【C语言基础篇】scanf（）函数详解

1. scanf（）函数简介

scanf()是C语言中的一个输入函数。与printf函数一样，都被声明在头文件stdio.h里，因此在使用scanf函数时要加上#include 。scanf函数从 stdin 读取数据，并根据参数格式将其存储到附加参数所指向的位置。 它是格式输入函数，即按用户指定的格式从键盘上把数据输入到指定的变量之中。

关于printf（）函数的详细介绍请看这篇文章C语言printf函数详解-CSDN博客

1.1  函数原型

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

1.2  头文件

1.3  返回值

scanf函数返回成功读入的数据项数，读入数据时遇到了“文件结束”则返回EOF。

请看下面的例子

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 0, b = 0;
  int count = scanf("%d %d", &a, &b);//count存储scanf函数的返回值
  printf("\n返回值为%d\n", count);
  return 0;
}

函数返回值为int型。

第一种情况：如果a和b都被成功读入，那么scanf的返回值就是2；

第二种情况：如果只有a被成功读入，返回值为1；

第三种情况：如果a读取失败，返回值为0；

第四种情况：如果遇到错误或遇到end of file，返回值为EOF。end of file为Ctrl+z 或者Ctrl+d。(在某些编译器内，结束输入为三次Ctrl+z)

1.4  参数

函数的第一个参数是格式字符串，它指定了输入的格式，并按照格式说明符解析输入对应位置的信息并存储于可变参数列表中对应的指针所指位置。

格式字符串分三种情况：

一、空格字符：该函数将读取并忽略在下一个非空格字符之前遇到的任何空格字符（空格字符包括空格、换行符和制表符 ）

例如下面这种情况

当格式说明符之前有一个空格时，就会在读取时自动忽略一个空格字符（若没有读取到空格字符，也不影响后续读取）

#include<stdio.h>
int main()
{
  char a;
  scanf(" %c", &a);
  printf("%c\n", a);
  return 0;
}

二、非空格字符，格式说明符除外 （%）：任何不是空格字符（空白、换行符或制表符）或格式说明符（以 % 字符开头）的字符都会导致函数从流中读取下一个字符，将其与此非空格字符进行比较，如果匹配，则将其丢弃，函数继续使用格式的下一个字符。如果字符不匹配，则函数将失败，返回流的后续字符并使其处于未读状态。

例如下面这种情况

读取两个字符存入char a和char b，但是在scanf（）函数的两个格式说明符之间写了一个非空字符b，这样就会导致从键盘输入两个字符存入变量时，中间必须输入一个b，b被读取之后会被丢弃，之后正常读取后面的内容

否则，如果没有读取到b，就会导致后面的读取出错

#include<stdio.h>
int main()
{
  char a, b;
  scanf("%cb%c", &a, &b);
  printf("%c %c\n", a, b);
  return 0;
}

三、格式说明符：由初始百分号 （%） 组成的序列表示格式说明符，该说明符用于指定要从流中检索并存储到附加参数所指向的位置的数据的类型和格式。

其中格式说明符是最重要的部分，放在文章后面部分专门介绍

它的其余参数就是存放用户输入的变量，格式字符串里面有多少个占位符，就有多少个变量。

注意：变量前⾯必须加上 & 运算符（指针变量除外），因为 scanf() 传递的不是值，⽽是地址， 即将变量 i 的地址指向用户输⼊的值。 如果这⾥的变量是指针变量（⽐如字符串变量），那就不⽤加 & 运算符。

2.格式说明符

scanf 的格式说明符遵循以下原型： %[*][width][length]说明符

下面先对说明符做详细的讲解

• c     读入域宽指定的数目个字符组成的字符序列（后面不会加上空字节），如果省略宽度则读入单字符。如%c或%1c读入单字符，%2c读入两个字符（后面不会加上空字节），以此类推。
  
• s   读入一个指定宽度的字符序列，后面会加上空字节，遇到空白字符(\t \r \n 空格等)完成读取。
  
• d   读入可选有符号（可选有符号表示输入时可以带符号也可以不带符号，不带符号则视为非负）十进制整数。输入格式应该像strtol函数的base实参为10调用时识别的字符序列一样。
  
• u    读入无符号符号十进制整数。输入格式应该像strtol函数的base实参为10调用时识别的字符序列一样。
  
• i      读入可选有符号整数。输入格式应该像strtol函数的base实参为0调用时识别的字符序列一样。
  
• a,e,f,g,A,E,F,G 读入可选有符号浮点数，输入格式应该像strtod函数识别的字符序列一样。
  
• o     读入可选有符号八进制整数。输入格式应该像strtoul函数的base实参为8调用时识别的字符序列一样。
  
• x,X  读入可选有符号十六进制整数。输入格式应该像strtoul函数的base实参为16调用时识别的字符序列一样。
  
• p    读入一个指针值。读入的字符序列应该与fprintf的%p产生的字符序列形式相同。
  
• n    不读入任何字符，而是把到该位置已读入的字符数存储到与之对应的int*指向的位置。本转换说明符如果带有*或者带有域宽信息（如：%*n或%3n等），则后果是未定义的。
  
• %   读入% 符号（连续两个百分号表示一个百分号）
  
• 无效的转换说明符将引起未定义的行为
  

3.输入格式控制

这里讲解%[*][width][length]说明符中* width 和 length的作用和使用

关于‘ * ’赋值忽略符的例子

带*的格式说明符，读取后不会赋给变量

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

关于width域宽的例子

读取10个字符到字符数组arr

顺便说一下关于%s这里有几个需要注意的地方

第一、因为 %s 不会包含空白字符，所以⽆法⽤来读取多个单词，除⾮多个 %s ⼀起使⽤。这也意味着，scanf() 不适合读取可能包含空格的字符串，⽐如书名或歌曲名。

第二、scanf() 将字符串读⼊字符数组时，不会检测字符串是否超过了数组⻓度。所以，储存字符串时， 很可能会超过数组的边界，导致预想不到的结果。为了防⽌这种情况，使⽤ %s 占位符时，应该指定 读⼊字符串的最长长度

第三、scanf() 遇到 %s 占位 符，会在字符串变量末尾存储⼀个空字符 \0。比如想要存储10个大小的字符串，就必须申请11个大小的字符数组，因为最后一个空间要存储\0

#include<stdio.h>
int main()
{
  char arr[11];
  scanf("%10s", &arr);
  printf("%s\n", arr);
  return 0;
}

关于length长度修饰符的说明

• hh与d, i, o, u, x, X, or n配合使用，表示对应一个signed char或unsigned char数据。
  
• h与d, i, o, u, x, X, or n配合使用，表示对应一个short int或unsigned short int数据。
  
• l 与d, i, o, u, x, X, or n配合使用，表示对应一个long int或unsigned long int数据；与a, A, e, E,
  
• f, F, g, or G 配合使用表示对应一个double数据；与c,s,[配合使用表示对应wchar_t数据。
  
• ll与d, i, o, u, x, X, or n配合使用，表示对应一个long long int或unsigned long long int数据。
  
• j与d, i, o, u, x, X, or n配合使用，表示对应一个intmax_t或uintmax_t数据。
  
• z与d, i, o, u, x, X, or n配合使用，表示对应一个size_t数据（或与size_t对应的有符号整型数据）。
  
• t与d, i, o, u, x, X, or n配合使用，表示对应一个ptrdiff_t数据（或与ptrdiff_t对应的无符号整型数据）。
  
• L 与a, A, e, E, f, F, g, or G 配合使用，表示对应一个long double数据。
  
• 如果长度修饰符与格式说明符不匹配则引起未定义的行为
  

长度修饰符length的作用是为了改变说明符的预期存储类型，受于篇幅所限，这里不再展开介绍

4.  其他常见问题说明

4.1  scanf（）函数连续读入和处理多个变量的情况

这里需要对scanf（）函数的处理原理做一下补充说明

scanf() 处理用户输⼊的原理是，用户的输⼊先放⼊缓存，等到按下回⻋键后，按照占位符对缓存 进⾏解读。 解读用户输⼊时，会从上⼀次解读遗留的第⼀个字符开始，直到读完缓存，或者遇到第⼀个不符合条 件的字符为⽌。

来看下面这个例子

输入     -89.2345#67t

scanf（）读取数据时，先忽略掉起始的空格字符，从 - 开始读取有效字符，因为第一个说明符是整型，所以读到-89 为止；第二个浮点型读取了 .2345 赋给变量b，因为到#已经不是浮点型的有效字符；第三个说明符是字符型，读取一个#  此时scanf（）函数已经读取完成，剩下的字符会停留在缓存中

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 0;
  float b = 0.0;
  char c = '0';
  scanf("%d%f%c", &a, &b, &c);//输入     -89.2345#67t
  printf("%d %f %c\n", a, b, c);
  return 0;
}

程序运行结果如下

在上面的例子的基础上，再深入一点

如果我们创建一个字符数组，进行scanf（）读取并printf，来试一下scanf（）函数是否会读取上次遗留在缓存中的数据

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 0;
  float b = 0.0;
  char c = '0';
  char arr[10];
  scanf("%d%f%c", &a, &b, &c);
  printf("%d %f %c\n", a, b, c);
  scanf("%s", &arr);
  printf("%s\n", arr);
  return 0;
}

运行结果如下，可以看到后面的scanf（）函数直接读取了上次遗留在缓存的数据 67t

本篇文章讲解完毕，后续遇到或想到需要补充的点会持续更新的

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