Стандартная библиотека C/C++ включает ряд функций для чтения и записи на консоли (клавиатура и монитор). Эти функции читают и пишут данные как простой поток символов.
Понятие потока (stream), использованное в программировании, тесно связано с обычным, бытовым пониманием этого слова. Поток ввода можно сравнить с трубой, по которой вода (информация) поступает в бассейн (память компьютера), поток вывода - с трубой, по которой вода выходит из бассейна. Важной особенностью этой трубы является то, что в каждый момент времени данные могут двигаться только в одном направлении. Даже если одна и та же труба используется для ввода и вывода, это не может происходить одновременно: для переключения направления потока его нужно остановить, выполнить некие действия и лишь затем направить поток в обратном направлении. Другой особенностью потока является то, что он почти никогда не иссякает. Иногда он высыхает, но этот период не может быть долгим, если система функционирует нормально.
Функция printf() является функцией стандартного вывода. С помощью этой функции можно вывести на экран монитора строку символов, число, значение переменной...
Функция printf() имеет прототип в файле stdio.h
int printf(char
*управляющая строка, ...);
В случае успеха функция printf() возвращает число выведенных символов.
Управляющая строка содержит два типа информации: символы, которые непосредственно выводятся на экран, и спецификаторы формата, определяющие, как выводить аргументы.
Функция printf() это функция форматированного вывода. Это означает, что в параметрах функции необходимо указать формат данных, которые будут выводиться. Формат данных указывается спецификаторами формата. Спецификатор формата начинается с символа % за которым следует код формата.
Спецификаторы формата:
| %с | символ |
| %d | целое десятичное число |
| %i | целое десятичное число |
| %e | десятичное число в виде x.xx e+xx |
| %E | десятичное число в виде x.xx E+xx |
| %f | |
| %F | десятичное число с плавающей запятой xx.xxxx |
| %g | %f или %e, что короче |
| %G | %F или %E, что короче |
| %o | восьмеричное число |
| %s | строка символов |
| %u | беззнаковое десятичное число |
| %x | шестнадцатеричное число |
| %X | шестнадцатеричное число |
| %% | символ % |
| %p | указатель |
| %n | указатель |
Кроме того, к командам формата могут быть применены модификаторы l и h.
| %ld | печать long int |
| %hu | печать short unsigned |
| %Lf | печать long double |
В спецификаторе формата, после символа % может быть указана точность (число цифр после запятой). Точность задаётся следующим образом: %.n<код формата>. Где n - число цифр после запятой, а <код формата> - один из кодов приведённых выше.
Например, если у нас есть переменная x=10.3563 типа float и мы хотим вывести её значение с точностью до 3-х цифр после запятой, то мы должны написать:
printf("Переменная x = %.3f",x);
Результат:
Переменная x = 10.356
Вы также можете указать минимальную ширину поля отводимого для печати. Если строка или число больше указанной ширины поля, то строка или число печатается полностью.
Например, если вы напишите:
printf("%5d",20);
то результат будет следующим:
20
Обратите внимание на то, что число 20 напечаталось не с самого начала строки. Если вы хотите чтобы неиспользованные места поля заполнялись нулями, то нужно поставить перед шириной поля символ 0.
Например:
printf("%05d",20);
Результат:
00020
Кроме спецификаторов формата данных в управляющей строке могут находиться управляющие символы:
| \b | BS, забой |
| \f | Новая страница, перевод страницы |
| \n | Новая строка, перевод строки |
| \r | Возврат каретки |
| \t | Горизонтальная табуляция |
| \v | Вертикальная табуляция |
| \" | Двойная кавычка |
| \" | Апостроф |
| \\ | Обратная косая черта |
| \0 | Нулевой символ, нулевой байт |
| \a | Сигнал |
| \N | Восьмеричная константа |
| \xN | Шестнадцатеричная константа |
| \? | Знак вопроса |
Чаще всего вы будете использовать символ \n. С помощью этого управляющего символа вы сможете переходить на новую строку. Посмотрите примеры программ и вы всё поймёте.
Примеры программ.
/* Пример 1 */
#include
void main(void)
{
int a,b,c; // Объявление переменных a,b,c
a=5;
b=6;
c=9;
printf("a=%d, b=%d, c=%d",a,b,c);
}
Результат работы программы:
a=5, b=6, c=9
/* Пример 2 */
#include
void main(void)
{
float x,y,z;
X=10.5;
y=130.67;
z=54;
Printf("Координаты объекта: x:%.2f, y:%.2f, z:%.2f", x, y, z);
}
Результат работы программы:
Координаты объекта: x:10.50, y:130.67,
z:54.00
/* Пример 3 */
#include
void main()
{
int
x;
X=5;
printf("x=%d", x*2);
}
Результат работы программы:
x=10
/* Пример 4 */
#include
void main(void)
{
printf("\"Текст в кавычках\"");
printf("\nСодержание кислорода:
100%%");
}
Результат работы программы:
"Текст в кавычках"
Содержание кислорода:
100%
/* Пример 5 */
#include
void main(void)
{
int a;
A=11; // 11 в десятичной равно b в
шестнадцатеричной
printf("a-dec=%d, a-hex=%X",a,a);
}
Результат работы программы:
a-dec=11, a-hex=b
/* Пример 6 */
#include
void main(void)
{
char ch1,ch2,ch3;
Ch1="A";
ch2="B";
ch3="C";
Printf("%c%c%c",ch1,ch2,ch3);
}
Результат работы программы:
ABC
/* Пример 7 */
#include
void main(void)
{
char *str="Моя строка.";
Printf("Это %s",str);
}
Результат работы программы:
Это Моя строка.
/* Пример 8 */
#include
void main(void)
{
printf("Здравствуйте!\n"); // После печати будет переход на новую строку -
\n
printf("Меня зовут Павел."); // Это будет напечатано на новой
строке
}
Результат работы программы:
Здравствуйте!
Меня зовут Павел.
Функция scanf() - функция форматированного ввода. С её помощью вы можете вводить данные со стандартного устройства ввода (клавиатуры). Вводимыми данными могут быть целые числа, числа с плавающей запятой, символы, строки и указатели.
Функция scanf() имеет следующий прототип в файле stdio.h:
int scanf(char
*управляющая строка);
Функция возвращает число переменных которым было присвоено значение.
Управляющая строка содержит три вида символов: спецификаторы формата, пробелы и другие символы. Спецификаторы формата начинаются с символа %.
Спецификаторы формата:
При вводе строки с помощью функции scanf() (спецификатор формата %s), строка вводиться до первого пробела!! т.е. если вы вводите строку "Привет мир!" с использованием функции scanf()
scanf("%s",str);
то после ввода результирующая строка, которая будет храниться в массиве str будет состоять из одного слова "Привет". ФУНКЦИЯ ВВОДИТ СТРОКУ ДО ПЕРВОГО ПРОБЕЛА! Если вы хотите вводить строки с пробелами, то используйте функцию
char *gets(char *buf);
С помощью функции gets() вы сможете вводить полноценные строки. Функция gets() читает символы с клавиатуры до появления символа новой строки (\n). Сам символ новой строки появляется, когда вы нажимаете клавишу enter. Функция возвращает указатель на buf. buf - буфер (память) для вводимой строки.
Хотя gets() не входит в тему этой статьи, но всё же давайте напишем пример программы, которая позволяет ввести целую строку с клавиатуры и вывести её на экран.
#include
void main(void)
{
char
buffer; // массив (буфер) для вводимой строки
Gets(buffer); // вводим строку и нажимаем enter
printf("%s",buffer); // вывод введённой строки на экран
}
Ещё одно важное замечание! Для ввода данных с помощью функции scanf(), ей в качестве параметров нужно передавать адреса переменных, а не сами переменные. Чтобы получить адрес переменной, нужно поставить перед именем переменной знак &(амперсанд). Знак & означает взятие адреса.
Что значит адрес? Попробую объяснить. В программе у нас есть переменная. Переменная хранит своё значение в памяти компьютера. Так вот адрес, который мы получаем с помощью & это адрес в памяти компьютера где храниться значение переменной.
Давайте рассмотрим пример программы, который показывает нам как использовать &
#include
void main(void)
{
int x;
Printf("Введите переменную x:");
scanf("%d",&x);
printf("Переменная x=%d",x);
}
Теперь давайте вернёмся к управляющей строке функции scanf(). Ещё раз:
int scanf(char *управляющая строка);
Символ пробела в управляющей строке дает команду пропустить один или более пробелов в потоке ввода. Кроме пробела может восприниматься символ табуляции или новой строки. Ненулевой символ указывает на чтение и отбрасывание этого символа.
Разделителями между двумя вводимыми числами являются символы пробела, табуляции или новой строки. Знак * после % и перед кодом формата (спецификатором формата) дает команду прочитать данные указанного типа, но не присваивать это значение.
Например:
scanf("%d%*c%d",&i,&j);
при вводе 50+20 присвоит переменной i значение 50, переменной j - значение 20, а символ + будет прочитан и проигнорирован.
В команде формата может быть указана наибольшая ширина поля, которая подлежит считыванию.
Например:
scanf("%5s",str);
указывает необходимость прочитать из потока ввода первые 5 символов. При вводе 1234567890ABC массив str будет содержать только 12345, остальные символы будут проигнорированы. Разделители: пробел, символ табуляции и символ новой строки - при вводе символа воспринимаются, как и все другие символы.
Если в управляющей строке встречаются какие-либо другие символы, то они предназначаются для того, чтобы определить и пропустить соответствующий символ. Поток символов 10plus20 оператором
scanf("%dplus%d",&x,&y);
присвоит переменной x значение 10, переменной y - значение 20, а символы plus пропустит, так как они встретились в управляющей строке.
Одной из мощных особенностей функции scanf() является возможность задания множества поиска (scanset). Множество поиска определяет набор символов, с которыми будут сравниваться читаемые функцией scanf() символы. Функция scanf() читает символы до тех пор, пока они встречаются в множестве поиска. Как только символ, который введен, не встретился в множестве поиска, функция scanf() переходит к следующему спецификатору формата. Множество поиска определяется списком символов, заключённых в квадратные скобки. Перед открывающей скобкой ставиться знак %. Давайте рассмотрим это на примере.
#include
void main(void)
{
char str1,
str2;
scanf("%%s", str1, str2);
printf("\n%s\n%s",str1,str2);
}
Введём набор
символов:
12345abcdefg456
На экране программа
выдаст:
12345
abcdefg456
При задании множества поиска можно также использовать символ "дефис" для задания промежутков, а также максимальную ширину поля ввода.
scanf("%10", str1);
Можно также определить символы, которые не входят в множество поиска. Перед первым из этих символов ставиться знак ^. Множество символов различает строчные и прописные буквы.
Напомню, что при использовании функции scanf(), ей в качестве параметров нужно передавать адреса переменных. Выше был написан код:
char str; // массив на 80 символов
scanf("%s",str);
Обратите внимание на то, что перед str не стоит символ &. Это сделано потому, что str является массивом, а имя массива - str является указателем на первый элемент массива. Поэтому знак & не ставиться. Мы уже передаем функции scanf() адрес. Ну проще говоря str это адрес в памяти компьютера где будет храниться значение первого элемента массива.
Примеры программ.
Пример 1.
Эта программа выводит на экран запрос "Сколько вам лет?:"
и ждёт ввода данных. Если, например, ввести число 20, то программа выведет
строку "Вам 20 лет.". При вызове функции scanf(), перед переменной age мы
поставили знак &, так как функции scanf() нужны адреса переменных. Функция
scanf() запишет введённое значение по указанному адресу. В нашем случае
введённое значение 20 будет записано по адресу переменной age.
/* Пример 1 */
#include
void
main(void)
{
int age;
Printf("\nСколько вам лет?:");
scanf("%d",&age);
printf("Вам %d лет.", age);
}
Пример 2.
Программа калькулятор. Этот калькулятор может только
складывать числа. При вводе 100+34 программа выдаст результат: 100+34=134.
/* Пример 2 */
#include
void
main(void)
{
int x, y;
Printf("\nКалькулятор:");
scanf("%d+%d", &x, &y);
printf("\n%d+%d=%d", x, y, x+y);
}
Пример 3.
Этот пример показывает как установить ширину поля
считывания. В нашем примере ширина поля равна пяти символам. Если вы введёте
строку с большим количеством символов, то все символы после 5-го будут
отброшены. Обратите внимание на вызов функции scanf(). Знак & не стоит перед
именем массива name так как имя массива name является адресом первого элемента
массива.
/* Пример 3 */
#include
void
main(void)
{
char name;
Printf("\nВведите ваш логин (не
более 5 символов):");
scanf("%5s", name);
printf("\nВы ввели %s",
name);
}
Пример 4.
Последний пример в этой статье показывает как можно
использовать множество поиска. После запуска программы введите число от 2 до 5.
/* Пример 4 */
#include
void
main(void)
{
char bal;
Printf("Ваша оценка
2,3,4,5:");
scanf("%", &bal);
printf("\nОценка %c",
bal);
}
Функция scanf() является процедурой ввода общего назначения, считывающей данные из потока stdin. Она может считывать данные всех базовых типов и автоматически конвертировать их в нужный внутренний формат. Если бы printf() выполняла ввод, а не вывод, ее можно было бы назвать аналогом scanf().
Управляющая строка, на которую указывает format, состоит из символов трех типов:
Спецификаторы формата следуют за символом процент и сообщают scanf(), данные какого типа будут считаны следующими. Коды спецификаторов приведены в таблице.
| Код | Значение |
|---|---|
| %с | Считать один символ |
| %d | |
| %i | Считать десятичное число целого типа |
| %е | |
| %f | Считать число с плавающей запятой |
| %g | Считать число с плавающей запятой |
| %о | Считать восьмеричное число |
| %s | Считать строку |
| %х | Считать шестнадцатиричное число |
| %р | Считать указатель |
| %n | Принимает целое значение, равное количеству считанных до текущего момента символов |
| %u | Считывает беззнаковое целое |
| % | Просматривает набор символов |
| %% | Считывает символ % |
Например, %s считывает строку, a %d считывает переменную целого типа.
Строка формата считывается слева направо, при этом устанавливается соответствие между кодами формата и аргументами из списка аргументов.
Специальные символы в управляющей строке заставляют scanf() пропускать один или больше специальных символов во входном потоке. Специальные символы - это пробел, табуляция или новая строка. Один специальный символ в управляющей строке заставляет scanf() считывать, не запоминая, любое количество (включая нуль) идущих подряд специальных символов из входного потока, пока не встретится символ, не являющийся специальным символом.
Наличие обычного символа заставляет scanf() считать и отбросить соответствующий символ. Например, "%d,%d" заставляет scanf() считать целое число, считать и отбросить запятую и затем считать еще одно целое число. Если указанный символ не обнаружен во входном потоке, scanf() останавливается.
Все переменные, используемые для приема значений с помощью функции scanf(), должны отыскиваться по их адресам. Это значит, что все аргументы функции должны быть указателями на переменные. Таким образом, С создает возможность передачи по ссылке, и это позволяет функции изменять содержимое аргумента.
Scanf("%d", &count);
Строки считываются в массивы символов, и имя массива, без всякого указателя, является адресом первого элемента массива. Поэтому, чтобы считать строку в массив символов address, можно использовать команду
Scanf("%s", address);
В этом случае имя address уже является указателем и не нуждается в префиксе &.
Элементы вводимых данных должны разделяться пробелами, знаками табуляции или новой строки.
Знаки пунктуации, такие как запятая, точка с запятой и т.п., не считаются разделителями. Это значит, что для оператора
Scanf("%d%d", &r, &с);
Последовательность 10 20 будет воспринята, а последовательность 10,20 - нет. Спецификаторы формата scanf() расположены в том же порядке, что и переменные в списке аргументов, которым присваиваются значения принимаемых переменных.
Знак *, помещенный после % и перед спецификатором формата, считывает данные указанного типа, но подавляет их присваивание. Таким образом, код
Scanf ("%d%*c%d", &х, &у);
При вводе последовательности 10/20 присваивает значение 10 переменной х, отбрасывает символ / и присваивает значение 20 переменной у.
Командами форматирования может задаваться модификатор максимальной ширины поля. Он представляет собой целое число, которое помещается между знаком % и спецификатором формата. Он ограничивает количество считываемых символов для любого поля. Например, если необходимо считать не больше, чем 20 символов в массив address, следует написать
Scanf ("%20s", address);
Если входной поток содержал больше 20 символов, то при последующем вызове функция ввода начнет ввод с того места, где был остановлен ввод при текущем обращении. Ввод поля может быть прерван и до достижения максимальной длины поля, если встретится пробел. В этом случае scanf() переходит к следующему полю.
Хотя пробелы, символы табуляции и новых строк используются как разделители полей, они считываются как любой другой символ при вводе одиночного символа. Например, при входном потоке х у функция
Scanf("%с%с%с", &а, &b, &с);
Поместит символ х в переменную а, пробел - в переменную b и y - в переменную c.
Надо быть внимательным: любые другие символы в управляющей строке - включая пробелы, символы табуляции и новых строк - используются для указания и отбрасывания символов из входного потока. Например, при входном потоке 10t20 функция
Scanf ("%st%s", &х, &у);
Поместит 10 в х, а 20 в у. Символ t будет отброшен, поскольку в управляющей строке имеется t.
Еще одна возможность функции scanf() называется множеством сканирования. С помощью множества сканирования определяются символы, которые будут считываться функцией scanf() и присваиваться элементам соответствующего массива символов. Чтобы задать множество сканирования, надо символы, ввод которых допустим, поместить в квадратные скобки. Перед первой квадратной скобкой ставится знак процента. Например, следующий перечень множества сканирования задает считывание функцией scanf() только символов А, В и С:
Соответствующий перечню множества сканирования аргумент должен быть указателем на массив символов. При использовании множества сканирования функция scanf() считывает символы и помещает их в указанный массив до тех пор, пока не встретится символ, не входящий в множество сканирования (то есть считываются только символы, входящие в множество сканирования).
Массив, возвращенный scanf(), будет содержать строку с нулевым символом в конце. Перечень считываемых символов можно задать и в инверсной форме. Для этого в качестве первого символа надо поместить ^. Тогда scanf() будет принимать любой символ, не входящий в множество сканирования.
С помощью кавычек можно задать диапазон воспринимаемых символов. Например, следующее выражение дает указание scanf() принимать буквы от «А» до «Z»:
Множество сканирования различает прописные и строчные буквы. Если необходимо, чтобы scanf() принимала те и другие, необходимо перечислить их в множестве сканирования отдельно.
Функция scanf() возвращает число, равное количеству полей, значения которых были действительно присвоены переменным. В это количество не входят поля, которые были считаны, но их значения не были ничему присвоены вследствие использования модификатора * для подавления присваивания. Если до присвоения значения первого поля произошла ошибка, возвращается EOF.
При использовании Borland С++ в 16-разрядной среде можно изменить модель памяти, используемую по умолчанию для компилирования программы, путем явного указания размера каждого указателя, используемого при вызове scanf(). Ближний указатель задается модификатором N, а дальний - модификатором F. (Нельзя использовать модификатор N, если программа скомпилирована для модели памяти huge.)
Теги: Форматированный ввод, форматированный вывод, printf, scanf, fgets, getch, строка формата, спецификатор формата, флаги, управляющие символы.
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
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.
| 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
Строка формата также может включать в себя следующие необязательные суб-спецификаторы: флаг, ширина, .точность и модификатор (именно в таком порядке).
| .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
Суб-спецификатор длины изменяет длину типа. В случае, если длина не совпадает с типом, по возможности происходит преобразование до нужного типа.
| 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
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
| 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
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. #includechar * 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
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.
В данной статье функция scanf() рассматривается в общем виде без привязки к конкретному стандарту, поэтому сюда включены данные из любых стандартов C99, C11, C++11, C++14. Возможно, в некоторых стандартах функция работает с отличиями от изложенного в статье материала.
scanf() - это функция, расположенная в заголовочном файле stdio.h(C) и cstdio(C++), она также называется форматированным вводом данных в программу. scanf читает символы из стандартного потока ввода (stdin) и преобразует их в соответствии с форматом, после чего записывает в указанные переменные. Формат - означает, что данные при поступлении приводятся к определенному виду. Таким образом, функция scanf C описывается:
scanf("%формат", &переменная1[, &переменная2,[…]]),
где переменные передаются в виде адресов. Причина такого способа передачи переменных в функцию очевидна: в результате работы она возвращает значение, указывающее на наличие ошибок, поэтому единственным способом изменять значения переменных является передача по адресу. Также, благодаря такому способу, функция может обрабатывать данные любых типов.
Некоторые программисты из-за аналогии с другими языками называют функции, подобные scanf() или printf(), процедурами.
Scanf позволяет осуществлять ввод всех базовых типов языка: char, int, float, string и т.д. В случае с переменными типа string нет нужды указывать знак адреса - «&», так как переменная типа string является массивом, и имя ее является адресом первого элемента массива в памяти компьютера.
Начнем с рассмотрения примера использования функции scanf C из описания.
#include
Формат ввода состоит из следующих четырех параметров: %[*][ширина][модификаторы] тип. При этом знак «%» и тип являются обязательными параметрами. То есть, минимальный вид формата выглядит следующим образом: “%s”, “%d” и так далее.
В общем случае символы, составляющие строку формата, делятся на:
Функция может оказаться небезопасной.
Используйте вместо scanf() функцию scanf_s().
(сообщение от Visual Studio)
Описание scanf C обязано содержать, как минимум, спецификатор формата, который указывается в конце выражений, начинающихся со знака «%». Он сообщает программе тип данных, который следует ожидать при вводе, обычно с клавиатуры. Список всех спецификаторов формата в таблице ниже.
| Значение |
||
| Программа ожидает ввод символа. Переменная для записи должна иметь символьный тип char. |
||
| Программа ожидает ввод десятичного числа целого типа. Переменная должна иметь тип int. |
||
| Программа ожидает ввод числа с плавающей точкой (запятой) в экспоненциальной форме. Переменная должна иметь тип float. |
||
| Программа ожидает ввод числа с плавающей точкой (запятой). Переменная должна иметь тип float. |
||
| 7 | Программа ожидает ввод числа с плавающей точкой (запятой). Переменная должна иметь тип float. |
|
| Программа ожидает ввод восьмеричного числа. Переменная должна иметь тип int. |
||
| Программа ожидает ввод строки. Строкой считается набор любых символов до первого встреченного разделительного символа. Переменная должна иметь тип string. |
||
| Программа ожидает ввод шестнадцатеричного числа. Переменная должна иметь тип int. |
||
| Переменная ожидает ввод указателя. Переменная должна иметь тип указателя. |
||
| Записывает в переменную целое значение, равное количеству считанных до текущего момента символов функцией scanf. |
||
| Программа считывает беззнаковое целое число. Тип переменной должен быть unsigned integer. |
||
| Программа ожидает ввод двоичного числа. Переменная должна иметь тип int. |
||
| Набор сканируемых символов. Программа ожидает ввод символов, из ограниченного пула, указанного между scanf будет работать до тех пор, пока на потоке ввода находятся символы из указанного множества. |
||
Звездочка (*) - это флаг, указывающий, что операцию присвоения надо подавить. Звездочка ставится сразу после знака «%». Например,
Scanf("%d%*c%d", &x, &y); //игнорировать символ между двумя целыми числами. scanf("%s%*d%s", str, str2); //игнорировать целое число, между двумя строками.
То есть, если ввести в консоли строку «45-20» программа сделает следующее:
Это целое число между знаком «%» и спецификатором формата, которое определяет максимальное количество символов для считывания за текущую операцию чтения.
Следует иметь в виду несколько важных моментов:
Это специальные флаги, которые модифицируют тип данных, ожидаемых к вводу. Флаг указывается слева от спецификатора типа:
Более явно картину с модификаторами можно представить в виде таблицы. Такое описание scanf C для програмистов будет понятнее.
Любые символы, которые будут встречены в формате, будут отбрасываться. При этом стоит отметить, что наличие в управляющей строке пробельных или разделительных символов (новая строка, пробел, табуляция) может приводить к разному поведению функции. В одной версии scanf() будет читать без сохранения любое количество разделителей до момента, пока не встретит символ, отличный от разделителя, а в другой версии - пробелы (только они) не играют роли и выражение "%d + %d" эквивалентно "%d+%d".
Рассмотрим ряд примеров, позволяющих поразмыслить и точнее понять работу функции.
Scanf("%3s", str); //если ввести в консоли строку «1d2s3d1;3», в str запишется только «1d2» scanf("%dminus%d", &x, &y); //символы «minus» между двумя числами будут отброшены scanf("%5", str); //ввод символов в str будет происходить до тех пор, пока их не будет 5 и символы являются числами от 0 до 9. scanf("%lf", &d); //ожидается ввод данных типа double scanf("%hd", &x); //ожидается число типа short scanf("%hu", &y); //ожидается число типа unsigned short scanf("lx", &z); //ожидается число типа long int
Из приведенных примеров видно, как меняется ожидаемое число с использованием различных символов.
Данный раздел будет полезен новичкам. Зачастую нужно иметь под рукой не столько полное описание scanf C, сколько детали работы функции.
На этом завершается описание scanf C. Это хорошая удобная функция для работы в небольших программах и при использовании процедурного метода программирования. Однако главным недостатком является количество непредсказуемых ошибок, которые могут возникнуть при использовании scanf. Поэтому, описание scanf C при програмировании лучше всего держать перед глазами. В крупных профессиональных проектах используются потоки iostream, ввиду того, что обладают более высокоуровневыми возможностями, лучше позволяют отлавливать и обрабатывать ошибки, а также работать со значительными объемами информации. Также следует отметить, описание scanf C на русском доступно на сетевых многих источниках, как и примеры ее использования, ввиду возраста функции. Поэтому при необходимости всегда можно найти ответ на тематических форумах.
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.
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 " ) ;
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
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
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
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.
