C语言输入输出函数

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从用户读取输入并在控制台显示（输出）是每个 C 程序都需要执行的常见任务。C 语言提供包含各种**输入输出函数**的库（头文件）。在本教程中，我们将学习不同类型的格式化和非格式化**输入输出函数**。

C语言中的标准文件

C语言将所有设备都视为文件。“显示器”等设备的寻址方式与“文件”相同。

程序执行时，以下三个文件会自动打开，以便访问键盘和屏幕。

为了访问文件，C语言使用预定义的FILE结构体类型来引用用于读写目的的文件。阅读本章以了解如何从屏幕读取值以及如何在屏幕上打印结果。

输入输出函数的类型

C语言中，IO函数分为以下几类：

• 非格式化字符IO函数：getchar() 和 putchar()
• 非格式化字符串IO函数：gets() 和 puts()
• 格式化IO函数：scanf() 和 printf()

非格式化I/O函数以字节流的形式读取和写入数据，没有任何格式，而格式化I/O函数使用预定义的格式，例如“%d”、“%c”或“%s”，从流中读取和写入数据。

非格式化字符输入输出函数：getchar() 和 putchar()

这两个函数分别从键盘接受单个字符作为输入，并在输出终端显示单个字符。

getchar()函数读取单个按键，无需按Enter键。

int getchar(void)

不需要参数。该函数返回一个整数，该整数对应于用户输入的字符键的ASCII值。

示例1

以下程序将单个按键读入char变量：

#include <stdio.h>

int main() {

   char ch;

   printf("Enter a character: ");
   ch = getchar();

   puts("You entered: ");
   putchar(ch);

   return 0;
}

输出

运行代码并检查其输出：

Enter a character: W
You entered:
W

示例2

以下程序演示了如何读取一系列字符，直到用户按Enter键：

#include <stdio.h>

int main() {

   char ch;
   char word[10];
   int i = 0;

   printf("Enter characters. End with pressing enter: ");

   while(1) {
      ch = getchar();
      word[i] = ch;
      if (ch == '\n')
         break;
      i++;
   }

   printf("\nYou entered the word: %s", word);
   
   return 0;
}

输出

运行代码并检查其输出：

Enter characters. End with pressing enter: Hello
You entered the word: Hello

您还可以使用非格式化的putchar()函数来打印单个字符。C库函数“int putchar(int char)”将参数char指定的字符（无符号char）写入stdout。

int putchar(int c)

此函数的单个参数是要写入的字符。您还可以传递其ASCII等效整数。此函数返回写入的字符（作为无符号char强制转换为int），或在出错时返回EOF。

示例3

以下示例演示了如何使用putchar()函数：

#include <stdio.h>

int main() {

   char ch;

   for(ch = 'A' ; ch <= 'Z' ; ch++) {
      putchar(ch);
   }
   
   return(0);
}

输出

运行此代码时，将产生以下输出：

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

格式化字符串输入输出函数：gets()、fgets()、puts()和fputs()

char *gets(char *str)函数从stdin读取一行到str指向的缓冲区，直到遇到终止换行符或EOF（文件结束）。

char *gets (char *str)

此函数只有一个参数。它是指向字符数组的指针，其中存储着C字符串。函数在成功时返回“str”，在出错或读取字符之前发生EOF时返回NULL。

示例

查看以下示例：

#include <stdio.h>

int main() {

   char name[20];

   printf("Enter your name: ");
   gets(name);
   printf("You entered the name: %s", name);

   return 0;
}

输出

Enter your name: Ravikant Soni
You entered the name: Ravikant Soni

scanf("%s")读取字符，直到遇到空格（空格、制表符、换行符等）或EOF。因此，如果您尝试输入包含多个单词（以空格分隔）的字符串，则它将接受第一个空格之前的字符作为字符串的输入。

fgets()函数

在较新的C版本中，gets()已被弃用，因为它可能是一个危险的函数，因为它不执行边界检查，并且可能导致缓冲区溢出。

建议改用fgets()函数：

fgets(char arr[], size, stream);

fgets()可用于从任何输入流（如stdin（键盘）或FILE（文件流））接受输入。

示例1

以下程序演示了如何使用fgets()从用户处接受多单词输入：

#include <stdio.h>

int main () {

   char name[20];

   printf("Enter a name: \n");
   fgets(name, sizeof(name), stdin);

   printf("You entered: \n");
   printf("%s", name);

   return 0;
}

输出

运行代码并检查其输出：

Enter a name:
Rakesh Sharma

You entered:
Rakesh Sharma

函数“int puts (const char *str)”将字符串's'和尾随换行符写入stdout。

int puts(const char *str)

str参数是要写入的C字符串。如果成功，它将返回一个非负值。出错时，函数返回EOF。

我们可以使用带有%s说明符的printf()函数来打印字符串。我们还可以使用puts()函数（在C11和C17版本中已弃用）或fputs()函数作为替代。

示例2

以下示例显示了puts()和fputs()之间的区别：

#include <stdio.h>

int main () {

   char name[20] = "Rakesh Sharma";

   printf("With puts(): \n");
   puts(name);

   printf("\nWith fputs(): \n");
   fputs(name, stdout);

   return 0;
}

输出

运行代码并检查其输出：

With puts():
Rakesh Sharma

With fputs():
Rakesh Sharma

格式化输入输出函数：scanf() 和 printf()

scanf()函数从标准输入流stdin读取输入，并根据提供的格式扫描该输入：

int scanf(const char *format, ...)

printf()函数将输出写入标准输出流stdout，并根据提供的格式生成输出。

int printf(const char *format, ...)

格式可以是简单的常量字符串，但您可以指定%s、%d、%c、%f等来分别打印或读取字符串、整数、字符或浮点数。还有许多其他可用的格式选项，可以根据具体要求使用。

C语言中的格式说明符

CPU 以流式方式执行与输入输出设备的IO操作。通过标准输入流从标准输入设备（键盘）读取的数据称为stdin。类似地，通过标准输出设备发送到标准输出（计算机显示屏幕）的数据称为stdout。

计算机以文本形式接收来自流的数据，但是您可能希望将其解析为不同数据类型的变量，例如int、float或字符串。类似地，存储在int、float或char变量中的数据必须以文本格式发送到输出流。格式说明符符号正是为此目的而使用的。

ANSI C 定义了许多格式说明符。下表列出了不同的说明符及其用途。

减号 (−) 表示左对齐。百分号 (%) 后面的数字指定最小字段宽度。如果字符串小于宽度，则将用空格填充。句点 (.) 用于分隔字段宽度和精度。

示例

以下示例演示了格式说明符的重要性：

#include <stdio.h>

int main(){

   char str[100];

   printf("Enter a value: ");
   gets(str);

   printf("\nYou entered: ");
   puts(str);

   return 0;
}

输出

当编译并执行上述代码时，它会等待您输入一些文本。当您输入文本并按下 Enter 键时，程序继续并读取输入，并显示如下：

Enter a value: seven 7
You entered: seven 7

这里需要注意的是，`scanf()` 函数期望输入的格式与您提供的 “%s” 和 “%d” 相同，这意味着您必须提供有效的输入，例如“一个字符串后跟一个整数”。如果您提供两个连续的字符串“字符串 字符串”或两个连续的整数“整数 整数”，则会被认为是错误的输入集。

其次，在读取字符串时，`scanf()` 函数一遇到“空格”就停止读取，因此字符串“This is Test”实际上对于 `scanf()` 函数来说是一组三个字符串。