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标题: 对scanf函数的一个总结 [打印本页]

作者: fantacyleo 时间: 2014-7-2 22:59
标题: 对scanf函数的一个总结
scanf函数是C编程中常用的读取用户键盘输入的函数，也是一个让大家比较头疼的函数。看到有人提问是否能总结一下这个函数，我就试着结合C99标准把这个函数需要注意的地方说一下。不过，对iOS开发来说，C只是打个基础，iOS App中不会用scanf来接收用户输入，大家不用太深究。

首先，scanf是C标准库中的一个函数，这就意味着这个函数的功能和行为是由C标准规定的。C99标准中对这个函数的声明如下：

#include <stdio.h>
int scanf(const char * restrict format, ...);

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一、scanf函数是在stdio.h这个头文件中声明的。C语言“很小”，语言本身连最基本的输入输出功能都不提供，全部放到库函数中实现。也正因为小巧玲珑，C的适应性极强，应用范围极广。

二、scanf函数有返回值，类型是int，它等于scanf成功匹配并读入的元素个数。可以利用这个返回值来校验是否达到了预期的读取目标。比如打算让用户输入3个整数，结果一看scanf返回值只有2，那说明用户未按要求输入，可以编写相应代码要求其重新输入。

三、大家最关心的部分来了，那就是scanf的形参部分“const char * restrict format, ...”。通常，我们会这样调用scanf函数：

int a, b;
scanf("%d %d", &a, &b);

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上面代码中的"%d %d"就是scanf形参的“const char * restrict format"部分，又叫格式化字符串，而"&a, &b"则是scanf形参中的"..."部分。"..."是C语言中的特殊语法，叫可变参数，没必要深究，大意就是可以传入任意数目的参数。不过，编程中一定要确保格式化字符串中的"%"个数和可变参数个数相等，如果%多了，C标准说我也不知道怎么办，编译器你们随意吧；如果可变参数多了，多出来的参数就不会被赋值。

格式化字符串的%后面可以跟哪些东西？C标准列了挺多，当然我们只要知道常用的几个:%s(匹配字符串), %d(匹配有符号整数), %c(匹配单个字符), %u(匹配无符号整数), %f(匹配单精度浮点数), %x(匹配十六进制整数), %p(匹配指针)。由于整数有不同长度，浮点数区分单精度双精度，因此又加上了长度标识符l和ll，衍生出:%ld(匹配long), %lld(匹配long long), %lu(匹配unsigned long), %llu(匹配unsigned long long), %lf(匹配double)。顺便提一下有的OC代码中会出现%i，%i和%d一样也匹配整数，但%i不仅能匹配10进制整数，还能匹配16进制和8进制整数，比如你输入0x1a，%i就能识别并将其转为对应的十进制数26.

可变参数必须是指针，用C标准的话说，scanf会把可变参数当作指针，将成功读取的元素存放到可变参数所指向的内存空间中(using subsequent arguments as pointers to the objects to receive the converted input) 初学者最容易犯的错误就是少写了取地址运算符&，结果往往就是程序运行时收到一条著名的错误：segmentation fault

最后就是格式化字符串如何匹配键盘输入的内容。基本规则是：
scanf会按照格式化字符串的内容来匹配你的输入，普通字符匹配输入的普通字符，%则按其含义匹配输入的字符。如果匹配、读取成功，则继续匹配、读取剩余字符串，否则函数就返回（If a directive fails, the function returns）。

根据这个基本规则，喜欢在格式化字符串中包含提示信息的人要当心了。比如写scanf("请输入两个整数:%d %d", &a, &b); 按照基本规则，输入者惨了，在他输入两个整数之前，他必须原封不动地输入"请输入两个整数:"。如果你直接输入"123 456"，那么scanf发现"1"不匹配"请"，scanf函数将立即返回，导致a和b没有被赋值。所以尽量不要在scanf的格式化字符串中放非%开头的普通字符，要提示用户输入，可以在scanf之前加一条printf。

举一个例子说明基本规则：

scanf("%d%d%f%f", &a, &b, &x, &y);

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假设用户输入:

1-20.3k

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那么scanf首先匹配%d，它看到1符合%d的要求，就继续看下一个字符。由于整数中间不能出现减号，那么此次匹配结束，成功读取整数1，赋值给a，而减号则放回一个缓冲区中，供下一次读取。由于上一次匹配%d成功，因而scanf不会返回，继续匹配第二个%d。发现以减号开头，可以视为负数，符合整数要求，于是继续读入2和0。由于整数不能出现小数点，因而此次匹配结束，成功读取-20赋值给b，小数点放回缓冲区，接下来匹配%f。浮点数可以省略0，直接以小数点开头，因此读取浮点数0.3，浮点数中不能出现字母k，因此匹配结束，x赋值0.3，k放回缓冲区，继续匹配%f。浮点数中不能包含k，因此匹配失败，scanf返回，k放回缓冲区，供下一次scanf读取。

还有两条对基本规则的补充：
1. 除了%c，scanf在寻找读取数据的起始位置时，会跳过输入字符串中的所有空白字符（空格、tab键、换行符等），也就是说，scanf会从第一个非空白字符开始读取（Input white-space characters are skipped, unless the specification includes a[,c,ornspecifier.）。比如，

int a, b;
scanf("%d%d", &a, &b);

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你输入"123 456"或"123 456"或" 123 456"，scanf都可以分别给a和b赋值123和456。
%c是这条规则的例外：

int c;
scanf("%c", &c);

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如果你输入空格+回车，那么变量c的值就是空格，这可以通过prinf("%d", c)来验证，应该会输出32，也就是空格的ascii码编号。

2. 格式化字符串中如果包含了空白字符，则它匹配输入字符串中的0个或多个空白字符(A directive composed of white-space character(s) is executed by reading input up to the first non-white-space character)

好了，我想对于scanf，iOS开发的学习者了解以上内容就足够了。如有错讹，敬请大家批评指正！

作者: Medwyn 时间: 2014-7-3 11:22
不错的经验总结，没必要死记，用到的时候再查也不迟。

作者: 爱情路13号 时间: 2014-7-3 12:12
我自己也在总结这个东西，还有循环的结构，内循环，外循环，一不小心就错了

作者: 魇影 时间: 2014-7-3 12:49
总结的很详细嘛

作者: zhs 时间: 2014-7-3 13:09
总结的很不错，返回值这点学习了~

作者: 完美世界 时间: 2014-7-4 20:13
支持一下

作者: 我说你是个逗比 时间: 2014-9-13 17:09
总结的很专业，楼主强大

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