C语言基础学习day03

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发布时间：2019-06-29

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字符串和格式化输入输出

1. 前导程序

#include
     
      #include
      
        //提供strlen()函数的原型#define DENSITY 62.4int main(){    float weight,volume;    int size,letters;    char name[40];//name是一个可容纳40个字符的数组        printf("hi!what's your first name?\n") ;    scanf("%s",name);    printf("%s,what's your weight in pounds?\n",name);    scanf("%f",&weight);    size=sizeof name;    letters=strlen(name);    volume=weight /DENSITY;    printf("Well,%s,your volume is %2.2f cuic feet.\n",name,volume);    printf("also,your first name has %d letters,\n",letters);    printf("and we have %d bytes to store it.\n",size);    return 0; }

输出结果

该程序包含以下特性：

1. 用数组（array）储存字符串，在该程序中，用户输入的名被储存在数组中，该数组占用内存中40个连续的字节，每个字节储存一个字符值

2. 使用%s转化说明来处理字符串的输入和输出，注意，在scanf()中，name没有&前缀，而weight有

3. 用C预处理把字符常量DENSITY定义为62.4

4. 用C函数strlen()获取字符串的长度

2. 字符串

注意图中数组末尾位置的字符\0。这是空字符，C语言用他标记字符串的结束

空字符不是数字0，它是非打印字符，其ASCII码是0。C中的字符串一定以空字符结束，这意味着数组的容量必须至少比待定存储字符串中的字符数多1 ，因此，程序中有40个存储单元的字符串，只能储存39个字符，剩下一个字节留给空字符

数组：是同数据元素的有序序列，上面程序通过声明创建一个包含40个存储单元的数组，每个单元储存一个char类型的值：

char name[40]

name后面的方括号表明这是一个数组，方括号中的40表明该数组中的元素数量，char表明每个元素的类型

字符串看上去比较复杂，必须先创建一个数组，把字符串中字符逐个放入数组，还要记得在末尾加上一个\0，计算机会自己处理这些细节

#include
     
      #define PRAISE "you are an extraordinary being."int main(void){    char name[40];        printf("what's your name?");    scanf("%s",name);    printf("hello,%s. %s\n",name,PRAISE);        return 0;  }

输出结果：

what's your name?yang yuqing

hello,yang. you are an extraordinary being.

注意：不用亲自把空字符放入字符串末尾，scanf()在读取输入时就已经完成这项工作，也不用在字符串常量PRAISE末尾添加空字符

scanf()只读取了yang yuqing中的yang，它在遇到第一个空白（空格、制表符或换行符）时就不再读取了，一般而言，scanf()只会读取字符串中的一个单词，而不是一整句，C语言还有其他的输入函数（如fget()），用于读取一般字符串

字符和字符串

字符串常量"x"和字符常量'x'不同，区别之一在于'x'是基本类型(char)，而"x"是派生类型(char数组)

区别之二是"x"实际上由两个字符组成：'x'和空字符\0

strlen()函数

sizeof运算符，它以字节为单位给出对象的大小

strlen()函数给出字符串中的字符长度

因为1字节储存一个字符，可能会认为两种方法应用于字符串得到的结果相同，但事实并非如此

#include
     
      #include
      
       //提供strlen()函数的原型#define PRAISE "you are an extraordinary being."int main(void){    char name[40];        printf("what's your name?");    scanf("%s",name);     printf("hello,%s. %s\n",name,PRAISE);    printf("your name of %zd letters occupies %zd memory cells.\n",strlen(name),sizeof name);    printf("the phrase of praise has %zd letters ",strlen(PRAISE));    printf("and occupies %zd memory cells.\n",sizeof PRAISE);        return 0;}

输出结果：

string.h头文件包含多个与字符串相关的函数原型，包括strlen()

一般而言，C把函数库中相关的函数归为一类，并为每类函数提供一个头文件，例如printf()和scanf()都属于标准输入和输出函数

使用stdio.h头文件，string.h头文件包含了strlen() 函数和其他一些与字符串相关的函数

sizeof运算符报告，name数组有40个存储单位，但是，只有前4个单元用来储存yang，suoystrl()得出的结果是4

name的第5个单元储存空字符，strlen()并未将其计入

对于PRAISE,用strlen()得出的也是字符串中的字符数（包括空格和标点符号），然而sizeof运算符给出的数更大，因为它把字符串末尾不可见的空字符也计算在内

注意：上一个章节的sizeof使用了圆括号，但本次示例没有，圆括号的使用时机取决于运算对象是类型还是特定量

运算对象是类型时，圆括号必不可少，但是对于特定量，可有可无

也就是说对于类型，应写成sizeof(char)或sizeof(float);对于特定量，可写成sizeof name或sizeof 6.28，尽管如此还是建议所有情况下都使用圆括号，如sizeof(6.28)

3. 常量和C预处理器

创建常量

1. 声明一个变量，然后将该变量设置为所需要的常量

float taxrate;taxrate = 0.015;

2. C预处理器也可以用来定义常量，只需在程序顶部添加下面一行：

#define TAXRATE 0.015

编译程序时，程序中所有的TAXRATE都会被替换炒年糕0.015，这一过程称为编译是替换，在运行程序时，程序中所有的替换均已完成，通常，这样的定义的常量也称为明示常量

请注意格式，首先是#define，接着是符号常量名（TAXRATE），然后是符号常量的值（0.015）注意并没有=符号

通用格式：#define NAME value

末尾不用加分好，因为这是一种又预处理器处理的替换机制，其次大写表示符号常量是C语言一贯的传统

#include
     
      #define PI 3.1415926int main(void){    float area,circum,radius;        printf("what is the radius of your pizza?\n");    scanf("%f",&radius);    area=PI * radius * radius;    circum=2.0 * PI * radius;    printf("your basic pizza parameters are as follows:\n");    printf("circumference= %1.2f,area = %1.2f\n",circum,area);        return 0;}

输出结果：

注意：printf()语句中的%1.2f表明，结果被四舍五入为两位小数输出

#define指令还可定义字符和字符串常量，前者使用单引号，后者使用双引号

const限定符

const关键字，用于限定一个变量为只读，其声明如下：

const int MONTHS = 12;//MONTHS在程序中不可更改，值为12

这使得MONTHS成为一个只读值，可以使用MONTHS，可以打印MONTHS，但是不能更改MONTHS的值

明示常量

C头文件limits.h和float.h分别提供了与整数类型和浮点类型大小限制相关的详细信息

每个头文件都定义了一系列供事先使用的明示常量

#include
     
      #include
      
        //整型限制 #include
       
          // 浮点型限制int main(void){    printf("some number limits for this system:\n");    printf("biggest int:%d\n",INT_MAX);    printf("smallest long long:%lld\n",LLONG_MIN);    printf("one byte=%d bits on this system.\n",CHAR_BIT);    printf("largest doubleL:%e\n",DBL_MAX);    printf("smallest normal float:%e\n",FLT_DIG);    printf("float epsilon=%e\n",FLT_EPSILON);        return 0; }

输出结果：

4. printf()和scanf()

它们是输入/输出函数，或简称为I/O函数

printf()函数

打印数据的指令要与待打印数据的类型相匹配，这些符号被称为转换说明，它们指定如何把数据转换成可显示的形式

格式字符串包含两种形式不同的信息：

1. 实际要打印的字符

2. 转换说明

警告：

格式字符串中的转换说明一定要与后面的每个项相匹配，若忘记这个基本要求会导致严重的后果

如果只打印短语或句子，就不需要使用任何转换说明，如果只打印数据，也不用加入说明文字

注意：

由于printf()函数使用%符号来标识转换说明，因此打印%符号需要用两个%符号

printf()中的标记

#include
     
      #define PAGES 959int main(void){    printf("*%d*\n",PAGES);    printf("*%2d*\n",PAGES);    printf("*%10d*\n",PAGES);    printf("*%-10d*\n",PAGES);        return 0;     }

输出结果：

打印较长的字符

方法1：

使用多个printf()语句，因为第一个字符串没有以\n字符结束，所以第二个字符串紧跟第一个字符串末尾输出

方法2：

用反斜杠（\）和Enter键组合来断行，这使得光标移至下一行，而且字符串中不会包含换行符

其效果是在下一行继续输出，但是，下一行代码和程序清单中的代码一样从最左边开始，如果缩进该行，比如缩进5个空格，那么这5个空格就会成为字符串的一部分

方法3：

在两个用双引号括起来的字符串之间用空白隔开，C编译器会把多个字符串看做是一个字符串

printf("hello,young lovers,wherever you are.")printf("hello,young "       "lovers"  ",wherever you are.")printf("hello,young lovers"         ",wherever you are.")

以上三种形式是等效的，要记得在字符串中包含所需的空格，如，"young""lovers"会成为"younglovers",而"young " "lovers"才是"young lovers"

使用scanf()

两个简单规则：

1. 如果使用scanf()读取基本变量类型的值，在变量名前加上一个&；

2. 如果使用scanf()把字符串读入字符数组中，不要使用&

#include 
     
      int main(void){    int age; // 变量    float assets; // 变量    char pet[30]; // 字符数组，用于储存字符串    printf("Enter your age, assets, and favorite pet.\n");    scanf("%d %f", &age, &assets); // 这里要使用&    scanf("%s", pet); // 字符数组不使用&    printf("%d $%.2f %s\n", age, assets, pet);    return 0;}

scanf()函数使用空白（换行符、制表符和空格）把输入分成多个字段。只要在每个输入项之间输入至少一个换行符、空格或制表符即可

1.从scanf()角度看输入

假设scanf()根据一个%d转换说明读取一个整数。scanf()函数每次读取一个字符，跳过所有的空白字符，直至遇到第1个非空白字符才开始读取。因为要读取整数，所以 scanf()希望发现一个数字字符或者一个符号（+或-）。如果找到一个数字或符号，它便保存该字符，并读取下一个字符。如果下一个字符是数字，它便保存该数字并读取下一个字符。scanf()不断地读取和保存字符，直至遇到非数字字符。如果遇到一个非数字字符，它便认为读到了整数的末尾。然后， scanf()把非数字字符放回输入。这意味着程序在下一次读取输入时，首先读到的是上一次读取丢弃的非数字字符。最后，scanf()计算已读取数字（可能还有符号）相应的数值，并将计算后的值放入指定的变量中。如果使用字段宽度，scanf()会在字段结尾或第1个空白字符处停止读取（满足两个条件之一便停止）。

如果第1个非空白字符是A而不是数字，会发生什么情况？scanf()将停在那里，并把A放回输入中，不会把值赋给指定变量。程序在下一次读取输入时，首先读到的字符是A。如果程序只使用%d转换说明， scanf()就一直无法越过A读下一个字符。

另外，如果使用带多个转换说明的scanf()，C规定在第1个出错处停止读取输入。用其他数值匹配的转换说明读取输入和用%d 的情况相同。区别在于 scanf()会把更多字符识别成数字的一部分。例如，%x转换说明要求scanf()识别十六进制数a～f和A～F。浮点转换说明要求scanf()识别小数点、e记数法（指数记数法）和新增的p记数法（十六进制指数记数法）。如果使用%s 转换说明，scanf()会读取除空白以外的所有字符。scanf()跳过空白开始读取第 1 个非空白字符，并保存非空白字符直到再次遇到空白。这意味着 scanf()根据%s 转换说明读取一个单词，即不包含空白字符的字符串。如果使用字段宽度，scanf()在字段末尾或第1个空白字符处停止读取。无法利用字段宽度让只有一个%s的scanf()读取多个单词。最后要注意一点：当scanf()把字符串放进指定数组中时，它会在字符序列的末尾加上'\0'，让数组中的内容成为一个C字符串

2.格式字符串中的普通字符

scanf()函数允许把普通字符放在格式字符串中。除空格字符外的普通字符必须与输入字符串严格匹配。

例如，假设在两个转换说明中添加一个逗号：

scanf("%d,%d", &n, &m);

scanf()函数将其解释成：用户将输入一个数字、一个逗号，然后再输入一个数字。

也就是说，用户必须像下面这样进行输入两个整数： 88,121

由于格式字符串中，%d后面紧跟逗号，所以必须在输入88后再输入一个逗号。

但是，由于scanf()会跳过整数前面的空白，所以下面两种输入方式都可以：

88, 121

和

88,

121

格式字符串中的空白意味着跳过下一个输入项前面的所有空白。例如，对于下面的语句：

scanf("%d ,%d", &n, &m);

以下的输入格式都没问题：

88,121

88 ,121

88 , 121

请注意，“所有空白”的概念包括没有空格的特殊情况。除了%c，其他转换说明都会自动跳过待输入值前面所有的空白。

因此，scanf("%d%d", &n, &m)与scanf("%d %d", &n, &m)的行为相同。对于%c，在格式字符串中添加一个空格字符会有所不同。

例如，如果把%c放在格式字符串中的空格前面，scanf()便会跳过空格，从第1个非空白字符开始读取。

也就是说，scanf("%c", &ch)从输入中的第1个字符开始读取，而scanf(" %c", &ch)则从第1个非空白字符开始读取。

3.scanf()的返回值

scanf()函数返回成功读取的项数。如果没有读取任何项，且需要读取一个数字而用户却输入一个非数值字符串，scanf()便返回0。

当scanf()检测到“文件结尾”时，会返回EOF（EOF是stdio.h中定义的特殊值，通常用 #define指令把EOF定义为-1）。

在学会if语句和while语句后，便可使用 scanf()的返回值来检测和处理不匹配的输入。

printf()和scanf()的*修饰符

printf()的*修饰符

如果不想预先指定字段宽度，希望通过程序来指定，那么可以用*修饰符代替字段宽度。

但还是要用一个参数告诉函数，字段宽度应该是多少。也就是说，如果转换说明是%*d，那么参数列表中应包含*和 d对应的值。这个技巧也可用于浮点值指定精度和字段宽度。

#include 
     
      int main(void){    unsigned width, precision;    int number = 256;    double weight = 242.5;    printf("Enter a field width:\n");    scanf("%d", &width);    printf("The number is :%*d:\n", width, number);    printf("Now enter a width and a precision:\n");    scanf("%d %d", &width, &precision);    printf("Weight = %*.*f\n", width, precision, weight);    printf("Done!\n");    return 0;}

输出结果：

Enter a field width:

The number is : 256:

Now enter a width and a precision:

8 3

Weight = 242.500

Done!

用户首先输入6，因此6是程序使用的字段宽度。类似地，接下来用户输入8和3，说明字段宽度是8，小数点后面显示3位数字。一般而言，程序应根据weight的值来决定这些变量的值

scanf()中*的用法

把*放在%和转换字符之间时，会使得 scanf()跳过相应的输出项

#include 
     
      int main(void){        int n;        printf("Please enter three integers:\n");        scanf("%*d %*d %d", &n);        printf("The last integer was %d\n", n);        return 0;}

输出结果：

Please enter three integers:

2013 2014 2015

The last integer was 2015