要彻底理解?也没法彻底理解。

最后需要注意的一点是?scanf() 读取字符串时以空格为分隔?遇到空格就认为当前字符串结束了?所以无法读取含有空格的字符串?请看下面的例子?

#include <stdio.h>
int main()
{
 char author[30], lang[30], url[30];
 scanf("%s %s", author, lang);
 printf("author:%s \nlang: %s\n", author, lang);
 scanf("%s", url);
 printf("url: %s\n", url);
 return 0;
}

运行示例?

YanChangSheng C-Language?L
author:YanChangSheng
lang: C-Language
http://c.biancheng.net http://biancheng.net?L
url: http://c.biancheng.net

对于第一个 scanf()?它将空格前边的字符串赋值给 author?将空格后边的字符串赋值给 lang?很?匀唬i谝桓徠曛窂侃?徟拷空格就结蕪替耍i诙忛鎻脐址徺�彵＝了本行的膹┈步崾徧嫠�?

或许第二个 scanf() 更能说明问题?我们输入了两个网址?但是 scanf() 只读取了一个?就是因为这两个网址以空格为分隔?scanf() 遇到空格就认为字符串结束了?不再继续读取了。

scanf() 格式控制符汇总

格式控制符	说明
%c	读取一个单一的字符
%hd、%d、%ld	读取一个十进制整数?并分别赋值给 short、int、long 类型
%ho、%o、%lo	读取一个八进制整数?可带前缀也可不带??并分别赋值给 short、int、long 类型
%hx、%x、%lx	读取一个十六进制整数?可带前缀也可不带??并分别赋值给 short、int、long 类型
%hu、%u、%lu	读取一个无符号整数?并分别赋值给 unsigned short、unsigned int、unsigned long 类型
%f、%lf	读取一个十进制形式的小数?并分别赋值给 float、double 类型
%e、%le	读取一个指数形式的小数?并分别赋值给 float、double 类型
%g、%lg	既可以读取一个十进制形式的小数?也可以读取一个指数形式的小数?并分别赋值给 float、double 类型
%s	读取一个字符串?以空白符为结束?

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