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炜栈戏
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1 嵌入式 Linux C 语言程序设计基础教程作者 : 华清远见第 3 章数据的输入输出本章目标在上一章中, 读者了解了嵌入式 Linux C 语言的数据相关的知识, 包括数据类型变量和常量等本章继续介绍 C 语言中与数据有关的知识, 数据的输入输出通过本章的学习, 读者将会掌握如下内容 : 字符输出函数 putchar 格式化输出函数 printf 字符输入函数 getchar 格式化输入函数 scanf 字符串输入输出函数

2 3.1 数据的输出在这里我们讨论的数据的输出, 指的是如何把数据显示到标准输出, 即显示器上至于, 如何把数据输出到文件中或者写到数据库中, 不在本书的讨论范围内, 读者可以参考嵌入式 Linux 应用方面的书首先, 我们介绍一下字符型数据的输出, 在 C 库中有专门的字符输出函数 getchar 字符输出函数 putchar 头文件 :stdio.h 函数原型 :int putchar(int c) 函数参数 :c 为字符常量或表达式函数返回值 : 输出的字符函数功能 : 在标准输出上显示一个字符示例代码如下 : int a = 65; char b = 'B'; putchar(a); putchar('\n'); putchar(b); linux@ubuntu:~/book/ch3$ gcc test.c o test -Wall A B 格式化输出函数 printf putchar 函数只能在终端输出一个字符型的数据, 如果期望在终端输出若干个数据, 且为任意类型, 可以用 printf 函数头文件 :stdio.h 函数原型 :int printf (const char *format, ) 函数参数 :format 指定输出格式, 后面跟要输出的变量, 为不定参, 用代表函数返回值 : 成功返回输出的字节数, 失败返回 -1(EOF) 函数功能 : 格式化字符串输出表 3-1 显示了目前 printf 支持的格式符 2

3 表 3-1 printf 支持的格式格式符作用格式符作用 i, d 十进制整数 s 字符串 x, X 十六进制无符号整数 e, E 指数形式浮点小数 o 八进制无符号整数 f 小数形式浮点小数 u 无符号十进制整数 g e 和 f 中较短一种 c 单一字符 %% 百分号本身一个格式说明可以带有几个修饰符, 用来指定显示宽度, 小数尾数及左对齐等请参照表 3-2 表 3-2 printf 支持的格式说明符的修饰符修饰符功能 m 输出数据域宽, 数据长度 <m, 左补空格 ; 否则按实际输出.n 对实数, 指定小数点后位数 ( 四舍五入 ) 对字符串, 指定实际输出位数 - 输出数据在域内左对齐 ( 缺省右对齐 ) + 指定在有符号数的正数前显示正号 (+) 0 输出数值时指定左面不使用的空位置自动填 0 # 在八进制和十六进制数前显示前导 0,0x l 在 d, o, x, u 前, 指定输出精度为 long 型在 e, f, g 前, 指定输出精度为 double 型示例代码如下 : int a = 1234; float f = ; char ch = 'a'; char s[] = "Hello world!"; printf("%8d,%2d\n", a, a); printf("%f,%8f,%8.1f,%.2f\n", f, f, f, f); printf("%3c\n", ch); printf("%s\n%15s\n%10.5s\n%2.5s\n%.3s\n", s, s, s, s, s); linux@ubuntu:~/book/ch3$ gcc test.c o test -Wall 1234, , , 123.5, a Hello world! 3

4 Hello world! Hello Hello Hel 在这个程序中, 对于整数的输出, 使用的是格式符 %8d 和 %2d 在这个例子中整数 a 的值为 1234, 有 4 位, 用 %8d 输出, 不够 8 位, 左补 4 个空格 ; 用 %2d 输出, 变量 a 本身就超过了 2 位,2 不起作用对于程序中的浮点数 f,f 的值为 , 有 7 位, 用 %f 输出, 小数点后有 6 位 ; 用 %8f 输出, 对小数点后的位数没有限制, 还是规定的 6 位, 加上整数部分和小数点, 数值就有 10 位 ( ) 超过了 8, 相当于 8 不起作用 ; 用 %8.1f 输出, 要求小数点后有 1 位 ( 四舍五入 ), 总共 8 位, 因此左边补充了 3 个空格 ; 用 %.2f 输出, 限制了小数点后有 2 位小数, 但是, 对数据的总位数没有限制, 因此输出了下面举个例子, 演示一下格式符 - 的用法 : int a = 1234; float f = ; char s[] = "Hello world!"; printf("%8d,%-8d\n", a, a); printf("%10.2f,%-10.1f\n", f, f); printf("%10.5s,%-10.3s\n", s, s); 1234, ,123.5 Hello,Hel 在程序中, 整数 a 为 1234, 有 4 位, 用 %8d 输出, 左补 4 个空格, 若加了 - 修饰, 用 %-8d 输出, 左对齐, 右补 4 个空格关于浮点数输出, 加 - 修饰, 也是改变的对齐方式对于字符串 s( Hello world! ), 用 %10.5s 输出, 实际输出 5 个字符 Hello, 共输出 10 个, 因此左补 5 个空格, 用 %-10.3s 输出, 实际输出 3 个字符 Hel, 右补 7 个空格下面举个例子, 演示一下格式符 0 + # 的用法 : int a = 1234; float f = ; printf("%08d\n", a); printf("%010.2f\n", f); 4

5 printf("%0+8d\n", a); printf("%0+10.2f\n", f); a = 123; printf ("%o,%#o,%x,%#x\n", a, a, a, a); linux@ubuntu:~/book/ch3$ gcc test.c o test -Wall ,0173,7B,0X7B 在此程序中, 格式符 %08d 和 %010.2f, 0 起的作用是, 左面不使用的空位置自动填 0 格式符 %0+8d 和 %0+10.2f, + 起的作用是, 正数前面显示 + 号 3.2 数据的输入前文已经介绍了数据输出, 现在继续介绍数据输入这里所说的数据输入, 是指如何得到从键盘上输入的数据关于如何读取文件中的数据或者读取数据库中的数据, 不在本书的讨论范围, 读者可以参考嵌入式 Linux 应用方面的书字符输入函数 getchar 首先, 我们介绍一下字符型数据的输入, 在 C 库中有专门的字符输入函数头文件 :stdio.h 函数原型 :int getchar(void) 函数参数 : 无函数返回值 : 成功, 返回读到的字符, 失败或读到结束符返回 EOF(-1) 函数功能 : 在键盘上读一个字符提到字符型数据, 就必须要熟悉 ASCII 表在计算机中, 所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数表示 ( 因为计算机只能识别 0 和 1) 像 a b A B 这样的英文字母以及等数字, 还有一些常用的符号 ( 例如 * 等 ) 在计算机中存储时都要使用二进制数来表示关于具体用哪个数字表示哪个符号, 就是编码问题, 大家的程序若想互相通信, 必须遵照相同的规则于是, 美国国家标准学会 (American National Standard Institute, ANSI) 制定了美国标准信息交换代码, 即 ASCII 编码 (ASCII 表 ) ASCII 表中共 256 个字符,ASCII 码值从 0 到 255 getchar 函数返回值的含义是存储从键盘上读取的字符, 返回值的类型确是 int, 很多人不理解, 认为返回值应该是 char 类型 char 类型的全称是 signed char 型, 表示范围 -128~127, 而字符的 ASCII 码的范围是 0~255, 显然,char 型的范围太小了, 不能存储所有的值若返回值的类型是 unsigned char, 范围恰好为 0~255 那为什么 getchar 函数的返回值的类型不是 unsigned char 呢? 读者需要想到一种特殊情况, 即 getchar 函数失败或读到了结束符, 用 -1 表示,unsigned char 不能存储负数因此, 返回值的类型是 int, 范围够大, 还可以存储 -1 5

6 示例代码如下 : int ch; printf("enter a character:"); while ((ch = getchar())!= EOF) printf ("%c--->%#x\n", ch, ch); printf ("end main\n"); Enter a character:a a--->0x61 --->0xa b b--->0x62 --->0xa end main 可以看出, 输入字符 a 时, 第一次 getchar 函数读到了字符 a, 第二次 getchar 函数, 读到 \n 按 ctrl+d 键,getchar 函数返回 EOF, 输入结束, 程序退出格式化输入函数 scanf getchar 函数只能从键盘读到一个字符型的数据, 如果期望读到若干个数据, 且为任意类型, 可以用 scanf 函数头文件 :stdio.h 函数原型 :int scanf (const char *format, ) 函数参数 :format 指定输入格式, 后面跟要输入的变量的地址表, 为不定参, 用代表函数返回值 : 成功返回输入的变量的个数, 失败返回 -1(EOF) 函数功能 : 按指定格式从键盘读入数据, 存入地址表指定存储单元中, 并按回车键结束目前,scanf 支持的格式字符很多, 详情参照表 3-3 表 3-3 scanf 函数支持的格式说明符 i, d 十进制整数 c 单一字符 x, X 十六进制无符号整数 s 字符串 o 八进制无符号整数 e 指数形式浮点小数 u 无符号十进制整数 f 小数形式浮点小数 6

7 表 3-4 列车了 scanf 函数支持的格式说明符可以带的修饰符表 3-4 scanf 函数支持的格式说明符的修饰符修饰符功能 h 用于 d, o, x 前, 指定输入为 short 型整数 l 用于 d, o, x 前, 指定输入为 long 型整数用于 e, f 前, 指定输入为 double 型实数 m 指定输入数据宽度, 遇空格或不可转换字符结束 * 抑制符, 指定输入项读入后不赋给变量示例代码如下 : int a, b, c; printf ("input a b c:"); scanf("%d", &a); scanf("%x", &b); scanf("%o", &c); printf("a=%d, b=%d, c=%d\n", a, b, c); input a b c: a=15, b=21, c=13 可以看出, 当输入的格式说明是 %x 时, 输入的数字被看做十六进制数, 十六进制的 15 就是十进制的 21 当输入的格式说明是%o 时, 输入的数字被看做八进制数, 八进制的 15 就是十进制的 13 下面再看一个格式说明符修饰符的例子 : int yy, mm, dd; int a; float c; printf ("input year month day:"); scanf ("%4d%2d%2d", &yy, &mm, &dd); printf("%d-%d-%d\n", yy, mm, dd); 7

8 printf ("input int float:"); scanf ("%3d%*4d%f", &a, &c); printf("a=%d, c=%f\n", a, c); 在此程序中, 需要输入多个变量, 就涉及了怎么去分隔输入值的问题输入分隔符的指定 : 一般以空格 TAB 或回车键作为分隔符 input year month day: input int float: a=9, c= input year month day: input int float: a=123, c= 在上面程序中,%*4d 比较特殊,* 是抑制符,4d 指定输入项中 4 个数字读入后不赋给变量关于 scanf 函数有一些特别需要注意的地方 : 1 用 %c 格式符时, 空格和转义字符作为有效字符输入示例代码如下 : char ch1, ch2, ch3; printf ("input three characters:"); scanf ("%c%c%c", &ch1, &ch2, &ch3); printf ("ch1=%c, ch2=%c, ch3=%c\n", ch1, ch2, ch3); input three characters:a b c ch1=a, ch2=, ch3=b input three characters:a\tb ch1=a, ch2=\, ch3=t 2 输入数据时, 遇到以下情况认为该数据结束 : 8

9 - 空格 TAB 或回车 - 宽度结束 - 非法输入关于非法输入, 比如 : 程序需要输入一个浮点数, 用户输入的是字母, 这就属性非法输入读者可以通过下面的示例, 来深入理解 : char ch1, ch2, ch3; printf("input three characters:"); scanf("%c%c%c", &ch1, &ch2, &ch3); printf("ch1=%c, ch2=%c, ch3=%c\n", ch1, ch2, ch3); input three characters:1234 w 123.y2 a=1234, b=, c= input three characters:1234w34.x6 a=1234, b=w, c= scanf 函数返回值是成功输入的变量的个数, 当遇到非法输入时, 返回值会小于实际变量个数示例程序如下 : int a, b, n; printf("input numbers:"); while ((n = scanf("%d%d", &a, &b)) == 2) printf("a=%d, b=%d\n", a, b); printf("input numbers:"); printf("n=%d\n", n); 9

10 input numbers:9 5 a=9, b=5 input numbers:3 6 a=3, b=6 input numbers:1 q n=1 可以看出, 需要输入 2 个整数, 当正常输入时,scanf 函数返回 2 若有一个变量是非法输入( 输入字母 ) 时, 返回值为 1 我们经常利用 scanf 的返回值来构造循环 4 使用输入函数可能会留下垃圾, 请看下面的程序 : int a; char ch; printf("input a number:"); scanf("%d", &a); printf("a=%d\n", a); printf("input a character:"); scanf("%c", &ch); printf("ch=%c %d\n", ch, ch); input a number:9 a=9 input a character:ch= 10 在这个程序中, 当输入了一个数字后, 换行符 \n 还在缓冲区中, 接下来程序需要输入一个字符型变量时, 并没有停顿, 让用户输入, 而是直接把残留的 \n 取走了所以, 这个程序中换行符就是垃圾字符解决这个问题, 有两个办法第一调用 getchar 函数, 清除垃圾字符 int a; char ch; printf("input a number:"); scanf("%d", &a); printf("a=%d\n", a); getchar(); 10

11 printf("input a character:"); scanf("%c", &ch); printf("ch=%c %d\n", ch, ch); input a number:9 a=9 input a character:a ch=a 97 第二用格式串中空格或 %*c 来吃掉 int a; char ch; printf("input a number:"); scanf("%d", &a); printf("a=%d\n", a); printf("input a character:"); scanf("%*c%c", &ch); printf("ch=%c %d\n", ch, ch); input a number:9 a=9 input a character:a ch=a 数据输入输出综合示例问题 1: 输入三角形的三条边长 a, b, c, 计算三角形的面积 area 计算公式如下: s=(a+b+c)/2 示例程序 : #include <math.h> area= s (s a) (s b) (s c) 11

12 float a, b, c, s, area; scanf("%f%f%f", &a, &b, &c); s = 1.0 / 2 * (a + b + c); area = sqrt(s * (s-a) * (s-b) * (s-c)); printf("a=%7.2f,b=%7.2f,c=%7.2f\n", a, b, c); printf("area=%7.2f\n", area); 注意这个程序, 用到了数学函数库中的函数 sqrt, 编译程序时, 要加链接选项 -lm linux@ubuntu:~/book/ch3$ gcc area.c o area lm -Wall linux@ubuntu:~/book/ch3$./area a= 3.00,b= 4.00,c= 6.00 area= 5.33 问题 2: 从键盘输入 a b c 的值, 求一元二次方程 y=ax 2 +b 的根, 计算公式如下 : 示例程序 : #include <math.h> b x1 b x2 b 2a b 2a 2 2 4ac 4ac float a, b, c, disc, x1, x2, p, q; scanf("%f%f%f", &a, &b, &c); disc = b*b - 4*a*c; p = -b/(2*a); q = sqrt(disc)/(2*a); x1 = p + q; x2 = p - q; printf("\n\nx1=%5.2f\nx2=%5.2f\n", x1, x2); linux@ubuntu:~/book/ch3$cc equation.c o equation lm -Wall linux@ubuntu:~/book/ch3$./equation

13 x1=-1.00 x2= 字符串输入输出函数关于字符串的输入输出, 除了用 scanf 函数和 printf 函数外,C 库中还提供了专门的字符串处理函数 : 1 字符串输出函数 puts 头文件 :stdio.h 函数原型 :int puts(const char *s) 功能 : 在标准输出上显示字符串 s 参数 :s 为需要输出的字符串返回值 : 成功返回一个非 0 的数字 ; 失败返回 -1 或 EOF 示例程序如下 : char s[]="welcome"; puts(s); welcome 可以看出,puts 函数在输出字符串时, 会自动追加换行符 '\n' 使用时, 注意字符数组必须以 '\0' 结束 2 字符串输入函数 gets 头文件 :stdio.h 函数原型 :char *gets(char *s) 功能 : 从键盘输入一以回车结束的字符串放入字符数组中, 并自动加 '\0' 参数 :s 为字符数组, 存储输入的字符串返回值 : 成功返回字符数组的起始地址, 失败或输入结束返回 NULL 示例程序如下 : #define N 20 int i = 0; char s[n] = 0; printf(">"); 13

14 while (gets(s)!= NULL) printf(">"); // scanf("%s", s); printf("i = %d :%s\n", i, s); i++; printf("end main\n"); linux@ubuntu:~/book/ch3$cc test.c -Wall linux@ubuntu:~/book/ch3$./a.out >how are you >i = 0: how are you aa bb cc >i = 1 :aa bb cc end main 编译这个程序时, 出现了下面的警告 : warning: the 'gets' function is dangerous and should not be used. gets 函数的参数中, 不含长度控制当输入字符时, 最多只能输入 N-1( 留一个位置存字符串的结束符 \0) 假如输入字符超过了 N-1, 则多余的符号也会被存到字符数组中, 这样就会造成内存的访问越界, 结果是不可预料的所以, 使用此函数时, 会有警告我们在使用该函数时, 一定要注意数组的长度还可以看出,gets 函数并不以空格作为字符串输入结束的标志, 而只以回车作为输入结束这是与 scanf 函数不同的小结本章也是嵌入式 Linux C 语言中很基础, 必须要熟练掌握的一章首先, 介绍了只能输出字符型数据的函数 putchar, 然后介绍了格式化输出函数 printf, 重点介绍了该函数的格式符接下来继续介绍了数据输入, 包含字符输入函数 getchar 和格式化输入函数 scanf, 重点介绍了 scanf 函数的格式符及清除垃圾符号等问题最后介绍了字符串输入输出函数思考与练习 1. 输入下面的程序, 运行出结果 int main(int argc,char **argv) char c1, c2; c1=97; 14

15 c2=98; printf( %c %c\n, c1, c2); 2. 分析下程序, 写出运行结果, 再输入计算机运行, 将得到的结果与你分析得到的结果比较对照 int main(int argc,char **argv) char c1 = a, c2 = b, c3 = c, c4= \101, c5= \116 ; printf( a%c b%c\tabc\n,c1,c2,c3); printf( \t\b%c %c,c4,c5); 3. 分析下程序, 写出运行结果, 再输入计算机运行, 将得到的结果与你分析得到的结果比较对照 int main(int argc,char **argv) int i, j, m, n ; i=8; j=10; m=++i; n=j++; printf( %d,%d,%d,%d\n,i,j,m,n); 联系方式集团官网 : 嵌入式学院 : 移动互联网学院 : 企业学院 : 物联网学院 : 研发中心 :dev.hqyj.com 集团总部地址 : 北京市海淀区西三旗悦秀路北京明园大学校内华清远见教育集团全国免费咨询电话 : 双休日及节假日请致电值班手机 : 在线咨询 : 张老师 QQ( ), 王老师 QQ( ), 杨老师 QQ( ) 企业培训洽谈专线 : 院校合作洽谈专线 : , 在线咨询 :QQ( ) 15

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C 2017 3 14 1. 2. 3. 4. 2/95 C 1. 3/95 C I 1 // talkback.c: 2 #include 3 #include 4 #define DENSITY 62.4 5 int main(void) 6 { 7 float weight, volume; 8 int size; 9 unsigned long letters;