c语言输入和输出 | Mryy的博客

C语言在显示器上输出数据

在C语言中，有三个函数可以用来在显示器上输出数据：
puts()：只能输出字符串，在《C语言在屏幕上显示内容》中已经进行了介绍。
putchar()：只能输出单个字符，本节将会介绍。
printf()：可以输出各种类型的数据，在《在屏幕上输出各种类型的数据》《C语言中的整数》中都进行了介绍，本节要进行更加深入的讲解。

printf() 是最灵活、最复杂、最常用的输出函数，完全可以替代 puts() 和 putchar()，大家一定要掌握。
putchar()

putchar() 函数只能用来输出单个字符，例如：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    putchar('a');
    putchar(7);
    putchar('\x46');
    system("pause");
    return 0;
}

运行程序，输出 aF，同时会听到喇叭发出“嘟”的声音。
关于换行

puts() 函数在输出结束时会自动换行，而 printf() 和 putchar() 不会，需要手动添加换行符\n。如下所示：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    char *str = "c.biancheng.net";
    int n = 100;
    char c = 'Z';
    puts(str);
    putchar(c);
    printf("%d", n);
    putchar(c);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：
c.biancheng.net
Z100Z请按任意键继续. . .
printf() 的高级用法

这一节的内容有些繁杂，如果你希望加快学习进度，尽早写出有趣的代码，也可以跳过这节，后面遇到不懂的 printf 输出再来回顾。
虽然我们已经熟悉了 printf，但是还没有把它发挥到极致，printf 可以有更加“炫酷”的输出。

假如现在老师要求我们用C语言输出一个 4×4 的整数矩阵，为了增强阅读性，数字要对齐，怎么办呢？我们显然可以这样来做：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int a1=20, a2=345, a3=700, a4=22;
    int b1=56720, b2=9999, b3=20098, b4=2;
    int c1=233, c2=205, c3=1, c4=6666;
    int d1=34, d2=0, d3=23, d4=23006783;
    printf("%d        %d       %d       %d\n", a1, a2, a3, a4);
    printf("%d     %d      %d     %d\n", b1, b2, b3, b4);
    printf("%d       %d       %d         %d\n", c1, c2, c3, c4);
    printf("%d        %d         %d        %d\n", d1, d2, d3, d4);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：
20 345 700 22
56720 9999 20098 2
233 205 1 6666
34 0 23 23006783
矩阵一般在大学的《高等数学》中会讲到，m×n 的数字矩阵可以理解为把 m×n 个数字摆放成 m 行 n 列的样子。
看，这是多么地自虐，要敲那么多空格，还要严格控制空格数，否则输出就会错位。

类似的需求随处可见，整齐的格式会更加美观，让人觉得生动有趣。我们大可不必像上面一样，printf 可以更好的控制输出格式。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int a1=20, a2=345, a3=700, a4=22;
    int b1=56720, b2=9999, b3=20098, b4=2;
    int c1=233, c2=205, c3=1, c4=6666;
    int d1=34, d2=0, d3=23, d4=23006783;
    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", a1, a2, a3, a4);
    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", b1, b2, b3, b4);
    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", c1, c2, c3, c4);
    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", d1, d2, d3, d4);
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：
20 345 700 22
56720 9999 20098 2
233 205 1 6666
34 0 23 23006783
这样写起来更加方便，即使改变某个数字，也无需修改 printf 语句。

%-9d中，d表示以十进制输出，9表示最少占9个字符的宽度，宽度不足以空格补齐，-表示左对齐。综合起来，%-9d表示以十进制输出，左对齐，宽度最小为9个字符。大家可以亲自试试%9d的输出效果。

printf 格式控制字符的完整形式如下：

%[flags][width][.precision]type

[xxx] 并不是C语言规定的格式，只是一种习惯写法，表示此处的内容可有可无，后面会经常见到这样的写法。

1) type 也就是以什么类型输出，比如 %d、%f、%c，type 就分别对应 d、f、c；%-9d中 type 对应 d。type 必须有。

2) width 表示最小输出宽度，也就是占几个字符的位置；%-9d中 width 对应 9。

对于整数和小数，默认右对齐，不足的宽度以空格补齐，例如：
printf(“%10d%12f”, 234, 9.8);
输出结果为：
234 9.800000
234 前面共有7个空格，9.8 前面有4个空格。

3) .precision 表示输出精度。

对于 %d，.precision 表示的其实是最小输出宽度，与 width 不同的是，不足的宽度以 0 补齐，例如：
printf(“%.10d\n”, 4309);
输出结果为：
0000004309

对于 %f，.precision 表示小数的位数，不足以 0 补齐，也就是精度，例如：
printf(“%.10f %.3f\n”, 23.988, 2.9328745);
输出结果为：
23.9880000000 2.933

4) flags 是标志字符，%-9d中 flags 对应-。

几种常见的标志字符

有兴趣的读者可以猛击这里查看更多关于 printf 的输出格式。
printf 的这些格式规范不是“小把戏”，优美的输出格式随处可见，例如 dos 下的 dir 命令，会整齐地列出当前目录下的文件：

C语言从键盘输入数据

程序是人机交互的媒介，有输出必然也有输入。在C语言中，有多个函数可以从键盘获得用户输入：

scanf()：和 printf() 类似，scanf() 可以输入多种类型的数据。
getchar()、getche()、getch()：这三个函数都用于输入单个字符。
gets()：获取一行数据，并作为字符串处理。

scanf() 是最灵活、最复杂、最常用的输入函数，但它不能完全取代其他函数，大家都要有所了解。
scanf()函数

scanf 是 scan format 的缩写，意思是格式化扫描，也就是从键盘获得用户输入。我们先来看一个例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int a, b, c, d;
    scanf("%d", &a);  //输入整数并赋值给变量a
    scanf("%d", &b);  //输入整数并赋值给变量b
    printf("a+b=%d\n", a+b);  //计算a+b的值
    scanf("%d %d", &c, &d);  //输入两个整数并分别赋值给c、d
    printf("c*d=%d\n", c*d);  //计算c*d的值
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：
12↙
60↙
a+b=72
10 23↙
c*d=230

↙表示按下回车键。

从键盘输入12，按下回车键，scanf() 就会读取输入数据并赋值给变量 a，本次输入结束，执行下一条语句。接着给变量b赋值，也是同样的道理。

第9行代码中，我们同时输入两个整数并分别赋值给c、d。注意”%d %d”之间是有空格的，所以输入数据时也要有空格。也就是说，输入数据的格式要和控制字符串的格式一致。

scanf 和 printf 非常相似：
scanf(“%d %d”, &a, &b); // 获取用户输入的两个整数，分别赋值给变量 a 和 b
printf(“%d %d”, a, b); // 将变量 a 和 b 的是在显示器上输出。
它们都有格式控制字符串，都有变量列表。不同的是，scanf 的变量前要带一个&符号；&称为取地址符，也就是获取变量在内存中的地址。

在《二进制思想以及数据的存储》一节中讲到，数据是以二进制的形式保存在内存中的，字节（Byte）是最小的可操作单位。为了便于管理，我们给每个字节分配了一个编号，使用该字节时，只要知道编号就可以，就像每个学生都有学号，老师会随机抽取学号来让学生回答问题。字节的编号是有顺序的，从 0 开始，接下来是 1、2、3……

下图是 4G 内存中每个字节的编号（以十六进制表示）：

这个编号，就叫做地址（Address）。int a;会在内存中分配四个字节的空间，我们将第一个字节的地址称为变量 a 的地址，也就是&a的值。对于前面讲到的整数、浮点数、字符，都要使用 & 获取它们的地址，scanf 会根据地址把读取到的数据写入内存。

我们不妨将它们的地址输出看一下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int a='F';
    int b=12;
    int c=452;
    printf("&a=%#x, &b=%#x, &c=%#x\n", &a, &b, &c);
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：
&a=0x18ff48, &b=0x18ff44, &c=0x18ff40

图：a、b、c 的内存地址

注意：你看到的地址是虚拟地址，并不等于它在物理内存中的地址。虚拟内存是现代操作系统因内存管理的需要才提出的概念，dos 下没有这个概念，用户看到的都是真实的地址。CPU 操作的是物理内存地址，所以虚拟地址必须经过转换才能交给 CPU，这是 OS 的工作，对用户是透明的。

再来看一个 scanf 的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int a, b, c;
    scanf("%d %d", &a, &b);
    printf("a+b=%d\n", a+b);
    scanf("%d   %d", &a, &b);
    printf("a+b=%d\n", a+b);
    scanf("%d, %d, %d", &a, &b, &c);
    printf("a+b+c=%d\n", a+b+c);
   
    scanf("%d is bigger than %d", &a, &b);
    printf("a-b=%d\n", a-b);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：
10 20↙
a+b=30
100 200↙
a+b=300
56,45,78↙
a+b+c=179
25 is bigger than 11↙
a-b=14

第一个 scanf() 的格式控制字符串为"%d %d"，中间有一个空格，而我们却输入了10 20，中间有多个空格。
第二个 scanf() 的格式控制字符串为"%d %d"，中间有多个空格，而我们却输入了100 200，中间只有一个空格。这说明 scanf() 对输入数据之间的空格的处理比较宽松，并不要求空格数严格对应。

第三个 scanf() 的控制字符串为"%d, %d, %d"，中间以逗号分隔，所以输入的整数也要以逗号分隔。

第四个 scanf() 要求整数之间以is bigger than分隔。

每次用户按下回车键，程序就会认为用户输入结束，scanf() 开始读取用户输入的内容，并根据格式控制字符串从中提取数据，只要用户输入的内容和格式控制字符串匹配，就能够正确提取。

本质上讲，用户输入的内容都是字符串，scanf() 完成的是从字符串中提取有效数据的过程。
输入单个字符

scanf 用于接收用户输入的各种数据，如果仅仅是输入单个字符，也可以使用 getchar()、getche() 或 getch()。

getchar() 使用示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    char c;
    c=getchar();
    printf("c='%c'\n", c);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

#↙
c=’#’

你也可以将第5、6行的语句合并为一个：

char c = getchar();

getche() 使用示例：

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    char c=getche();
    printf("c='%c'\n", c);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

#c=’#’

大家亲自运行程序会发现，刚输入字符 #，getche() 就立即获取，不会等到用户按下回车键，所以运行结果中没有换行。而 getchr() 不是，它要等到用户按下回车键才能确认输入结束，所以运行结果中有换行。

conio.h不是C标准库中的头文件，在ISO和POSIX标准中均没有定义。conio是Console Input/Output（控制台输入输出）的简写，其中定义了通过控制台进行数据输入和数据输出的函数，主要是一些用户通过按键盘产生的对应操作，比如getch()函数等等。大部分DOS，Windows，PharLap，DOSX，OS/2等平台上的C编译器提供此文件，UNIX和Linux平台的C编译器本身通常不包含此头文件，但已经有其兼容，可参考：http://conio.sourceforge.net/。
另外大家平时主要是利用conio.h这个头文件中的getch()函数，即读取键盘字符但是不显示出来（without echo)，但是含有conio.h的程序在linux无法直接编译通过，因为linux没有这个头文件，除了利用上述的兼容包外还可以在linux采用原生的方法达到同样的效果，那就是利用linux系统的命令stty –echo，它代表不显示输入内容，源代码如下:

#include<stdio.h>
int main()
{
	char c;
	printf("Input a char:");
	system("stty -echo");
	c=getchar();
	system("stty echo");
	printf("You have inputed:%c \n",c);
	return 0;
}

getch() 使用示例：

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    char c=getch();
    printf("c='%c'\n", c);
    system("pause");
    return 0;
}

运行程序，输入 #，结果为：
c=’#’

大家亲自运行程序会发现，getch() 和 getche() 类似，输入一个字符就立即获取，不会等待用户按下回车键。与 getche() 不同的是，getch() 输入的 # 并没有显示出来。

在C语言中，将用户输入的内容显示在屏幕上叫做回显（Echo）。getchar()、getche() 是有回显的，而 getch() 没有回显。

回显在大部分情况下是有必要的，它能够与用户及时交互，让用户清楚地看到自己输入的内容。但在某些特殊情况下，我们却不希望有回显，例如输入密码，有回显是非常危险的，容易被偷窥。

另外需要注意的是：getchar() 位于 stdio.h 头文件中，是C语言规定的标准函数；而 getche()、getch() 位于 conio.h 中，它们都不是标准函数，不保证在任何编译器下都有效。
输入字符串

这里由于大家的基础知识还不够，没有学到数组和指针，暂时无法深入讲解。下面仅作一个演示：

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    char str1[30], str2[30];  //定义两个字符数组
    gets(str1);
    scanf("%s", str2);
    puts(str1);
    puts(str2);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：
The world is beautiful!↙
Hello World!↙
The world is beautiful!
Hello

gets() 会读取用户输入的整行内容，包括空格。而 scanf() 遇到空格就结束读取，也就是说，使用 scanf() 读取的字符串中永远不会包含空格。