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c语言从入门到实战——C语言数据类型和变量

C语言数据类型和变量

  • 前言
  • 1. 数据类型介绍
    • 1.1 字符型
    • 1.2 整型
    • 1.3 浮点型
    • 1.4 布尔类型
    • 1.5 各种数据类型的长度
      • 1.5.1 sizeof操作符
      • 1.5.2 数据类型长度
      • 1.5.3 sizeof中表达式不计算
  • 2. signed 和 unsigned
  • 3. 数据类型的取值范围
  • 4. 变量
    • 4.1 变量的创建
    • 4.2 变量的分类
  • 5. 算术操作符:+、-、*、/、%
    • 5.1 + 和 -
    • 5.2 *
    • 5.3 /
  • 6. 赋值操作符:=和复合赋值
    • 6.1 连续赋值
    • 6.2 复合赋值符
  • 7. 单目操作符:++、--、+、-
    • 7.1 ++和--
      • 7.1.1 前置++
      • 7.1.2 后置++
      • 7.1.3 前置--
      • 7.1.4 后置--
    • 7.2 + 和 -
  • 8. 强制类型转换
  • 9. scanf和printf介绍
    • 9.1 printf
      • 9.1.1 基本用法
      • 9.1.2 占位符
      • 9.1.3 占位符列举
      • 9.1.4 输出格式
        • 9.1.4.1 限定宽度
        • 9.1.4.2 总是显示正负号
        • 9.1.4.3 限定小数位数
        • 9.1.4.4 输出部分字符串
    • 9.2 scanf
      • 9.2.1 基本用法
      • 9.2.2 scanf的返回值
      • 9.2.3 占位符
      • 9.2.4 赋值忽略符


前言

本文基于VS2022,将介绍一系列的C语言数据类型和变量,让读者对C语言有一个初步的了解,并对后续的学习做下铺垫。

大家有没有想过为什么要编程?
可能每一个人的答案都不一样,但我想说,编程不只是为了解决实际生活中的困难,还是为了追求更美好的明天,追求你一直想要追求的梦想,不要害怕追随你的梦想,因为成功只会往那些敢于梦想并且敢于去追求梦想的人身上涌来。只有不停奋斗,才能拥有更美好的未来。

1. 数据类型介绍

C语言提供了丰富的数据类型来描述生活中的各种数据。
使用整型类型来描述整数,使用字符类型来描述字符,使用浮点型类型来描述小数。 所谓“类型”,就是相似的数据所拥有的共同特征,编译器只有知道了数据的类型,才知道怎么操作数据。

下面盘点一下C语言提供的各种数据类型,本章节主要探讨内置数据类型。
在这里插入图片描述

下面所提及的数据类型 ——放在大括号里的指的是可以不写的,可省略的

1.1 字符型

char //character
[signed] char //有符号
unsigned char //无符号

1.2 整型

//短整型
short [int]
[signed] short [int]
unsigned short [int]//整型
int
[signed] int
unsigned int//⻓整型
long [int]
[signed] long [int]
unsigned long [int]//更⻓的整型
//C99中引⼊
long long [int]
[signed] long long [int]
unsigned long long [int]

1.3 浮点型

float //单精度浮点型
double //双精度浮点型
long double //精度更高型

1.4 布尔类型

C语言原来并没有为布尔值单独设置一个类型,而是使用整数 0 表示假,非零值表示真。
在 C99 中也引入了 布尔类型 ,是专门表示真假的

 _Bool

布尔类型的使用得包含头文件 <stdbool.h>
布尔类型变量的取值是:true或者false.

#define bool  _Bool
#define false 0
#define true  1

代码演示:

int main()
{//1. C语言中0表示假,非0表示真if (2 == 1+1)printf("hehe\n");return 0;
}
_Bool flag = true;//也可以将_Bool 换成 bool
if (flag)printf("i like C\n");

1.5 各种数据类型的长度

每一种数据类型都有自己的长度,使用不同的数据类型,能够创建出长度不同的变量,变量长度的不同,存储的数据范围就有所差异。

计算机能够识别的是二进制 1、0

1.5.1 sizeof操作符

sizeof是一个关键字,也是操作符,专门是用来计算sizeof操作符数的类型长度的,单位是字节
sizeof 操作符的操作数可以是类型,也可是变量或者表达式

sizeof( 类型 )
sizeof 表达式

sizeof的操作数如果不是类型,是表达式的时候,可以省略掉后边的括号的。
sizeof 后边的表达式是不真实参与运算的,根据表达式的类型来得出大小。
sizeof的计算结果是size_t类型

关于size_t 的解释
sizeof运算符的返回值,C 语言只规定是无符号整数,并没有规定具体的类型,而是留给系统自己去决定, sizeof 到底返回什么类型。不同的系统中,返回值的类型有可能是unsigned int ,也有可能是 unsigned long ,甚至是 unsigned long long ,对应的 printf() 占位符分别是 %u 、 %lu 和 %llu 。这样不利于程序的可移植性。
C 语言提供了一个解决方法,创造了一个类型别名 size_t ,用来统一表示 sizeof 的返回值类型。对应当前系统的 sizeof 的返回值类型,可能是 unsigned int ,也可能是unsigned long long

比如:

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 10;printf("%zd\n", sizeof(a));printf("%zd\n", sizeof a);//a是变量的名字,可以省略掉sizeof后边的()printf("%zd\n", sizeof(int));printf("%zd\n", sizeof(3 + 3.5));return 0;
}

sizeof 的计算结果(返回值)的单位是字节 关于计算机的单位 可看 数据的存储单位

1.5.2 数据类型长度

#include <stdio.h> //%zd是无符号数
int main()
{printf("%zd\n", sizeof(char));printf("%zd\n", sizeof(_Bool));printf("%zd\n", sizeof(short));printf("%zd\n", sizeof(int));printf("%zd\n", sizeof(long));printf("%zd\n", sizeof(long long));printf("%zd\n", sizeof(float));printf("%zd\n", sizeof(double));printf("%zd\n", sizeof(long double));return 0;
}

在VS2022 X64配置下的输出:

1
1
2
4
4
8
4
8
8

在这里插入图片描述

C语言规定 sizeof(long ) >= sizeof(int)

注意要点

int main()
{int a = 10;printf("%zd\n", sizeof a); //如果sizeof里是变量,括号可以直接省略不写printf("%zd\n", sizeof(a));//sizeof里放变量是返回的是数据类型的大小printf("%zd\n", sizeof(int));//如果是类型,则不可以省略printf("%zd\n", sizeof(3.14));//doubleprintf("%zd\n", sizeof(3.14f));//floatreturn 0;
}

在这里插入图片描述

 不同编译器下的数据类型长度
类型16位编译器32位编译器64位编译器
char111
char*248
short222
int244
unsigned int244
float444
double888
long448
long long888
unsigned long448

1.5.3 sizeof中表达式不计算

#include <stdio.h>
int main()
{short s = 2; //占两个字节int b = 10;printf("%d\n", sizeof(s = b+1)); // b是4个字节 整型 1 也是整型 而s是短整型 是2个字节,故是2printf("s = %d\n", s);return 0;
}

sizeof在代码进行编译的时候,就根据表达式的类型确定了,类型的常用,而表达式的执行却要在
程序运行期间才能执行,在编译期间已经将sizeof处理掉了,所以在运行期间就不会执行表达式

2. signed 和 unsigned

C 语言使用 signed 和 unsigned 关键字修饰字符型和整型类型的。
signed 关键字,表示一个类型带有正负号,包含负值;
unsigned 关键字,表示该类型不带有正负号,只能表示零和正整数。
对于 int 类型,默认是带有正负号的,也就是说 int 等同于 signed int 。
由于这是默认情况,关键字 signed 一般都省略不写,但是写了也不算错。

关于正负 的区分 有符号最高位 是符号位
在这里插入图片描述

signed int a;
// 等同于int a;

int类型也可以不带正负号,只表示非负整数。这时就必须使用关键字unsigned 声明变量。

 unsigned int a;

整数变量声明为 unsigned 的好处是,同样长度的内存能够表示的最大整数值,增大了一倍。
比如,16位的 signed short int 的取值范围是:-32768~32767,最大是32767;
而 unsigned short int 的取值范围是:0~65535,最大值增大到了65,535。
32位的 signed int 的取值范围可以参看 limits.h 中给出的定义。
下面的定义是VS2022环境中,limits.h中相关定义

#define SHRT_MIN    (-32768)   //有符号16位整型的最⼩值
#define SHRT_MAX      32767  //有符号16位整型的最⼤值
#define USHRT_MAX     0xffff  //⽆符号16位整型的最⼤值
#define INT_MIN     (-2147483647 - 1) //有符号整型的最⼩值
#define INT_MAX       2147483647  //有符号整型的最⼤值

unsigned int 里面的 int 可以省略,所以上面的变量声明也可以写成下面这样。

 unsigned a;

字符类型 char 也可以设置 signed 和 unsigned

signed char c; // 范围为 -128 到 127
unsigned char c; // 范围为 0 到 255

注意,C 语言规定 char 类型默认是否带有正负号,由当前系统决定。
这就是说, char 不等同于 signed char ,它有可能是 signed char ,也有可能是unsigned char 。
这一点与 int 不同, int 就是等同于 signed int 。

3. 数据类型的取值范围

上述的数据类型很多,尤其数整型类型就有short、int、long、long long 四种,为什么呢?
其实每一种数据类型有自己的取值范围,也就是存储的数值的最大值和最小值的区间,有了丰富的类型,我们就可以在适当的场景下去选择适合的类型。
如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值:
limits.h 文件中说明了整型类型的取值范围。 float.h 这个头文件中说明浮点型类型的取值范围。
为了代码的可移植性,需要知道某种整数类型的极限值时,应该尽量使用这些常量

  • SCHAR_MIN , SCHAR_MAX :signed char 的最小值和最大值。
  • SHRT_MIN , SHRT_MAX :short 的最小值和最大值。
  • INT_MIN , INT_MAX :int 的最小值和最大值。
  • LONG_MIN , LONG_MAX :long 的最小值和最大值。
  • LLONG_MIN , LLONG_MAX :long long 的最小值和最大值。
  • UCHAR_MAX :unsigned char 的最大值。
  • USHRT_MAX :unsigned short 的最大值。
  • UINT_MAX :unsigned int 的最大值。
  • ULONG_MAX :unsigned long 的最大值。
  • ULLONG_MAX :unsigned long long 的最大值

4. 变量

4.1 变量的创建

了解清楚了类型,我们使用类型做什么呢?类型是用来创建变量的。
什么是变量呢?C语言中把经常变化的值称为变量,不变的值称为常量
变量创建的语法形式是这样的

data_type name;|        ||        |
数据类型  变量名int age; //整型变量
char ch; //字符变量
double weight; //浮点型变量

变量在创建的时候就给一个初始值,就叫初始化。

int age = 18;
char ch = 'w';
double weight = 48.0;
unsigned int height = 100;

4.2 变量的分类

  • 全局变量:在大括号外部定义的变量就是全局变量 全局变量的使用范围更广,整个工程中想使用,都是有办法使用的。
  • 局部变量:在大括号内部定义的变量就是局部变量 局部变量的使用范围是比较局限,只能在自己所在的局部范围内使用的。
#include <stdio.h>
int global = 2023;//全局变量
int main()
{int local = 2018;//局部变量printf("%d\n", local);printf("%d\n", global);return 0;
}
int b = 100;//全局变量int main()
{{int a = 10;//局部变量printf("%d\n", a); //会报错 在这里定义的a 在下面不能使用}printf("%d\n", a);return 0;
}

如果局部和全局变量,名字相同呢?

#include <stdio.h>
int n = 1000;
int main()
{int n = 10;printf("%d\n" n);//打印的结果是多少呢?return 0;
}

其实当局部变量和全局变量同名的时候,局部变量优先使用
全局变量和局部变量在内存中存储在哪里呢? 一般我们在学习C/C++语言的时候,我们会关注内存中的三个区域:栈区、堆区、静态区。

  1. 局部变量是放在内存的栈区
  2. 全局变量是放在内存的静态区
  3. 堆区是用来动态内存管理的
    在这里插入图片描述

5. 算术操作符:+、-、*、/、%

在写代码时候,一定会涉及到计算。
C语言中为了方便运算,提供了一系列操作符,其中有一组操作符叫:算术操作符。
分别是: \ % ,这些操作符都是双目操作符。+ - *
注:操作符也被叫做:运算符,是不同的翻译,意思是一样的。

5.1 + 和 -

+和 - 用来完成加法和减法。
+ 和 - 都是有2个操作数的,位于操作符两端的就是它们的操作数,这种操作符也叫双目操作符。

#include <stdio.h>
int main()
{int x = 4 + 22;int y = 61 - 23;printf("%d\n", x);printf("%d\n", y);return 0;
}

5.2 *

运算符 * 用来完成乘法

#include <stdio.h>
int main()
{int num = 5;printf("%d\n", num * num); // 输出 25return 0;
}

5.3 /

运算符 / 用来完成除法。
除号的两端如果是整数,执行的是整数除法,得到的结果也是整数。

#include <stdio.h>
int main()
{float x = 6 / 4;int y = 6 / 4;printf("%f\n", x); // 输出 1.000000printf("%d\n", y); // 输出 1return 0;
}

上面示例中,尽管变量 x 的类型是 float (浮点数),但是 6 / 4 得到的结果是 1.0 ,而不是1.5 。原因就在于 C 语言里面的整数除法是整除,只会返回整数部分,丢弃小数部分。
如果希望得到浮点数的结果,两个运算数必须至少有一个浮点数,这时 C 语言就会进行浮点数除法。

#include <stdio.h>
int main()
{float x = 6.0 / 4; // 或者写成 6 / 4.0printf("%f\n", x); // 输出 1.500000return 0;
}

上面示例中, 6.0 / 4表示进行浮点数除法,得到的结果就是 1.5 。
再看一个例子:

#include <stdio.h>
int main()
{int score = 5;score = (score / 20) * 100;return 0;
}

上面的代码,你可能觉得经过运算, score 会等于 25 ,但是实际上 score 等于 0 。这是因为score / 20 是整除,会得到一个整数值 0 ,所以乘以 100 后得到的也是 0 。
为了得到预想的结果,可以将除数 20 改成 20.0 ,让整除变成浮点数除法。

#include <stdio.h>
int main()
{int score = 5;score = (score / 20.0) * 100;return 0;
}

也可以使用强制类型转换 如 (float)score / 20 ……

5.4 %
运算符 % 表示求模运算,即返回两个整数相除的余值。这个运算符只能用于整数,不能用于浮点数

#include <stdio.h>
int main()
{int x = 6 % 4; // 2return 0;
}

负数求模的规则是,结果的正负号由第一个运算数的正负号决定

#include <stdio.h>
int main()
{printf("%d\n", 11 % -5); // 1  正负由11决定printf("%d\n",-11 % -5); // -1  由-11 决定printf("%d\n",-11 % 5); // -1   由-11 决定return 0;
}

上面示例中,第一个运算数的正负号( 11 或 -11 )决定了结果的正负号。

6. 赋值操作符:=和复合赋值

在变量创建的时候给一个初始值叫初始化,在变量创建好后,再给一个值,这叫赋值。

int a = 100;//初始化
a = 200;//赋值,这⾥使⽤的就是赋值操作符

赋值操作符 = 是一个随时可以给变量赋值的操作符。

6.1 连续赋值

赋值操作符也可以连续赋值,如:

int a = 3;
int b = 5;
int c = 0;
c = b = a+3;//连续赋值,从右向左依次赋值的。

C语言虽然支持这种连续赋值,但是写出的代码不容易理解,建议还是拆开来写,这样方便观察代码的执行细节

int a = 3;
int b = 5;
int c = 0;
b = a+3;
c = b;

这样写,在调试的是,每一次赋值的细节都是可以很方便的观察的。

6.2 复合赋值符

在写代码时,我们经常可能对一个数进行自增、自减的操作,如下代码

int a = 10;
a = a+3;
a = a-2;

这样代码C语言给提供了更加方便的写法:

int a = 10;
a += 3;
a -= 2;

C语言中提供了复合赋值符,方便我们编写代码,这些赋值符有:

+=        -=
*=        /=        %=
//下⾯的操作符后期讲解
>>=       <<=
&=        |=        ^=

7. 单目操作符:++、–、+、-

前面介绍的操作符都是双目操作符,有2个操作数的。C语言中还有一些操作符只有一个操作数,被称 为单目操作符。 ++、–、+(正)、-(负) 就是单目操作符的。

7.1 ++和–

++是一种自增的操作符,又分为前置++和后置++,–是一种自减的操作符,也分为前置–和后置–.

7.1.1 前置++

int a = 10;
int b = ++a;//++的操作数是a,是放在a的前⾯的,就是前置++
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

计算口诀:先+1,后使用;
a原来是10,先+1,后a变成了11,再使用就是赋值给b,b得到的也是11,所以计算技术后,a和b都 是11,相当于这样的代码:

int a = 10;
a = a+1;
b = a;
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

7.1.2 后置++

int a = 10;
int b = a++;//++的操作数是a,是放在a的后⾯的,就是后置++
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

计算口诀:先使用,后+1
a原来是10,先使用,就是先赋值给b,b得到了10,然后再+1,然后a变成了11,所以直接结束后a是 11,b是10,相当于这样的代码:

int a = 10;
int b = a;
a = a+1;
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

7.1.3 前置–

如果你听懂了前置++,那前置–是同理的,只是把加1,换成了减1; 计算口诀:先-1,后使用

 int a = 10;int b = --a;//--的操作数是a,是放在a的前⾯的,就是前置--printf("a=%d b=%d\n",a , b);//输出的结果是:9 9

7.1.4 后置–

同理后置–类似于后置++,只是把加一换成了减一 计算口诀:先使用,后-1

int a = 10;
int b = a--;//--的操作数是a,是放在a的后⾯的,就是后置--
printf("a=%d b=%d\n",a , b);//输出的结果是:9 10

7.2 + 和 -

这里的+是正号,-是负号,都是单目操作符
运算符 + 对正负值没有影响,是一个完全可以省略的运算符,但是写了也不会报错。

 int a = +10; 等价于 int a = 10;

运算符 - 用来改变一个值的正负号,负数的前面加上 - 就会得到正数,正数的前面加上 - 会得到负 数

int a = 10;
int b = -a;
int c = -10;
printf("b=%d c=%d\n", b, c);//这⾥的b和c都是-10
int a = -10;
int b = -a;
printf("b=%d\n", b); //这⾥的b是10

8. 强制类型转换

在操作符中还有一种特殊的操作符是强制类型转换,语法形式很简单,形式如下:

 (类型)int a = 3.14;
//a的是int类型, 3.14是double类型,两边的类型不⼀致,编译器会报警告
//为了消除这个警告,我们可以使用强制类型转换: int a = (int)3.14;//意思是将3.14强制类型转换为int类型,这种强制类型转换只取整数部分

俗话说,强扭的瓜不甜,我们使用强制类型转换都是万不得已的时候使用,如果不需要强制类型转化 就能实现代码,这样自然更好的。

9. scanf和printf介绍

9.1 printf

9.1.1 基本用法

printf() 的作用是将参数文本输出到屏幕。它名字里面的 f 代表 format (格式化),表示可以 定制输出文本的格式。

#include <stdio.h>
int main(void)
{printf("Hello World");return 0;
}

上面命令会在屏幕上输出一行文字“Hello World”。
printf() 不会在行尾自动添加换行符,运行结束后,光标就停留在输出结束的地方,不会自动换行。
为了让光标移到下一行的开头,可以在输出文本的结尾,添加一个换行符 \n 。

#include <stdio.h>
int main(void)
{printf("Hello World\n");return 0;
}

如果文本内部有换行,也是通过插入换行符来实现,如下方代码:

#include <stdio.h>
int main(void)
{printf("Hello\nWorld\n");printf("Hello\n");printf("World\n");return 0;
}

printf()在标准库的头文件 stdio.h 定义的。使用这个函数之前,必须在源码文件头部引入这个头文件

9.1.2 占位符

printf() 可以在输出文本中指定占位符。 所谓 “占位符”,就是这个位置可以用其他值代入。

// 输出 There are 3 apples
#include <stdio.h>
int main()
{printf("There are %d apples\n", 3);return 0;
}

上面示例中, There are %d apples\n 是输出文本,里面的 %d 就是占位符,表示这个位置要用其他值来替换。占位符的第一个字符一律为百分号 % ,第二个字符表示占位符的类型, %d 表示这里代入的值必须是一个整数。

printf() 的第二个参数就是替换占位符的值,上面的例子是整数 3 替换 %d 。执行后的输出结果
就是 There are 3 apples 。

常用的占位符除了 %d ,还有 %s 表示代入的是字符串。

#include <stdio.h>
int main()
{printf("%s will come tonight\n", "zhangsan");return 0;
}

上面示例中, %s 表示代入的是一个字符串,所以 printf() 的第二个参数就必须是字符串,这个例
子是 zhangsan 。执行后的输出就是 zhangsan will come tonight

输出文本里面可以使用多个占位符。

#include <stdio.h>
int main()
{printf("%s says it is %d o'clock\n", "lisi", 21);return 0;
}

上面示例中,输出文本 %s says it is %d o’clock 有两个占位符,第一个是字符串占位符 %s ,第二个是整数占位符 %d ,分别对应 printf() 的第二个参数( lisi )和第三个参数( 21 )。
执行后的输出就是 lisi says it is 21 o’clock 。

printf()参数与占位符是一一对应关系,如果有 n 个占位符, printf() 的参数就应该有 n + 1 个。
如果参数个数少于对应的占位符, printf() 可能会输出内存中的任意值。

9.1.3 占位符列举

printf() 的占位符有许多种类,与 C 语言的数据类型相对应。下面按照字母顺序,列出常用的占位 符,方便查找,具体含义在后面章节介绍。

  • %a :十六进制浮点数,字母输出为小写。
  • %A :十六进制浮点数,字母输出为大写。
  • %c :字符。
  • %d :十进制整数。
  • %e :使用科学计数法的浮点数,指数部分的 e 为小写。
  • %E :使用科学计数法的浮点数,指数部分的 E 为大写。
  • %i:整数,基本等同于 %d 。
  • %f :小数(包含 float 类型和 double 类型)。
  • %g :6个有效数字的浮点数。整数部分一旦超过6位,就会自动转为科学计数法,指数部分的 e为小写(也可以用作打印有效数字,如打印2个有效数字%2g
  • %G :等同于 %g ,唯一的区别是指数部分的 E 为大写。
  • %hd :十进制 short int 类型。
  • %ho :八进制 short int 类型。
  • %hx :十六进制 short int 类型。
  • %hu :unsigned short int 类型。
  • %ld :十进制 long int 类型。
  • %lo :八进制 long int 类型。
  • %lx :十六进制 long int 类型。
  • %lu :unsigned long int 类型。
  • %lld :十进制 long long int 类型。
  • %llo :八进制 long long int 类型。
  • %llx :十六进制 long long int 类型。
  • %llu :unsigned long long int 类型。
  • %Le :科学计数法表示的 long double 类型浮点数。
  • %Lf :long double 类型浮点数。
  • %n :已输出的字符串数量。该占位符本身不输出,只将值存储在指定变量之中。
  • %o :八进制整数。
  • %p :指针。
  • %s :字符串。
  • %u :无符号整数(unsigned int)。
  • %x :十六进制整数。
  • %zd : size_t 类型。
  • %% :输出一个百分号。

9.1.4 输出格式

printf() 可以定制占位符的输出格式

9.1.4.1 限定宽度

printf() 允许限定占位符的最小宽度。

#include <stdio.h>
int main()
{printf("%5d\n", 123); // 输出为 "  123"return 0;
}

上面示例中, %5d 表示这个占位符的宽度至少为5位。如果不满5位,对应的值的前面会添加格。
输出的值默认是右对齐,即输出内容前面会有空格;如果希望改成左对齐,在输出内容后面添加空
格,可以在占位符的 % 的后面插入一个 - 号。

#include <stdio.h>
int main()
{printf("%-5d\n", 123); // 输出为 "123  "return 0;
}

上面示例中,输出内容 123 的后面添加了空格。
对于小数,这个限定符会限制所有数字的最小显示宽度。

// 输出 "  123.450000"
#include <stdio.h>
int main()
{printf("%12f\n", 123.45);return 0;
}

上面示例中, %12f 表示输出的浮点数最少要占据12位。由于小数的默认显示精度是小数点后6位,
所以 123.45 输出结果的头部会添加2个空格。

9.1.4.2 总是显示正负号

默认情况下, printf() 不对正数显示 + 号,只对负数显示 - 号。如果想让正数也输出 + 号,可以在占位符的 % 后面加一个 + 。

#include <stdio.h>
int main()
{printf("%+d\n", 12); // 输出 +12printf("%+d\n", -12); // 输出 -12return 0;
}

上面示例中, %+d 可以确保输出的数值,总是带有正负号。

9.1.4.3 限定小数位数

输出小数时,有时希望限定小数的位数。举例来说,希望小数点后面只保留两位,占位符可以写%.2f

// 输出 Number is 0.50
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("Number is %.2f\n", 0.5);
return 0;
}

上面示例中,如果希望小数点后面输出3位( 0.500 ),占位符就要写成 %.3f 。
这种写法可以与限定宽度占位符,结合使用。

// 输出为 "  0.50"
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%6.2f\n", 0.5);
return 0;
}

上面示例中, %6.2f 表示输出字符串最小宽度为6,小数位数为2。所以,输出字符串的头部有两个空格。
最小宽度和小数位数这两个限定值,都可以用 * 代替,通过 printf() 的参数传入

#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%*.*f\n", 6, 2, 0.5);
return 0;
}
// 等同于printf("%6.2f\n", 0.5);

上面示例中, %*.*f 的两个星号通过 printf() 的两个参数 6 和 2 传入。

9.1.4.4 输出部分字符串

%s 占位符用来输出字符串,默认是全部输出。如果只想输出开头的部分,可以用 %.[m]s 指定输出的长度,其中 [m] 代表一个数字,表示所要输出的长度

// 输出 hello
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%.5s\n", "hello world");
return 0;
}

上面示例中,占位符 %.5s 表示只输出字符串“hello world”的前5个字符,即“hello”。

9.2 scanf

注意:在使用VS编译器的时候,使用scanf会报错,是因为在vs上,vs认定scanf不安全,需要使用scanf_s,但是scanf_s 是vs编译器特有的,在其他编译器不能运行,这时候我们可以使用宏定义来忽视这个情况#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 就可以运行了,对于像这种情况的解决,我们可以在以后的学习再来研究
除了scanf不安全以外,还有许多的函数是不安全的,如strcpy,strcat等等 strcpy_s strcat_s

解决每次都要宏定义的问题:我们可以在电脑上下载一个everything ,用来查找文件
搜索newc++file.cpp 是因为vs在创建新的源文件的时候都是依据这个文件创建的,我们可以直接在这个源文件里添加宏定义#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 ,就可以保证每次运行都有这个代码了,如果想添加其他一些代码也是同理
如果出现代码运行权限不够,可以通过管理员运行,或者把文件移到桌面上,桌面上的权限是很大的

解释一下为什么会出现不安全,因为scanf 接受的数据没有个数限制,假如输入的数据超过了,scanf所能接受的数据最大数,便会出现报错,而scanf_s就很好的解决了这个问题,使用scanf_s在正常的接受数据后面,加一个个数的限制

#include <stdio.h>
int main()
{int score = 0;printf("请输⼊成绩:");scanf_s("%d", &score, 5);printf("成绩是:%d\n", score);return 0;
}

如上的scanf_s,只能接受5个,超过个数限制,就会出现截断,上面的例子只是举例

当我们有了变量,我们需要给变量输入值就可以使用 scanf 函数,如果需要将变量的值输出在屏幕上的时候可以使用 prinf 函数,下面看一个例子:

#include <stdio.h>
int main()
{int score = 0;printf("请输⼊成绩:");scanf("%d", &score);printf("成绩是:%d\n", score);return 0;
}

运行截图:
在这里插入图片描述
画图演示:

在这里插入图片描述

注:标准输入一般指的就是键盘,标准输出一般指的就是屏幕

那接下来我们介绍一下 scanf 函数。

9.2.1 基本用法

scanf() 函数用于读取用户的键盘输入。 程序运行到这个语句时,会停下来,等待用户从键盘输入。
用户输入数据、按下回车键后, scanf() 就会处理用户的输入,将其存入变量。
它的原型定义在头文件 stdio.h 。
scanf() 的语法跟 printf() 类似。

 scanf("%d", &i);

它的第一个参数是一个格式字符串,里面会放置占位符(与 printf() 的占位符基本一致),告诉编译器如何解读用户的输入,需要提取的数据是什么类型。
这是因为 C 语言的数据都是有类型的, scanf() 必须提前知道用户输入的数据类型,才能处理数据。

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。
上面示例中, scanf() 的第一个参数 %d ,表示用户输入的应该是一个整数。 %d 就是一个占位 符, % 是占位符的标志, d 表示整数。第二个参数 &i 表示,将用户从键盘输入的整数存入变量 i。

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。

下面是一次将键盘输入读入多个变量的例子。

 scanf("%d%d%f%f", &i, &j, &x, &y);

上面示例中,格式字符串 %d%d%f%f ,表示用户输入的前两个是整数,后两个是浮点数,比如 1 -20 3.4 -4.0e3 。这四个值依次放入 i 、 j 、 x 、 y 四个变量。
scanf() 处理数值占位符时,会自动过滤空白字符,包括空格、制表符、换行符等。
所以,用户输入的数据之间,有一个或多个空格不影响 scanf() 解读数据。另外,用户使用回车键,将输入分成几行,也不影响解读。

1
-20
3.4
-4.0e3

上面示例中,用户分成四行输入,得到的结果与一行输入是完全一样的。每次按下回车键以后, scanf() 就会开始解读,如果第一行匹配第一个占位符,那么下次按下回车键时,就会从第二个占 位符开始解读。
scanf() 处理用户输入的原理是,用户的输入先放入缓存,等到按下回车键后,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。

#include <stdio.h>
int main()
{int x;float y;// ⽤⼾输⼊ "    -13.45e12# 0"scanf("%d", &x);printf("%d\n", x);scanf("%f", &y);printf("%f\n", y);return 0;
}

上面示例中, scanf() 读取用户输入时, %d 占位符会忽略起首的空格,从 - 处开始获取数据,读取到 -13 停下来,因为后面的 . 不属于整数的有效字符。这就是说,占位符 %d 会读到 -13 。
第二次调用 scanf() 时,就会从上一次停止解读的地方,继续往下读取。这一次读取的首字符是 . ,由于对应的占位符是 %f ,会读取到 .45e12 ,这是采用科学计数法的浮点数格式。后面的 # 不属于浮点数的有效字符,所以会停在这里。
由于 scanf() 可以连续处理多个占位符,所以上面的例子也可以写成下面这样。

#include <stdio.h>
int main()
{int x;float y;
// ⽤⼾输⼊ "    -13.45e12# 0"scanf("%d%f", &x, &y);return 0;
}

9.2.2 scanf的返回值

scanf() 的返回值是一个整数,表示成功读取的变量个数。
如果没有读取任何项,或者匹配失败,则返回 0 。如果在成功读取任何数据之前,发生了读取错误或者遇到读取到文件结尾,则返回常量 EOF。

 #include <stdio.h>int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
float f = 0.0f;
int r = scanf("%d %d %f", &a, &b, &f);
printf("a=%d b=%d f=%f\n", a, b, f);
printf("r = %d\n", r);
return 0;
}

输入输出测试:
在这里插入图片描述
如果输入2个数后,按 ctrl+z ,提前结束输入:
在这里插入图片描述

这其实是VS中的一个bug,应该输入一个ctrl + z 就行了,但是输入了三次才可以

在VS环境中按3次 ctrl+z ,才结束了输入,我们可以看到r是2,表示正确读取了2个数值。
在这里插入图片描述

9.2.3 占位符

scanf() 常用的占位符如下,与 printf() 的占位符基本一致。

  • %c :字符。
  • %d : 整数
  • %f : float 类型浮点数。
  • %lf : double 类型浮点数。
  • %Lf : long double 类型浮点数。
  • %s :字符串。
  • %[ ] :在方括号中指定一组匹配的字符(比如 %[0-9] ),遇到不在集合之中的字符,匹配将会停止。

上面所有占位符之中,除了 %c 以外,都会自动忽略起首的空白字符。 %c 不忽略空白字符,总是返 回当前第一个字符,无论该字符是否为空格。
如果要强制跳过字符前的空白字符,可以写成 scanf(" %c", &ch) ,即 %c 前加上一个空格,表 示跳过零个或多个空白字符。
面要特别说一下占位符 %s ,它其实不能简单地等同于字符串。它的规则是,从当前第一个非空白 字符开始读起,直到遇到空白字符(即空格、换行符、制表符等)为止。
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。另外, scanf() 遇到 %s 占位 符,会在字符串变量末尾存储一个空字符 \0 。
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长度。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,即写成 %[m]s ,其中的 [m] 是一个整数,表示读取字符串的最大长度,后面的字符将被丢弃。

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

上面示例中, name 是一个长度为11的字符数组, scanf() 的占位符 %10s 表示最多读取用户输入 的10个字符,后面的字符将被丢弃,这样就不会有数组溢出的风险了。

9.2.4 赋值忽略符

有时,用户的输入可能不符合预定的格式

#include <stdio.h>
int main()
{
int year = 0;
int month = 0;
int day = 0;
scanf("%d-%d-%d", &year, &month, &day);
printf("%d %d %d\n", year, month, day);
return 0;
}

上面示例中,如果用户输入 2020-01-01 ,就会正确解读出年、月、日。问题是用户可能输入其他
格式,比如 2020/01/01 ,这种情况下, scanf() 解析数据就会失败。
为了避免这种情况, scanf() 提供了一个赋值忽略符(assignment suppression character) * 。
只要把 * 加在任何占位符的百分号后面,该占位符就不会返回值,解析后将被丢弃。

#include <stdio.h>
int main()
{
int year = 0;
int month = 0;
int day = 0;
scanf("%d%*c%d%*c%d", &year, &month, &day);
return 0;
}

上面示例中, %*c 就是在占位符的百分号后面,加入了赋值忽略符 * ,表示这个占位符没有对应的变量,解读后不必返回。


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