标准I/O库之格式化I/O


一、格式化输出

执行格式化输出处理的是4个printf函数。

#include <stdio.h>

 printf(   * fpritnf( FILE *restrict fp,   * sprintf(  *restrict buf,   * snprintf(  *restrict buf, size_t n,   *

printf将格式化数据写到标准输出，fprintf写至指定的流，sprintf将格式化的字符送入数组buf中。sprintf在该数组的尾端自动加一个null字节，但该字节不包括在返回值中。

注意，sprintf函数可能会造成由buf指向的缓冲区的溢出。调用者有责任确保该缓冲区足够大。为了解决这种缓冲区溢出的问题，引入了snprintf函数。在该函数中，缓冲区长度是一个显示参数，超过缓冲区尾端写的任何字符都会被丢弃。如果缓冲区足够大，snprintf函数就会返回写入缓冲区的字符数。与sprintf相同，该返回值不包括结尾的null字节。若snprintf函数返回小于缓冲区长度n的正值，那么没有截短输出。若发生了一个编码错误，snprintf则返回负值。

格式说明控制其余参数如果编写，以后又如何显示。每个参数按照转换说明编写，转换说明以字符%开始，除转换说明外，格式字符串中的其他字符将按原样，不经任何修改地被复制输出。一个转换说明有4个可选部分，下面将它们都示于方括号中：

%[flags] [fldwidth] [precision] [lenmodifier] convtype

表5-5 转换说明中的标志部分

标志 说明
- 在字段内左对齐输出
+ 总是显示带符号转换的符号
（空格） 如果第一个字符不是符号，则在其前面加上一个空格
# 指定另一种转换形式（例如，对于十六进制格式，加0x前缀
0 添加前导0（而非空格）进行填充

 

fldwidth说明转换的最小字段宽度。如果转换得到的字符较少，则用空格填充它。字段宽度是一个非负十进制数，或是一个星号（*）。

precision说明整型转换后最少输出数字位数、浮点数转换后小数点后的最少位数、字符串转换后的最大字符数。精度是一个句点（.），后接一个可选的非负十进制整数或一个星号（*）。

宽度和精度字段两者皆可为*。此时，一个整型参数指定宽度或精度的值。该整型参数正好位于被转换的参数之前。（注意对这句话的理解）。我们还是用一个实例来说明比较容易接受：

我们可以直接在fldwidth位置用一个整数10指定输出宽度：

printf(, );

也可以在fldwidth位置用*，而把指定宽度参数10放在转换说明后面，被转换的参数之前：

printf(, , );

 

lenmodifier说明参数长度。其可能的取值示于表5-6中。

表5-6 转换说明中的长度修饰符

长度修饰符 说明
hh 有符号或无符号的char
h 有符号或无符号的short
l 有符号或无符号的long或者宽字符
ll 有符号或无符号的long long
j intmax_t或uintmax_t
z size_t
t ptrdiff_t
L long double

 

convtype不是可选的。它控制如何解释参数。表5-7中列出了各种转换类型。

表5-7 转换说明中的转换类型部分

转换类型 说明
d、i 有符号十进制
o 无符号八进制
u 无符号十进制
x、X 无符号十六进制
f、F double精度浮点数
e、E 指数格式的double精度浮点数
g、G 解释为f、F、e或E，取决于被转换的值
a、A 十六进制指数格式的double精度浮点数
c 字符（若带长度修饰符l，则为宽字符）
s 字符串（若带长度修饰符l，则为宽字符串）
p 指向void的指针
n 将到目前为止，所写的字符数写入到指针所指向的无符号整型中
% %字符
C 宽字符（XSI扩展，等效于lc）
S 宽字符串（XSI扩展，等效于ls）

 

下列4中printf族的变体类似于上面的4种，但是可变参数表（...）代换成了arg。

#include <stdarg.h><stdio.h>

 vprintf(   * vfprintf( FILE *restrict fp,   * vsprintf(  *restrict buf,   * vsnprintf(  *restrict buf, size_t n,   *

关于可变参数列表可参考《C和指针》7.6：Variable Argument Lists。

二、格式化输入

执行格式化输入处理的是三个scanf函数。

#include <stdio.h>

 scanf(   * fscanf( FILE *restrict fp,   * sscanf(   *restrict buf,   *

scanf族用于分析输入字符串，并将字符序列转换成指定类型的变量。格式之后的各参数包含了变量的地址，以用转换结果初始化这些变量。

格式说明控制如何转换参数，以便对它们赋值。转换说明以%字符开始。除转换说明和空白字符外，格式字符串中的其他字符必须与输入匹配。若有一个字符不匹配，则停止后续处理，不再读输入的其余部分。

一个转换说明有三个可选部分，下面将它们都示于方括号中：

%[*] [fldwidth] [lenmodifier] convtype

可选的前导星号（*）用于抑制转换。按照转换说明的其余部分对输入进行转换，但转换结果并不存放在参数中。

fldwidth说明最大宽度（即最大字符数）。

lenmodifier说明要用转换结果初始化的参数大小。由printf函数族支持的长度修饰符同样得到scanf函数族的支持（见表5-6中的长度修饰符列表）。

convtype字段类似于printf族的转换类型字段，但两者之间还有些差别。一个差别是，存储在无符号类型中的结果可在输入时带上符号。例如，-1可被转换成4 294 967 295赋予无符号整型变量。表5-8列出了scanf函数族支持的转换类型。

表5-8 转换说明中的转换类型

转换类型 说明
d 有符号十进制，基数为10
i 有符号十进制，基数由输入格式决定
o 无符号八进制（输入可选地有符号）
u 无符号十进制，基数为10（输入可选地有符号）
x 无符号十六进制（输入可选地有符号）
a、A、e、E、f、F、g、G 浮点数
c 字符（若带长度修饰符l，则为宽字符）
s 字符串（若带长度修饰符l，则为宽字符串）
[ 匹配列出的字符序列，以]终止
[^ 匹配除列出字符以外的所有字符，以]终止
p 指向void的指针
n 将到目前为止读取的字符数写入到指针所指向的无符号整型中
% %字符
C 宽字符（XSI扩展，等效于lc）
S 宽字符串（XSI扩展，等效于ls）

 

与printf族一样，scanf族也支持函数使用由<stdarg.h>说明的可变参数表。

#include <stdarg.h><stdio.h>

 vscanf(   * vfscanf( FILE *restrict fp,   * vsscanf(   *restrict buf,   *

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