No.8十六届蓝桥杯备战|C++输入输出|printf|scanf（C++）

scanf和printf

scanf() 和 printf() 是属于C语⾔的库函数，C++是兼容C语⾔的，所以C++中只要正确包含头⽂件也可以正常使⽤这两个函数。⽽且这两个函数在算法竞赛题⽬中使⽤的⾮常频繁，尤其是在输出格式控制中。

printf

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

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 <cstdio>  

int main()  
{  
	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 <cstdio>  

int main()  
{  
	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 <cstdio>  

int main()  
{  
	printf("Hello\nWorld\n");  
	
	printf("Hello\n");  
	printf("World\n");  
	
	return 0;  
}

占位符

1. 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。

#include <cstdio>  

// 输出 There are 3 apples  
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 。

2. 常⽤的占位符除了 %d ，还有 %s 表⽰代⼊的是字符串。

#include <cstdio>  

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 。

3. 输出⽂本⾥⾯可以使⽤多个占位符。

#include <cstdio> 

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。

占位符列举：

格式化输出

printf() 可以定制占位符的输出格式。

限定宽度

1. printf() 允许限定占位符的最⼩宽度。

#include <cstdio>  

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空格。
2. 输出的值默认是右对⻬，即输出内容前⾯会有空格；如果希望改成左对⻬，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 <cstdio>  

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。
3. 对于⼩数，这个限定符会限制所有数字的最⼩显⽰宽度。

#include <cstdio>  

// 输出 "  123.450000" 
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。

限定⼩数位数

1. 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，占位符可以写成 %.2f 。

#include <cstdio>  

// 输出 Number is 0.50  
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 。
2. 这种写法可以与限定宽度占位符，结合使⽤。

#include <cstdio>  

// 输出为 "  0.50"  
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。
3. 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 <cstdio>  

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

scanf

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

基本⽤法

scanf() 函数⽤于读取用户的键盘输⼊。
程序运⾏到 scanf() 这个语句时，会停下来，等待用户从键盘输⼊。
用户输⼊数据、按下回⻋键后， scanf() 就会处理用户的输⼊，将其存⼊变量。
scanf() 的语法跟 printf() 类似。

#include <cstdio>  

int main()  
{  
	int i = 0;  
	
	scanf("%d", &i);  
	printf("%d\n", i);  
	
	return 0;  
}

特别注意，scanf函数的占位符后⾯⼀般不会加 \n ， \n 是换⾏，⼀般在输出的时候才使⽤

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() 必须提前知道⽤⼾输⼊的数据类型，才能处理数据。
它的其余参数就是存放⽤⼾输⼊的变量，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 。

scanf函数中存储数据的变量前⾯必须加上 & 运算符（指针变量除外），因为 scanf() 需要的是地址，必须将变量 i 的地址取出来传给scanf函数。
如果这⾥的变量 i 是数组，那就不⽤加 & 运算符。

下⾯是⼀次从键盘读取多个变量的例⼦：

#include <cstdio>  

int main()
{  
	int a, b, c, d;  
	
	scanf("%d%d%d%d", &a, &b, &c, &d);  
	printf("%d %d %d %d\n", a, b, c, d);  
	
	return 0;  
}

scanf 函数中指定的格式和给程序输⼊的数据格式要严格的匹配，否则可能不能得到想要的值。

#include <cstdio>  

int main()  
{  
	int i = 0;  
	int j = 0;  
	float x = 0;  
	float y = 0;  
	
	scanf("%d%d%f%f", &i, &j, &x, &y);  
	printf("i = %d\n", i);  
	printf("j = %d\n", j);  
	printf("x = %f\n", x);  
	printf("y = %f\n", y);  
	
	return 0;  
}

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。
⽐如键盘输⼊ 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，⽤⼾使⽤回⻋键，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。每次按下回⻋键以后，scanf() 就会开始解读，如果第⼀⾏匹配第⼀个占位符，那么下次按下回⻋键时，就会从第⼆个占位符开始解读。

原理

scanf() 处理⽤⼾输⼊的原理是：
用户的输⼊先放⼊缓存，等到按下回⻋键后，按照占位符对缓存进⾏解读。解读⽤⼾输⼊时，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 <cstdio>  

int main()  
{  
	int x = 0;  
	float y = 0;  
	
	// 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() 读取⽤⼾输⼊时， %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 = 0;  
	float y = 0;  
	// ⽤⼾输⼊ " -13.45e12# 0"  
	
	scanf("%d%f", &x, &y);  
	printf("%d %f\n", x, y);  
	
	return 0;  
}

占位符

scanf() 常⽤的占位符如下，与 printf() 的占位符基本⼀致。

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。

#include <cstdio>  

int main()  
{  
	char ch = 0;  
	
	scanf("%c", &ch);  
	printf("--%c--\n", ch);  
	
	return 0;  
}

在输⼊字符a之前，没有输⼊空⽩字符，正常读取

在输⼊字符a之前，输⼊⼀些空格，读取到的是缓冲区中的第⼀个空格

为了避免在读取这些空⽩字符，可以换⼀种⽅式：

#include <cstdio>  

int main()  
{  
	char ch = 0;  
	
	scanf(" %c", &ch);
	//%c前⾯的空格会让scanf强制跳过空⽩字符，去读取⾮空⽩字符  
	printf("--%c--\n", ch);  
	
	return 0;  
}

了解这⼀点后，当 %c 和 %d 等占位符连续使⽤的时候，也要注意， %c 默认不会跳过空⽩字符的，所以在输⼊的时候，要⾮常⼩⼼，⽐如：

#include <cstdio>  

int main()  
{  
	int a;  
	char ch; 
	 
	scanf("%d%c", &a, &ch);  
	printf("%d %c\n", a, ch);  
	
	return 0;  
}

正确的输入

错误的输入

如果在输⼊的时候，就是想在整数和字符之间加上空格，那么scanf中的格式串中%c的前⾯就要加上空格。

#include <cstdio>  

int main()  
{  
	int a;  
	char ch;  
	
	scanf("%d %c", &a, &ch);//%c的前⾯加上空格，是强制跳过数据输⼊中的空⽩字符 
	printf("%d %c\n", a, ch);  
	
	return 0;  
}

总之要注意，scanf中规定的输⼊格式和控制台输⼊数据的格式要保持⼀致才可能得到正确的结果。

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（-1）。

#include <cstdio>  
 
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;  
}

1. 正确输入
   

2. 如果输⼊2个数后，按 ctrl+z ，提前结束输⼊：
   

在Dev-C++中按下 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。
3. 如果输⼊的数据⼀个都不能匹配成功的话，则输出的r是0.

4. 如果⼀个数字都不输⼊，直接按 ctrl+z ，输出的r是-1，也就是EOF