【C总集篇】第三章 字符串和格式化输入/ 输出

文章目录

• 第三章 字符串和格式化输入/ 输出
• • 字符/字符串简要理解
  • • 前言
    • 字符介绍和使用
    • 数组的简单介绍
    • • 数组的创建格式
    • 字符串介绍和使用
    • printf函数
    • printf函数一般格式
    • printf()的转换说明修饰符
    • printf函数部分格式字符
    • 常用格式字符详解
    • • %d
      • %f
      • %c
      • %s
    • printf的返回值
  • scanf
  • • 规则说明
    • 转化说明
    • 换说明中的修饰符
    • 从scanf角度看输入
    • scanf的返回值
  • putchar
  • • 输出
    • 返回值
  • getchar
  • • 概念
    • 连续单个字符串
    • 浅析getchar与scanf的区别
  • const 限定符
  • sizeof
  • • 查看数据类型占空间大小
    • 计算基本数据类型变量的占用空间的大小
    • 用于计算数组长度
    • 计算指针的占用空间大小
  • strlen
  • • 计算字符串个数
  • define 宏定义
  • • 赋值
    • 定义关键字
    • 用更形象的符号来替换一种实现
    • 宏定义常量
    • 定义函数
    • • 定义不带参数的函数
      • 定义带参数的函数
    • define定义函数需注意陷阱
    • define替换的规则
    • #和##
    • • \##

第三章 字符串和格式化输入/ 输出

字符/字符串简要理解

前言

​   C 语言中的字符和字符串是常用的数据类型。字符是一个单个的字母、数字、标点符号或者其他可打印的符号，使用单引号 ’ ’ 表示，例如：‘A’、‘0’、‘+’ 等。C 语言使用 ASCII 码表示字符，每个字符都有一个整数值和一个字符表示。

​   字符串是字符数组或指针，表示一个或多个字符的序列。字符串使用双引号 " " 表示，例如：“hello”、“world” 等。字符串的最后一个字符是 ‘\0’，表示字符串的结尾。

字符介绍和使用

​   在计算机编程语言中，字符表示单个字符，如字母、数字或标点符号等，用于表示文本信息和各种类型的数据。在C语言中，字符使用单引号（’ '）表示。例如，单引号中的字符‘a’、‘A’、‘0’都是字符。

​   字符变量和字符常量是计算机程序中常用的C字符处理机制。变量通常存储一个或多个字符的系列。常量是字符的固定值，不能被修改。字符常量可以存在程序中或通过用户输入设置，然后被分配给字符变量。

#include "stdio.h"

/*
char c ---------可以理解为 用户自己定义的字符变量
'A'    ---------可以理解为 字符常量
*/

int main() {
	char c = 'A';  // 定义一个字符变量
	printf("The character is %c\n", c); // 输出字符

	char ch = getchar(); // 获取从键盘输入的字符
	printf("The character entered is %c\n", ch);

	return 0;
}

数组的简单介绍

​ 数组可以把数组看作是一行连续的多个存储单元。用更正式的说法是，数组是同类型数据元素的有序序列

​ 所有的数组元素都是在一块连续的地址上的存储的，第一个元素占最低的地址，最后一个元素占最高的地址

数组的创建格式

​   数组是由数组类型+数组名+数组大小组成的，其中最重要的是数组大小是一个常量表达式

/*
此初始化方式第一次看只需知道，等后面正式学到的时候再进一步深入
*/

1、int arry[10] = { 0 };//完全初始化
2、int arry1[6] = { 1,2,3 };//不完全初始化
3、int arry2[5] = { 1,2,3,4,5 };//完全初始化
4、char arry3[] = { 'a','b','c' };//完全初始化
5、char arry4[] = { 'a','b',66,'c' };//完全初始化
6、char arry5[] = "abcdef";//完全初始化
7、char arry6[10] = "abc";//不完全初始化

字符串介绍和使用

字符串 --------- 是一个或者多个字符的序列

​   C语言没有专门用于存储字符串的变量类型，字符串都被存储在char类型的数组中，数组是由连续的存储单元构成的，字符串中的字符被存储在相邻的存储单元中，每个单元存储一个字符

​   字符串是字符序列，是C语言中非常重要的一种数据类型。字符串中的字符使用空字符（‘\0’）作为结尾。与字符不同，字符串是必须使用双引号（" "）来表示。在C语言中，我们通常用字符指针【后面学到的】或字符数组来表示字符串。

​ 注意:

• ​ 双引号不是字符串的一部分。双引号仅告知编译器它括起来的是字符串，正如单引号用于标识单个字符一样。
• ​ 一般来说，空字符计算机会帮我们自动添加，所以实际使用时只用表明这个是字符串 “ ” 就行了。
  
    因为字符串需要用\0结尾，所以在定义字符串的时候，字符数组的长度要预留多一个字节用来存放\0，空字符不是数字 0，它是非打印字符，其 ASCII 码值是(或等价于)0，C中的字符串一定是以空字符结束（’/0‘），这意味着数组的容量必须要比所存储的字符串多1

char name[21];  // 定义一个最多存放20个英文字符或十个中文的数组

/*
*简单理解：
英文字符一般只占用1个位置
而中文字符一般只占用2个位置
*/

## printf

printf函数

• printf()函数能让用户可以与程序交流它们是输出函数或简称为 I/0函数
• 可以说他是最常用的输出函数，可以将你写的代码展示到你的显示屏上面，方便调试

  printf函数是格式输出函数，其关键字最末一个字母f即为“格式（format）”之意。其功能是按照用户指定的格式，把指定的数据显示到显示器屏幕上。

printf函数一般格式

printf（格式控制字符串，输出值参数表）；

如：

printf（"f=%f,c=%f\n",f,c）;

其中，f=%f,c=%f\n 是格式控制字符串，f,c 是输出值参数表。

（1）格式控制字符串是用双引号括起来的字符串，包括三类信息：

• 格式字符。格式字符由“%”引导，如%d、%f等。它的作用是控制输出字符的格式。

• 转义字符。格式控制字符串里的转义字符按照转义后的含义输出，如上面printf函数双引号内的换行符“\n”,即输出回车。

• 普通字符。普通字符即需要在输出时原样输出的字符，如上面printf函数中双引号内的“f=”和“c= ”部分。

（2）注意事项

​   输出值参数表是需要输出的数据项的列表，输出数据项可以是常量、变量或表达式，输出值参数之间用逗号分隔，其类型应与格式字符相匹配。每个格式字符和输出值参数表中的输出值参数一一对应，没有输出参数时，格式控制字符串中不再需要格式字符。

注意，如果没有输出参数时，但是还有格式控制字符串，则会发生未知错误。

#include <stdio.h>
#include <string.h>  
int main(void)
{
	int c = 0;
    printf("%d\n%d\n",c);
}

  这里，第2个号d没有对应任何项。系统不同，导致的结果也不同。不过，出现这种问题最好的状况是得到无意义的值。

printf()的转换说明修饰符

printf函数部分格式字符

较为常用已用红框标出的：

常用格式字符详解

%d

int a = 888,b = -666;
printf("%d\n%d",a,b);

输出结果：

  还可以在%和格式字符*中间插入格式修饰符*，用于指定输出数据的域宽（所占的列数），如用“%5d”，指定输出数据占5列，输出的数据在域内向右靠齐。如：

​ %md

例如：

int a = 888, b = -666;
printf("%5d\n%5d", a, b);

  从结果可以看出，在%和d中间加数字5，888占3个域宽，****指定域宽>输出数据长度**。****输出数据靠右，前面补空格

%f

  输出一个实数（包括单精度、双精度、长双精度），以小数形式输出，有以下几种用法：

  不指定输出数据的长度，由系统根据数据的实际情况决定数据所占的列数。系统处理的方法一般是：实数中的整数部分全部输出，小数部分输出6位。

#include <stdio.h>
#include <string.h>  
int main()
{
	float c = 1.11111;
    printf("%f\n",c);
}

那怎么控制输出小数点后面的位数呢？

​ %.mf

#include <stdio.h>
#include <string.h>  
int main()
{
	float c = 1.11111;
    printf("%.3f\n",c);
}

当然浮点型也可以控制域宽**

​ %n.mf

#include <stdio.h>
#include <string.h>  
int main()
{
	float c = 11111.11111;
    printf("%30.3f\n",c);
}

可以看出 %3.f 实际是 %3.0f，小数点前面控制域宽，小数点后面控制小数点保留的个数。**

%c

#include <stdio.h>
#include <string.h>  
int main()
{
	char c ='1';
    printf("%c\n",c);
}

%s

#include <stdio.h>
#include <string.h>  
int main()
{
    printf("%s\n","123312");
}

注意：

请求 printf()函数打印数据的指令要与待打印数据的类型相匹配,否则可能会出现错误

  第一个printf函数中的输出参数b是double型值58.8，但对应的格式控制符为%d，当类型不一致时并不会进行类型转换，而会将实际转入的double型值当作需要的整形类型来理解，因此出现非预期结果；

​   第二个printf函数中，格式控制字符串给出了两个%引导的格式字符，但是输出参数表中只有一个参数a，参数缺少。因此输出c的值默认为内存中a变量后面存储单元的数据值，c的值无法确定

printf的返回值

返回值是是输出的字符数量，包括数字，字母，标点符号，空格等。

#include <stdio.h>
#include <string.h>  
int main()
{
	int A=43;
	printf("%d\n",printf("%d",printf("%d",A)));
}

最后输出结果是这个

  代码逻辑：首先，从最内层开始A=43被直接输出。然后，最内层printf的返回值以%d的格式被中间层的printf输出为2。最后，最外层的printf以%d的格式输出中间层的返回值为1。

  其实观察第二个printf的输出值和第三个printf的输出值，第一个printf的输出值和第二个printf的输出值不难发现：
printf的返回值就是输出的字符数量

    第三个printf输出"43"字符数量为2，于是返回值为2，第二个printf就输出"2”
    第二个printf输出"2"字符数量为1，于是返回值为1，第一个printf就输出"1"

#include <stdio.h>
#include <string.h>  
int main()
{
	printf("%d\n", printf("0,1,2,3\n"));
}

  通过运行结果不难看出，数字0123分别占一个字符，标点符号" , “也是分别占一个字符位，换行符” \n "也是占一个。

#include <stdio.h>
#include <string.h>  
int main()
{
	int num=printf("%d\n", printf("0,1,2,3\n"));
	printf("%d\r\n", num);
}

num值为2说明num接受printf的返回值是2**

​   也说明了printf输出字符数量是2，其中一个是数字8，另外一个就是printf格式控制中的 " \n "可见，格式控制中的字符也算进返回值哦！

scanf

规则说明

scanf()函数使用指向变量的指针，目前只用记住两条规则：

• 如果使用scanf()读取基本变量类型的值，在变量前面加个&
• 如果使用scanf()把字符串存储到字符属数组中，不使用&

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    int age;             // variable
    float assets;        // variable
    char pet[30];        // string
    
    printf("Enter your age, assets, and favorite pet.\n");
    scanf("%d %f", &age, &assets); // use the & here
    scanf("%s", pet);              // no & for char array
    printf("%d $%.2f %s\n", age, assets, pet);
    
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#define PRAISE "You are an extraordinary being."
int main(void)
{
    char name[40];
    
    printf("What's your name? ");
    scanf("%s", name);
    printf("Hello, %s. %s\n", name, PRAISE);
    
    return 0;
}

注意，scanf它会遇到的第一个空白(空格、制表符或换行符)时就不在输入

所以scanf只会读取字符串中的第一个单词，一般用于输入函数(字符串)的话用fgets()

• scanf()函数每次读取一个字符，跳过所有的空白字符，直到遇到第一个非空白字符才开始读取。

• 如果使用字段宽度，scanf()在字段末尾或者第一个空白字符的时候停止读取，无法利用字段宽度让只有一个%s的scanf()读取多个单词，最后要注意一点：当scanf()把字符串放进指定的数组的时候，它会在字符序列的末尾添加上’\0’,让数组中的内容成为一个C字符串。

例如：

/*
scanf(Angle Planins)时 遇到Anglea的时候就已经停止输入
*/

转化说明

换说明中的修饰符

从scanf角度看输入

假设，scanf()根据一个%d转化说明读取到一个整数

• scanf 函数每次只读取一个字符，先跳过所有非空白字符，知道遇到第一个非空白字符后才开始读取，因为要读取整数，所以如果下一个字符并不是数字或者符号+或-（遇到非数字字符），scanf则会认为已经读到了末尾，然后将这个非数字字符放回输入。这意味着下一次开始读的时候，第一个读到的就是这个数字字符
• 如果第一个字符不是数字字符的话。scanf则一直无法越过读取下一个字符，因为C规定在第一天字符出错时则停止输入
• 注意，所有空白的概念是指包含没有空格的特殊情况

scanf的返回值

• 成功情况：
  • 返回成功读取的项数
• 读不到任何项（如需要读取一个数字但是前面是个非数字类型的字符）
  • 返回0
• 读到文件结尾
  • 返回EOF,这是stdio.h中定义的特殊值，通常用#define定义成-1

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

函数返回值为int型。如果a和b都被成功读入（输入都是数字），那么scanf的返回值就是2；

如果只有a被成功读入（其中一个是数字），返回值为1；

如果a和b都未被成功读入（例如输入q，2.5等字符），返回值为0；

如果遇到错误或遇到end of file，返回值为EOF。end of file相当于Ctrl+z 或者Ctrl+d。

putchar

输出

putchar() → 字符数据输出

输出字符数据是可以使用 putchar() 函数的，其作用是向显示设备进行输出①个无符号字符。

注意：是①个字符，当然也可以说是单个字符咯。

标准格式：

int putchar(int character);

▪️ 目的：
  putchar 将一个字符输出到标准输出（通常是控制台）。

▪️ 参数：
  character：要输出的字符。它以 int 类型传递，但只使用最低有效的 8 位，因此实际上被视为 char 类型处理。

▪️ 返回值：
  将写入的字符作为 unsigned char 类型返回，如果发生错误，则返回 EOF。

▪️用法：
  可以使用 putchar 在控制台（屏幕）上显示字符。

#include <stdio.h>
 
int main() {
    char ch = 'A';
    printf("显示一个字符：");
    putchar(ch); //putchar接收到一个参数（ASCII码值），将字符输出到标准输出
    return 0;
}

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main(void)
{
	int a = 'A';
	putchar(a);
	return 0;
}

运行结果：A

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main(void)
{
	int a = 65;
	putchar(a);
	return 0;
}

运行结果：A

注意：用putchar()输出整形变量会转换成对应ASCll码的值。(十进制转换成字符)

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#define num 65
#define c 'A'
int main(void)
{
	putchar(num);
	putchar(c);
	return 0;
}

运行结果