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C语言输入函数终极指南：深入解析scanf、fgets、getchar和sscanf

article 2025/3/4 14:47:52

在C语言中，输入处理是程序与用户交互的核心，但不同函数的行为差异可能导致隐藏的Bug。本文将彻底解析scanf、fgets、getchar和sscanf四大输入函数，从参数细节到避坑指南，帮你写出安全可靠的代码！

一、`scanf`：灵活但危险的格式化输入

函数原型

int scanf(const char *format, ...); // ...表示可变参数列表

参数解析

format：格式字符串，控制输入解析方式（如%d表示整数）。
...：指针列表，用于存储解析后的数据（必须传递变量地址）。

返回值

成功：返回匹配并成功赋值的参数数量。
失败：输入不匹配或到达文件末尾时返回EOF（通常为-1）。

示例代码

int num;
printf("请输入一个数字: ");
if (scanf("%d", &num) == 1) {
    printf("你输入的是: %d\n", num);
} else {
    printf("输入无效！\n");
}

⚠️ 致命陷阱与解决方案

缓冲区溢出

char str[10];
scanf("%s", str); // 输入超过9字符将导致崩溃！

修复方案：使用宽度限制

scanf("%9s", str); // 最多读取9字符

输入残留问题

scanf("%d", &a);
fgets(str, 10, stdin); // 此处的fgets会直接读到换行符！

修复方案：清空缓冲区

void flush_input() {
    int c;
    while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF);
}

二、`fgets`：安全读取字符串的守护者

函数原型

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);

参数解析

str：目标字符数组（需预先分配内存）。
n：最大读取字符数（实际读取n-1个，最后一个位置存\0）。
stream：输入流，通常用stdin表示键盘输入。

返回值

成功：返回str指针。
失败：返回NULL（如到达文件末尾或错误）。

示例代码

char buffer[20];
printf("请输入你的名字: ");
if (fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin) != NULL) {
    buffer[strcspn(buffer, "\n")] = '\0'; // 去除换行符
    printf("你好，%s！\n", buffer);
}

🔑 关键细节

换行符处理：fgets会包含输入的换行符，需手动替换为\0。
截断检测：若输入超过n-1字符，剩余字符会留在缓冲区，下次读取时可能出问题。

三、`getchar`：简单但强大的单字符读取

函数原型

int getchar(void); // 从stdin读取一个字符

返回值

成功：返回字符的ASCII码值（int类型）。
失败：返回EOF（通常为-1）。

示例代码

printf("按任意键继续...");
int ch = getchar();
if (ch != EOF) {
    printf("\n你按下了: %c\n", ch);
}

💡 高频用途

清空输入缓冲区

while ((ch = getchar()) != '\n' && ch != EOF); // 丢弃所有残留字符

实现密码隐藏

while ((ch = getchar()) != '\n') {
    password[i++] = ch;
    printf("*");
}

四、`sscanf`：字符串解析的瑞士军刀

函数原型

int sscanf(const char *str, const char *format, ...);

参数解析

str：待解析的源字符串。
format：格式字符串（同scanf）。
...：存储解析结果的变量地址列表。

返回值

成功：匹配并赋值的参数个数。
失败：返回EOF。

示例代码

char log[] = "Error:404|2023-08-25";
int code, year, month, day;
if (sscanf(log, "Error:%d|%d-%d-%d", &code, &year, &month, &day) == 4) {
    printf("错误码%d，日期：%d年%d月%d日\n", code, year, month, day);
}

🛠️ 实战技巧

跳过不需要的内容

sscanf("Name: Alice Age: 25", "Name: %s Age: %d", name, &age); // 使用格式符跳过冒号等字符

处理不规则输入

sscanf("Data:42,3.14", "%*[^0-9]%d,%f", &num, &val); // %*[^0-9]跳过非数字前缀

📊 四大函数对比决策表

函数	适用场景	安全性	灵活性	易用性
`scanf`	结构化数据输入（数字等）	低	高	中
`fgets`	安全读取整行文本（含空格）	高	低	高
`getchar`	单字符处理或缓冲区清理	高	低	高
`sscanf`	从字符串提取结构化数据	高	极高	中