Сайт о телевидении

Сайт о телевидении

» » Функция Scanf C: описание. Ввод данных в языке Си. Функция scanf

Функция Scanf C: описание. Ввод данных в языке Си. Функция scanf

Функция scanf() является многоцелевой функцией, дающей возможность вводить в компьютер данные любых типов. Название функции отражает ее назначение- функция сканирует (просматривает) клавиатуру, определяет, какие клавиши нажаты, и затем интерпретирует ввод, основываясь на указателях формата (SCAN Formatted characters). Так же, как и функция printf(), scanf() может иметь несколько аргументов, позволяя тем самым вводить значения числовых, символьных и строковых переменных в одно и то же время.

Так же, как список параметров printf(), список параметров функции scanf() состоит из двух частей: строки формата и списка данных (рис.5.7). Строка формата содержит указатели формата, здесь они носят название преобразователей символов *, которые определяют то, каким образом должны быть интерпретированы вводимые данные. Список данных содержит переменные, в которые должны быть занесены вводимые значения.

Рис. 5.7. Список параметров функции scanf() делится на две части

Указатели формата аналогичны тем, которые используются функцией printf():

Вводя числовые или символьные данные, следует указывать в списке данных функции scanf() адрес переменной, а не просто ее имя:

scanf("%f", &amount);

* В оригинале conversion characters. (Прим.перев.)

В этом примере функция scanf() вводит число с плавающей точкой и вносит его в область памяти, зарезервированную для переменной amount. Как только число помещается в эту область памяти, оно автоматически становится значением переменной.

На время работы функции scanf(), выполнение программы приостанавливается, и программа ожидает ввода данных. Ввод заканчивается нажатием клавиши Enter .

Принцип работы с данными функции scanf() в корне отличается от работы функций gets() и getchar(). Для того чтобы понять, что именно происходит при вводе с помощью scanf(), необходимо детально рассмотреть эти отличия.

Входной поток

Когда данные вводятся при помощи функции gets(), все символы, которые были набраны на клавиатуре до нажатия Enter , становятся значением переменной. Когда символ вводится с помощью функции getchar(), нажатие клавиши автоматически приводит к присвоению соответствующего символа переменной.

Функция scanf() работает по-другому. Вместо того чтобы просто взять данные и присвоить их переменной, scanf() прежде всего с помощью указателей формата определяет, каким образом следует трактовать введенные символы.

Принято говорить, что scanf() получает данные из входного потока . Входным потоком называется последовательность символов, поступающих из некоторого источника. В случае функции scanf() источником служит клавиатура. После нажатия клавиши Enter все данные, которые были введены к этому времени, передаются функции scanf() в виде пока еще бессмысленного набора символов, в том же порядке, в каком их набирали. Затем scanf() определяет, какие символы соответствуют типу, заданному указателем формата, а какие следует игнорировать. Указатели формата называют преобразователями символов, так как они берут исходные символы из входного потока и преобразуют их в данные, относящиеся к определенному типу. Рис.5.8 иллюстрирует этот процесс.

Функция scanf() игнорирует не содержащие информации знаки: пробелы, символы табуляции, символы новой строки, кроме тех случаев, когда текущий тип данных определен как char. Рассмотрим программу:

puts("Пожалуйста, введите число: ");

scanf("%d", &count);

printf("Число равно %d", count);

Рис. 5.8. Функция scanf() читает входной поток и определяет,какие данные следует ввести, а какие- игнорировать

Перед тем как ввести число, вы можете нажимать на клавишу пробела столько, сколько хотите- Си будет игнорировать пробелы, в ожидании первого значимого символа. Затем Си попытается преобразовать символы в соответствии с указателями формата в строке формата функции scanf(). Если эти символы соответствуют формату (в данном случае- если это цифры), они будут внесены в переменную. Ввод данных прекратится, если встретится символ, формат которого не соответствует ожидаемому, то есть он не является цифрой. Например, если набрать на клавиатуре последовательность «123abc», то число 123 в нашем примере будет присвоено переменной count, а буквы «abc»- проигнорированы, как это показано на рис.5.9. Остановку ввода данных может вызвать пробел. Например, если напечатать «123», то переменной будет присвоено значение 12, а число 3- проигнорировано.

Рис. 5.9. Функция scanf() прекращает ввод данных,встретив первый не цифровой символ

Первый значимый символ должен соответствовать указанному в аргументе функции scanf() формату. Так, если напечатать последовательность «ABC123», программа проигнорирует ее всю целиком, и вы останетесь в неведении относительно значения переменной.

Какие символы программа расценивает как «подходящие», зависит от указателей формата. Если стоит указатель %d, то «подходящими» являются только цифры и знак «минус». Если поставить указатель %x, то соответствующими формату окажутся символы 0123456789ABCDE, так как все они используются при записи чисел в шестнадцатеричной системе счисления. Если же стоит указатель %c, принимаются любые символы, даже пробел внутри входного потока функция scanf() в этом случае не игнорирует. Если написать инструкцию:

scanf("%c", &letter);

и нажать клавишу пробела в начале последовательности значимых символов, scanf() присвоит переменной значение пробел, игнорируя последующие символы. Поэтому, имея дело с типом char, нельзя помещать пробелы перед другими символами.

Вводя строку, функция scanf() начнет присваивание значения с первого значимого символа, игнорируя пробелы впереди, и остановит присваивание, встретив первый пробел среди значимых символов. Взгляните на программу:

puts("Пожалуйста, введите Ваше имя: ");

scanf("%s", name);

Обратите внимание, оператор получения адреса не используется с именем строковой переменной. Если вы наберете на клавиатуре «Нэнси» и нажмете Enter, эти символы будут присвоены переменной name. Даже если набрать «Нэнси Чезин», scanf() начнет присвоение символов с первого значимого символа и остановит, встретив первый пробел, так что значением переменной все равно станет только имя Нэнси, а остальное программа проигнорирует (рис.5.10).

Рис. 5.10. Функция scanf() прекращает чтение символов в строкепри появлении первого пробела

Из-за этой особенности функции scanf(), она является не слишком удобной для ввода строк. В этих случаях лучше использовать функцию gets().

Функции printf() и scanf() дают нам возможность взаимодействовать с программой. Мы называем их функциями ввода-вывода. Это не единственные функции, которыми мы можем воспользоваться для ввода и вывода данных с помощью программ на языке Си, но они наиболее универсальны. Эти функции входят в описание языка Си и они даны в библиотеке stdio.h. Обычно функции printf() и scanf() работают во многом одинаково - каждая использует управляющую строку и список аргументов. Сначала мы рассмотрим работу функции printf(), затем scanf().

Формат

Тип выводимой информации

десятичное целое число

один символ

строка символов

экспоненциальная запись

число с плавающей точкой, десятичная запись

используется вместо записи %f или %e

десятичное целое число без знака

восьмеричное целое число без знака

шестнадцатеричное целое число без знака

Инструкции, передаваемые функции printf(), когда мы хотим напечатать некоторую переменную, зависят от того, какого типа эта переменная. Например, при выводе на печать целого числа применяется формат %d, а при выводе символа - %c. Форматы перечислены в таблице.

Посмотрим теперь, как эти формы применяются:

/* печать */

#include

#define PI 3.14159

int number = 2003;

printf("Интернет-университет информационных технологий был открыт в %d году \n", number);

printf("Значение числа pi равно %f.\n", PI);

Формат, указываемый при обращении к функции printf(), выглядит следующим образом:

printf(Управляющая строка, аргумент1, аргумент2,_);

аргумент 1, аргумент 2 и т.д. - это печатаемые параметры, которые могут быть переменными, константами или даже выражениями , вычисляемыми перед выводом на печать.

Управляющая строка - строка символов, показывающая, как должны быть напечатаны параметры. Например, в операторе

printf("%d студентов получили оценку %f.\n",

управляющей строкой служит фраза в кавычках, а number и z - аргументы или в данном случае значения двух переменных.

Мы видим, что в управляющей строке содержится информация двух различных типов:

    Символы, печатаемые текстуально.

    Идентификаторы данных, называемые также спецификациями преобразования .

Каждому аргументу из списка, следующего за управляющей строкой, должна соответствовать одна спецификация преобразования . Если нужно напечатать какую-нибудь фразу, то нет необходимости использовать спецификацию преобразования ; если же требуется только вывести данные на печать, то можно обойтись и без использования комментария. Поэтому каждый из операторов , приведенных ниже, вполне приемлем:

printf("Эта книга не очень дорогая!\n");

printf("%c%d\n","$",cost);

Если нужно напечатать сам символ %, то компилятор примет его за ошибочную спецификацию преобразования . Выходом из создавшейся ситуации служит довольно простое решение - писать два символа % подряд.

Например:

printf("Только %d%% населения способно учиться самостоятельно! \n",i);

Результат работы программы будет выглядеть следующим образом:

Только 5% населения способно учиться самостоятельно!

Мы можем расширить основное определение спецификации преобразования , поместив модификаторы между знаком % и символом, определяющим тип преобразования. При использовании одновременно нескольких модификаторов они должны быть указаны в том порядке, в котором перечислены в таблице.

Модификаторы

Значение

Аргумент будет печататься с левой позиции поля заданной ширины. Обычно печать аргумента оканчивается в самой правой позиции поля. Пример: %-10

строка цифр

Задает минимальную ширину поля. Большее поле будет использоваться, если печатаемое число или строка не помещается в исходном поле Пример: %4d

строка цифр

Определяет точность: для типов данных с плавающей точкой число печатаемых цифр справа от десятичной точки; для символьных строк - максимальное число печатаемых символов Пример:

%4.2f(две десятичные цифры для поля шириной в четыре символа)

Соответствующий элемент данных имеет тип long, а не int Пример: %ld

printf("/%d/\n",135);

printf("/%2d/\n",135);

printf("/%10d/\n",135);

printf("/%-10d/\n",135);

Первая спецификация преобразования %d не содержит модификаторов. Это так называемый выбор по умолчанию, т. е. результат действия компилятора в случае, если вы не дали ему никаких дополнительных инструкций. Вторая спецификация преобразования - %2d. Она указывает, что ширина поля должна равняться 2, но, поскольку число состоит из трех цифр, поле автоматически расширяется до необходимого размера. Следующая спецификация %10d показывает, что ширина поля равна 10. Последняя спецификация %-10d также указывает ширину поля, равную 10, а знак - приводит к сдвигу всего числа к левому краю.

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

Функция scanf() представляет собой процедуру ввода общего назначения, которая читает поток stdin и сохраняет информацию в переменных, перечисленных в списке аргументов. Она может читать все встроенные типы данных и автоматически преобразовывать их в соответствующий внутренний формат.

В версии С99 к параметру format применен квалификатор restrict .

Управляющая строка, задаваемая параметром format , состоит из символов трех категорий:

  • спецификаторов формата;
  • пробельных символов;
  • символов, отличных от пробельных.

  • Спецификации формата начинаются знаком % и сообщают функции scanf() тип данного, которое будет прочитано. Например, по спецификации %s будет прочитана строка, а по спецификации %d - целое значение. Строка форматирования читается слева направо, и спецификации формата сопоставляются аргументам в порядке их перечисления в списке аргументов.

    Спецификации формата функции scanf() :
    Читает значение с плавающей точкой (только С99)
    Аналогично коду (только С99)
    Читает один символ
    %d Читает десятичное целое
    %i Читает целое в любом формате (десятичное, восьмеричное или шести ад цате ричное)

    Аналогично коду
    %f Читает число с плавающей точкой
    %F Аналогично коду %f (только С99)
    %g Читает число с плавающей точкой
    %G Аналогично коду %g
    %o Читает восьмеричное число
    %s Читает строку
    Читает шести ад цате ричное число
    Аналогично коду
    Читает указатель
    %n Принимает целое значение, равное количеству прочитанных до сих пор символов
    %u Читает десятичное целое без знака
    % Просматривает набор символов
    %% Читает знак процента

    По умолчанию спецификации a , f , е и g заставляют функцию scanf() присваивать данные переменным типа float . Если перед одной из этих спецификаций поставить модификатор l , функция scanf() присвоит прочитанные данные переменной типа double . Использование же модификатора L означает, что полученное значение присвоится переменной типа long double .

    Современные компиляторы, поддерживаюшие добавленные в 1995 году средства работы с двухбайтовыми символами, позволяют к спецификации с применить модификатор l ; тогда будет считаться, что соответствующий указатель указывает на двухбайтовый символ (т.е. на данное типа wchar_t ). Модификатор l также можно использовать с кодом формата s ; тогда будет считаться, что соответствующий указатель указывает на строку двухбайтовых символов. Кроме того, модификатор l можно использовать для того, чтобы указать, что набор сканируемых символов состоит из двухбайтовых символов.

    Если в строке форматирования встретится разделитель, то функция scanf() пропустит один или несколько разделителей во входном потоке. Под разделителем, или пробельным символом, подразумевается пробел, символ табуляции или разделитель строк (символ новой строки). По сути, наличие одного разделителя в управляющей строке приведет к тому, что функция scanf() будет читать, не сохраняя, любое количество (возможно, даже нулевое) разделителей до первого символа, отличного от разделителя.

    Если в строке форматирования встретился символ, отличный от разделителя, то функция scanf() прочитает и отбросит его. Например, если в строке форматирования встретится %d , %d , то функция scanf() сначала прочитает целое значение, затем прочитает и отбросит запятую и, наконец, прочитает еще одно целое. Если заданный символ не найден, функция scanf() завершает работу.
    Все переменные, получающие значения с помощью функции scanf() , должны передаваться посредством своих адресов. Это значит, что все аргументы должны быть указателями на переменные.
    Элементы входного потока должны быть разделены пробелами, символами табуляции или разделителями строк. Такие символы, как запятая, точка с запятой и т.п., не распознаются в качестве разделителей. Это означает, что оператор
    scanf ("%d%d", &r, &c); примет значения, введенные как 10 20, но откажется от последовательности символов 10,20.

    Символ * , стоящий после знака % и перед кодом формата, прочитает данные заданного типа, но запретит их присваивание. Следовательно, оператор
    scanf ("%d%*c%d", &x, &y); при вводе данных в виде 10/20 поместит значение 10 в переменную х, отбросит знак деления и присвоит значение 20 переменной у.

    Команды форматирования могут содержать модификатор максимальной длины поля. Он представляет собой целое число, располагаемое между знаком % и кодом формата, которое ограничивает количество читаемых для всех полей символов. Например, если в переменную address нужно прочитать не более 20 символов, используется следующий оператор.
    scanf ("%20s", address);
    Если входной поток содержит более 20 символов, то при последующем обращении к операции ввода чтение начнется с того места, в котором "остановился" предыдущий вызов функции scanf() . Если разделитель встретится раньше, чем достигнута максимальная длина поля, ввод данных завершится. В этом случае функция scanf() переходит к чтению следующего поля.

    Хотя пробелы, символы табуляции и разделители строк используются в качестве разделителей полей, при чтении одиночного символа они читаются подобно любому другому символу. Например, если входной поток состоит из символов х у, то оператор
    scanf ("%c%c%c", &a, &b, &c); поместит символ х в переменную а, пробел - в переменную b, а символ у - в переменную с.

    Помните, что любые символы управляющей строки (включая пробелы, символы табуляции и новой строки), не являющиеся спецификациями формата, используются для установки соответствия и отбрасывания символов из входного потока. Любой соответствующий им символ отбрасывается. Например, если поток ввода выглядит, как 10t20, оператор
    scanf ("%dt%d", &x, &y); присвоит переменной х значение 10, а переменной у - значение 20. Символ t отбрасывается, так как он присутствует в управляющей строке.

    Функция scanf() поддерживает спецификатор формата общего назначения, называемый набором сканируемых символов (scanset) , В этом случае определяется набор символов, которые могут быть прочитаны функцией scanf() и присвоены соответствующему массиву символов. Для определения такого набора символы, подлежащие сканированию, необходимо заключить в квадратные скобки. Открывающая квадратная скобка должна следовать сразу за знаком процента. Например, следующий набор сканируемых символов указывает на то, что необходимо читать только символы А, B и С.
    % При использовании набора сканируемых символов функция scanf() продолжает читать символы и помещать их в соответствующий массив символов до тех пор, пока не встретится символ, отсутствующий в заданном наборе. Соответствующая набору переменная должна быть указателем на массив символов. При возврате из функции scanf() этот массив будет содержать строку из прочитанных символов, завершающуюся символом конца строки.

    Если первый символ в наборе является знаком ^ , то получаем обратный эффект: входное поле читается до тех пор, пока не встретится символ из заданного набора сканируемых символов, т.е. знак ^ заставляет функцию scanf() читать только те символы, которые отсутствуют в наборе сканируемых символов.
    Во многих реализациях допускается задавать диапазон с помощью дефиса. Например, функция scanf() , встречая набор сканируемых символов в виде % , будет читать символы, попадающие в диапазон от А до Z.

    Важно помнить, что в наборе сканируемых символов различаются прописные и строчные буквы. Следовательно, чтобы сканировать как прописные, так и строчные буквы, в наборе сканируемых символов придется задать их отдельно.

    Функция scanf() возвращает число, равное количеству полей, для которых успешно присвоены значения. К этим полям не относятся поля, которые были прочитаны, но присвоение не состоялось в связи с использованием модификатора * , подавляющего присваивание. При обнаружении ошибки до присвоения значения первого поля функция scanf() возвращает значение EOF .

    Модификаторы формата, добавленные к функции scanf() Стандартом С99

    В версии С99 для использования в функции scanf() добавлены модификаторы формата hh , ll , j , z и t . Модификатор hh можно применять к спецификациям d , i , о , u , х и n signed char или unsigned char . Модификатор ll также можно применять к спецификациям d , i , о , u , х и n . Он означает, что соответствующий аргумент является указателем на значение типа signed long long int или unsigned long long int .

    Модификатор формата j d , i , о , u , х и n , означает, что соответствующий аргумент является указателем на значение типа intmax_t или uintmax_t . Эти типы объявлены в заголовке и служат для хранения целых максимально возможной разрядности.

    Модификатор формата z , который применяется к спецификациям d , i , о , u , х и n size_t и служит для хранения результата операции sizeof .

    Модификатор формата t , который применяется к спецификациям d , i , о , u , х и n , означает, что соответствующий аргумент является указателем на объект типа ptrdiff_t . Этот тип объявлен в заголовке и служит для хранения значения разности между двумя указателями.

    В то время как функция printf() осуществляет форматированный вывод данных, функция scanf() осуществляет их форматированный ввод. Это значит, что поступающие на ввод данные преобразуются соответственно указанному формату(ам) и записываются по адресу(ам) указанной(ых) переменной(ых):

    Scanf(строка_формата, адреса_переменных);

    Причина, по которой в scanf() передаются адреса, а не значения переменных, очевидна. Функция scanf() должна изменять значения переменных тех функций, из которых вызывается. Единственный способ - это получить адреса областей памяти.

    Спецификации формата данных, допустимые в строке формата, для scanf() почти идентичны тем, что были описаны для функции printf() . На этом уроке мы подробно не рассмотрим все возможности форматированного ввода с помощью scanf() , зато разберем ряд конкретных примеров.

    Ввод чисел, символов и строк

    Пример ввода-вывода целого и вещественного чисел, символа и строки:

    int a; float b; char ch, str[ 30 ] ; scanf ("%d%f%c%s" , & a, & b, & ch, str) ; printf ("%d %.3f %c %s\n " , a, b, ch, str) ;

    Результат:

    45 34.3456y hello 45 34.346 y hello

    Здесь при выполнении программы все данные были введены в одну строку. Разделителем между числами и строками является пробел, а также любой другой символ пустого пространства (например, "\n"). Однако при считывании символа, пробел учитывается как символ; чтобы этого не произошло, в примере букву записали сразу после числа. Данные можно было бы ввести, разделяя их переходом на новую строку (опять же при этом надо иметь ввиду, как считывается символ).

    В строке формата функции scanf() между спецификациями вполне допустимо поставить пробелы: %d %f %c %s . Они никакой роли не сыграют. Понятно, что данные можно было получить и так:

    scanf ("%d" , & a) ; scanf ("%f" , & b) ; scanf ("%c" , & ch) ; scanf ("%s" , str) ;

    Обратите внимание, перед переменной str отсутствует знак амперсанда. Это не опечатка. В последующих уроках вы узнаете, что имя массива уже само по себе является ссылкой на массив (другими словами, str содержит адрес начала массива).

    В функции scanf() в спецификации формата вещественных чисел не указывается точность представления числа. Запись типа %.3f или %.10lf приведет к невозможности получить вещественное число. Чтобы получить число типа double используют формат %lf, для long double - %Lf.

    Для целых чисел: длинное целое - %ld, короткое целое - %hd. Кроме того, существуют спецификации для ввода восьмеричных и шестнадцатеричных чисел.

    Функция scanf() возвращает количество удачно считанных данных; т.е. значение, возвращаемое функцией, можно проанализировать и таким образом узнать, корректно ли были введены данные. Например:

    int a; double b; char ch, str[ 30 ] ; ch = scanf ("%d %lf %s" , & a, & b, str) ; if (ch == 3 ) printf ("%d %.3lf %s\n " , a, b, str) ; else printf ("Error input\n " ) ;

    Использование обычных символов

    В строке формата scanf() допустимо использование обычных символов. В этом случае при вводе данных также должны вводится и эти символы:

    int a, b, c; scanf ("%d + %d = %d" , & a, & b, & c) ; printf ("Your answer is %d\n The correct answer is %d\n " , c, a+ b) ;

    В данном случае, когда программа выполняется, ввод должен выглядеть примерно так: 342+1024 = 1366. Знаки "+" и "=" обязательно должны присутствовать между числами, наличие пробелов или их отсутствие абсолютно никакой роли не играет:

    45 + 839=875 Your answer is 875 The correct answer is 884

    Запрет присваивания

    Если какие-либо данные, вводимые пользователем, следует проигнорировать, то используют запрет присваивания, ставя после знака %, но перед буквой формата звездочку *. В таком случае данные считываются, но никакой переменной не присваиваются. Это можно использовать, например, когда нет определенной уверенности в том, что поступит на ввод, с одной стороны, и нужды сохранять эти данные, с другой:

    float arr[ 3 ] ; int i; for (i = 0 ; i < 3 ; i++ ) scanf ("%*s %f" , & arr[ i] ) ; printf ("Sum: %.2f\n " , arr[ 0 ] + arr[ 1 ] + arr[ 2 ] ) ;

    Здесь предполагается, что перед каждым числом будет вводится строка, которую следует проигнорировать, например:

    First: 23.356 Second: 17.285 Third: 32.457 Sum: 73.098

    Использование "шаблонов"

    Для функции scanf() есть пара спецификаций формата, отдаленно напоминающих шаблоны командной оболочки и др. Формат […] позволяет получить строку, содержащую любые символы, указанные в квадратных скобках. Как только на ввод поступает символ, не входящий в указанный набор, считывание данных прекращается. Формат [^…], наоборот, помещает в строку символы, не входящие в указанный набор, до тех пор пока не встретит любой из указанных.

    В примере ниже как только поступает не цифра, считывание ввода завершается. При этом если первый символ - не цифра, то в str вообще ничего не записывается:

    char str[ 30 ] = "" ; scanf ("%" , str) ; printf ("%s\n " , str) ;

    А в этом случае строке будет присвоена последовательность символов до любого из указанных знаков препинания:

    scanf ("%[^;:,!?]" , str) ; printf ("%s\n " , str) ;

    Результат:

    Hello, World! Hello

    Некоторые особенности и ограничения функции scanf()

    Как только поступают некорректные данные, функция scanf() завершает свою работу. В примере:
    scanf ("%d%f" , & a, & b) ;

    если переменной a попытаться присвоить символ или строку, что невозможно, то переменная bуже обрабатываться не будет. Можно предположить, что так будет надежнее:

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

    Вроде бы неудачное считывание a не должно оказывать никакого влияния на b, т.к. это уже иной вызов scanf() . Но не все так просто: при некорректном вводе данные остаются в буфере и пытаются "навязать" себя последующим вызовам scanf() . Поэтому при использовании scanf() надо думать о том, как в случае некорректного ввода очистить буфер. Например, это можно сделать так, как показано ниже, или путем использования специальных функций (здесь не рассматриваются):

    if (scanf ("%d" , & a) != 1 ) // если данные не удалось присвоить переменной, scanf ("%*s" ) ; // то выбросить их в виде строки. scanf ("%f" , & b) ;

    Разделителем данных для scanf() являются символы пустого пространства. Это означает отсутствие возможности записать строку, содержащую неизвестное количество пробелов, в одну переменную, используя только scanf() . Придется использовать либо другую функцию (например, getchar()), либо создать циклическую конструкцию, считывающую по одному слову и добавляющую его к общей строке.

    Таким образом, не смотря на достаточно большие возможности scanf() , эта функция хранит в себе ряд неудобств и опасностей.

    Решение задач

    1. На прошлом занятии вы написали программу, содержащую функции, вычисляющие факториал числа и заданный элемент ряда Фибоначчи. Измените эту программу таким образом, чтобы она запрашивала у пользователя, что он хочет вычислить: факториал или число Фибоначчи. Затем программа запрашивала бы у пользователя либо число для вычисления факториала, либо номер элемента ряда Фибоначчи.
    2. Напишите программу, которая запрашивает у пользователя две даты в формате дд.мм.гггг. Дни, месяцы и года следует присвоить целочисленным переменным. Программа должна выводить на экран информацию о том, какая дата более ранняя, а какая более поздняя.
    3. Используя цикл, напишите код, в котором пользователю предлагается вводить данные до тех пор, пока он не сделает это корректно, т.е. пока все указанные в scanf() переменные не получат свои значения. Протестируйте программу.

    Теги: Форматированный ввод, форматированный вывод, printf, scanf, fgets, getch, строка формата, спецификатор формата, флаги, управляющие символы.

    Форматированный вывод

    Сегодня мы рассмотрим две важные функции форматированного ввода и вывода. Устройство и работу этих функций полностью можно понять только после изучения работы с указателями и функций с переменным числом параметров. Но пользоваться этими функциями необходимо уже сейчас, так что некоторые моменты придётся пропустить.

    Функция форматированного вывода printf получает в качестве аргументов строку формат и аргументы, которые необходимо вывести в соответствии с форматом, и возвращает число выведенных символов. В случае ошибки возвращает отрицательное значение и устанавливает значение ferror. Если произошло несколько ошибок, errno равно EILSEQ.
    int printf (const char * format, ...);

    #include #include void main() { //функция не получает никаких аргументов, кроме строки printf("Hello world"); getch(); }

    Функция проходит по строке и заменяет первое вхождение % на первый аргумент, второе вхождение % на второй аргумент и т.д. Далее мы будем просто рассматривать список флагов и примеры использования.

    Общий синтаксис спецификатора формата
    %[флаги][ширина][.точность][длина]спецификатор
    Спецификатор – это самый важный компонент. Он определяет тип переменной и способ её вывода.

    Таб. 1 Спецификатор типа.
    Спецификатор Что хотим вывести Пример
    d или i Целое со знаком в в десятичном виде 392
    u Целое без знака в десятичном виде 7235
    o Беззнаковое в восьмеричном виде 657
    x Беззнаковое целое в шестнадцатеричном виде 7fa
    X Беззнаковое целое в шестнадцатеричном виде, верхний регистр 7FA
    f или F Число с плавающей точкой 3.4563745
    e Экспоненциальная форма для числа с плавающей точкой 3.1234e+3
    E Экспоненциальная форма для числа с плавающей точкой, верхний регистр 3.1234E+3
    g Кратчайшее из представлений форматов f и e 3.12
    G Кратчайшее из представлений форматов F и E 3.12
    a Шестнадцатеричное представление числа с плавающей точкой -0xc.90fep-2
    A Шестнадцатеричное представление числа с плавающей точкой, верхний регистр -0xc.90FEP-2
    c Буква a
    s Строка (нуль-терминированный массив букв) Hello World
    p Адрес указателя b8000000
    n Ничего не пачатает. Аргументом должен быть указатель на signed int. По этому адресу будет сохранено количество букв, которое было выведено до встречи %n
    % Два идущих друг за другом процента выводят знак процента %

    #include #include void main() { int a = 0x77, b = -20; char c = "F"; float f = 12.2341524; double d = 2e8; char* string = "Hello, World!"; printf("%s\n", string); printf("a = %d, b = %d\n", a, b); printf("a = %u, b = %u\n", a, b); printf("a = %x, b = %X\n", a, b); printf("dec a = %d, oct a = %o, hex a = %x\n", a, a, a); printf("floating point f = %f, exp f = %e\n", f, f); printf("double d = %f or %E\n", d, d); printf("not all compiler support %a\n", f); printf("character c = %c, as number c = %d", c, c); printf("address of string is %p", string); getch(); }

    Строка формата также может включать в себя следующие необязательные суб-спецификаторы: флаг, ширина, .точность и модификатор (именно в таком порядке).

    Таб. 4 Точность.
    .Точность Описание
    .число Для спецификаторов целых (d, i, o, u, x, X) точность определяет минимальное количество знаков, которое необходимо вывести. Если значение короче, то выводятся нули перед числом. Значение не обрезается, даже если оно длиннее. Точночть 0 означает, что для значения 0 ничего не выводится.
    Для спецификаторов чисел с плавающей точкой (a, A, e, E, f, F) это число знаков, которые необходимо вывести после десятичной точки (по умолчанию 6).
    Для g и G - это число значащих разрядов, которые необходимо вывести.
    Для s - выводится указанное число символов. По умолчанию выводятся все символы до первого нулевого.
    Если число не стоит, то по умолчанию точность равна 0
    .* Точность не указана в строке формата, она передаётся отдельно в виде аргумента, который должен предшествовать выводимому числу

    #include #include void main() { int a = 0x77, b = -20; char c = "F"; float f = 12.2341524; double d = 2e2; char* string = "Hello, World!"; printf("%.3f\n", f); printf("%.*f\n", 2, f); printf("%010.3f\n", d); printf("%*d\n", 6, a); printf("%+d\n", b); printf("%0.6d\n", a); printf("%.f\n", d); printf("%.4s", string); getch(); }

    Суб-спецификатор длины изменяет длину типа. В случае, если длина не совпадает с типом, по возможности происходит преобразование до нужного типа.

    Таб. 5 Длина.
    спецификаторы
    Длина d, i u o x X f F e E g G a A c s p n
    (none) int unsigned int double int char* void* int*
    hh signed char unsigned char signed char*
    h short int unsigned short int short int*
    l long int unsigned long int wint_t wchar_t* long int*
    ll long long int unsigned long long int long long int*
    j intmax_t uintmax_t intmax_t*
    z size_t size_t size_t*
    t ptrdiff_t ptrdiff_t ptrdiff_t*
    L long double

    #include #include void main() { long long x = 12300000000579099123; short i = 10; printf("%llu\n", x); printf("%d\n", i); printf("%hd\n", i); getch(); }

    Форматированный ввод

    Рассмотрим форматированный ввод функцией scanf.
    int scanf(const char*, ...)
    Функция принимает строку формата ввода (она похожа на строку формата printf) и адреса, по которым необходимо записать считанные данные. Возвращает количество успешно проинициализированных аргументов.
    Формат спецификатора ввода
    %[*][ширина][длинна]спецификатор

    Таб. 6 Спецификатор типа.
    Спецификатор Описание Выбранные символы
    i, u Целые Произвольное число цифр (0-9), возможно, начинающихся с + или -. Если число начинается с 0, то считывается в восьмеричном формате, если с 0x, то в шестнадцатеричном.
    d Десятичное целое Произвольное число цифр (0-9), возможно, начинающихся с + или -.
    o восьмеричное целое Произвольное число цифр (0-7), возможно, начинающихся с + или -.
    x Шестнадцатеричное целое Произвольное число цифр (0-F), возможно, начинающихся с + или - и префикса 0x или 0X.
    f, e, g Число с плавающей точкой Число, состоящее из набора цифр 0-9, возможно с десятичным разделителем (точкой). Возможно также представление в экспоненциальной форме. C99 позволяет также вводить число в шестнадцатеричном формате.
    a
    c Символ Если ширина не передана, то считывает один символ. Если ширина передана, то считывает нужное количество символов и размещает их в массиве БЕЗ терминального символа на конце.
    s Строка Считывает все не пробельные символы. Если указана ширина, то не более n символов. Ставит на место n+1 символа терминальный.
    p Адрес указателя Последовательность символов, трактуемая как адрес указателя. Формат зависит от реализации, но совпадает с тем, как выводит printf с ключом p
    [символы] Множество символов Считывает только те символы, которые записаны в квадратных скобках, С99
    [^символы] Множество символов Считывает только те символы, которые не указаны в квадратных скобках, С99
    n Ничего не считывает Сохраняет число уже считанных символов по указанному адресу

    Как и в printf, ширина, заданная символом * ожидает аргумента, который будт задавать ширину. Флаг длина совпадает с таким флагом функции printf.

    #include #include void main() { int year, month, day; char buffer; int count; //Требует форматированного ввода, например 2013:12:12 printf("Enter data like x:x:x = "); scanf("%d:%d:%d", &year, &month, &day); printf("year = %d\nmonth = %d, day = %d\n", year, month, day); //Считываем строку, не более 127 символов. При считывании в массив писать & не надо, //так как массив подменяется указателем printf("Enter string = "); scanf("%127s", buffer); printf("%s", buffer); getch(); }

    Кроме функций scanf и printf есть ещё ряд функций, которые позволяют получать вводимые данные

    int getch() - возвращает введённый символ, при этом не выводит его на консоль. #include #include void main() { char c = 0; do { c = getch(); printf("%c", c); } while (c != "q"); }

    char * fgets (char * str, int num, FILE * stream) - функция позволяет считывать строку с пробельными символами. Несмотря на то, что она работает с файлом, можно с её помощью считывать и из стандартного потока ввода. Её преимущество относительно gets в том, что она позволяет указать максимальный размер считываемой строки и заканчивает строку терминальным символом.

    #include #include #include void main() { char buffer; //Считываем из стандартного потока ввода fgets(buffer, 127, stdin); printf("%s", buffer); //Этим можно заменить ожидание ввода символа scanf("1"); }

    Это не полный набор различных функций символьного ввода и вывода. Таких функций море, но очень многие из них небезопасны, поэтому перед использованием внимательно читайте документацию.