第4章 字符串和格式化输入/输出

本章介绍以下内容：
函数：strlen()
关键字：const
字符串
如何创建、存储字符串
如何使用strlen()函数获取字符串的长度
用C预处理器指令#define和ANSIC的const修饰符创建符号常量
本章重点介绍输入和输出。与程序交互和使用字符串可以编写个性化的程序，本章将详细介绍C语言的两个输入/输出函数：printf()和scanf()。学会使用这两个函数，不仅能与用户交互，还可根据个人喜好和任务要求格式化输出。最后，简要介绍一个重要的工具——C预处理器指令，并学习如何定义、使用符号常量。

4.1 前导程序

4.2 字符串简介

4.2.1 char类型数组和nill字符

4.2.2 使用字符串

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

4.2.3 strlen()函数

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)

4.3 常量和C预处理器

#define NAME value

TAXRATE 要用大写？用大写表示符号常量是 C 语言一贯的传统

还有一个不常用的命名约定，即在名称前带c_或k_前缀来表示常量（如，c_level或k_line）

符号常量的命名规则与变量相同。可以使用大小写字母、数字和下划线字符，首字符不能为数字

4.3.1 const限定符

4.3.2 明示常量

4.4 printf()和scanf()

4.4.1 printf()函数

转换说明（conversion specification），它们指定了如何把数据转换成可显示的形式

 表4.3 转换说明及其打印的输出结果

4.4.2 使用printf()

这是printf()函数的格式：
printf( 格式字符串, 待打印项1, 待打印项2,...);

待打印项1、待打印项2等都是要打印的项。它们可以是变量、常量，甚至是在打印之前先要计算的表达式

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

4.4.3 printf()的转换说明修饰符

在%和转换字符之间插入修饰符可修饰基本的转换说明

表4.4 printf()的修饰符

 表4.5 printf()中的标记

4.4.4 转换说明的意义

给字符串断行有3种方法：
方法1：使用多个printf()语句。因为第1个字符串没有以\n字符结束，所以第2个字符串紧跟第1个字符串末尾输出。
方法2：用反斜杠（\）和Enter（或Return）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，下一行代码必须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：ANSI C引入的字符串连接。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作是一个字符串。因此，以下3种形式是等效的：
printf("Hello, young lovers, wherever you are.");
printf("Hello, young "   "lovers" ", wherever you are.");
printf("Hello, young lovers"
", wherever you are.");

4.4.5 使用scanf()

如果用scanf()读取基本变量类型的值，在变量名前加上一个&

如果用scanf()把字符串读入字符数组中，不要使用&。

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。在依次把转换说明和字段匹配时跳过空白。注意，上面示例的输入项（粗体部分是用户的输入）分成了两行。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，可以在一行或多行输入：

唯一例外的是%c转换说明。根据%c，scanf()会读取每个字符，包括空白。我们稍后详述这部分

scanf()函数所用的转换说明与printf()函数几乎相同。主要的区别是，对于float类型和double类型，printf()都使用%f、%e、%E、%g和%G转换说明。而scanf()只把它们用于float类型，对于double类型时要使用l修饰符

表4.6 ANSI C中scanf()的转换说明 

 表4.7 scanf()转换说明中的修饰符

除空格字符外的普通字符必须与输入字符串严格匹配

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

4.4.6 printf()和scanf()的*修饰符

如果你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

scanf()中*的用法与此不同。把*放在%和转换字符之间时，会使得scanf()跳过相应的输出项

4.4.7 printf()的用法提示

4.5 关键概念

4.6 本章小结

字符串是一系列被视为一个处理单元的字符。在C语言中，字符串是以空字符（ASCII码是0）结尾的一系列字符。可以把字符串储存在字符数组中。数组是一系列同类型的项或元素。下面声明了一个名为name、有30个char类型元素的数组：
char name[30];
要确保有足够多的元素来储存整个字符串（包括空字符）。
字符串常量是用双引号括起来的字符序列，如："This is an example of a string"。
scanf()函数（声明在string.h头文件中）可用于获得字符串的长度（末尾的空字符不计算在内）。scanf()函数中的转换说明是%s时，可读取一个单词。
C预处理器为预处理器指令（以#符号开始）查找源代码程序，并在开始编译程序之前处理它们。处理器根据#include指令把另一个文件中的内容添加到该指令所在的位置。#define指令可以创建明示常量（符号常量），即代表常量的符号。limits.h和float.h头文件用#define定义了一组表示整型和浮点型不同属性的符号常量。另外，还可以使用const限定符创建定义后就不能修改的变量。
printf()和scanf()函数对输入和输出提供多种支持。两个函数都使用格式字符串，其中包含的转换说明表明待读取或待打印数据项的数量和类型。另外，可以使用转换说明控制输出的外观：字段宽度、小数位和字段内的布局。