程序是人机交互的媒介,有输出必然也有输入。在C语言中,有多个函数可以从键盘获得用户输入:

  • scanf():和 printf() 类似,scanf() 可以输入多种类型的数据。
  • getchar()getche()getch():这三个函数都用于输入单个字符。
  • gets():获取一行数据,并作为字符串处理。

scanf() 是最灵活、最复杂、最常用的输入函数,但它不能完全取代其他函数,大家都要有所了解。

scanf()函数

scanf 是 scan format 的缩写,意思是格式化扫描,也就是从键盘获得用户输入。我们先来看一个例子:

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int a, b, c, d;
    scanf("%d", &a);  //输入整数并赋值给变量a
    scanf("%d", &b);  //输入整数并赋值给变量b
    printf("a+b=%d\n", a+b);  //计算a+b的值
    scanf("%d %d", &c, &d);  //输入两个整数并分别赋值给c、d
    printf("c*d=%d\n", c*d);  //计算c*d的值
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果:

1260↙
a+b=72
10 23↙
c*d=230
↙表示按下回车键。

从键盘输入12,按下回车键,scanf() 就会读取输入数据并赋值给变量 a,本次输入结束,执行下一条语句。接着给变量b赋值,也是同样的道理。

第9行代码中,我们同时输入两个整数并分别赋值给c、d。注意"%d %d"之间是有空格的,所以输入数据时也要有空格。也就是说,输入数据的格式要和控制字符串的格式一致。

scanf 和 printf 非常相似:

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scanf("%d %d", &a, &b);  // 获取用户输入的两个整数,分别赋值给变量 a 和 b
printf("%d %d", a, b);  // 将变量 a 和 b 的是在显示器上输出。

它们都有格式控制字符串,都有变量列表。不同的是,scanf 的变量前要带一个&符号;&称为取地址符,也就是获取变量在内存中的地址。

在《二进制思想以及数据的存储》一节中讲到,数据是以二进制的形式保存在内存中的,字节(Byte)是最小的可操作单位。为了便于管理,我们给每个字节分配了一个编号,使用该字节时,只要知道编号就可以,就像每个学生都有学号,老师会随机抽取学号来让学生回答问题。字节的编号是有顺序的,从 0 开始,接下来是 1、2、3……

下图是 4G 内存中每个字节的编号(以十六进制表示):
第4章 C语言输入输出 3、C语言从键盘输入数据

这个编号,就叫做地址(Address)int a;会在内存中分配四个字节的空间,我们将第一个字节的地址称为变量 a 的地址,也就是&a的值。对于前面讲到的整数、浮点数、字符,都要使用 & 获取它们的地址,scanf 会根据地址把读取到的数据写入内存。

我们不妨将它们的地址输出看一下:

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int a='F';
    int b=12;
    int c=452;
    printf("&a=%#x, &b=%#x, &c=%#x\n", &a, &b, &c);
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果:

&a=0x18ff48, &b=0x18ff44, &c=0x18ff40
第4章 C语言输入输出 3、C语言从键盘输入数据
图:a、b、c 的内存地址

注意:你看到的地址是虚拟地址,并不等于它在物理内存中的地址。虚拟内存是现代操作系统因内存管理的需要才提出的概念,dos 下没有这个概念,用户看到的都是真实的地址。CPU 操作的是物理内存地址,所以虚拟地址必须经过转换才能交给 CPU,这是 OS 的工作,对用户是透明的。

再来看一个 scanf 的例子:

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int a, b, c;
    scanf("%d %d", &a, &b);
    printf("a+b=%d\n", a+b);
    scanf("%d   %d", &a, &b);
    printf("a+b=%d\n", a+b);
    scanf("%d, %d, %d", &a, &b, &c);
    printf("a+b+c=%d\n", a+b+c);
 
    scanf("%d is bigger than %d", &a, &b);
    printf("a-b=%d\n", a-b);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果:

10    20↙
a+b=30
100 200↙
a+b=300
56,45,78↙
a+b+c=179
25 is bigger than 11↙
a-b=14

第一个 scanf() 的格式控制字符串为"%d %d",中间有一个空格,而我们却输入了10    20,中间有多个空格。第二个 scanf() 的格式控制字符串为"%d   %d",中间有多个空格,而我们却输入了100 200,中间只有一个空格。这说明 scanf() 对输入数据之间的空格的处理比较宽松,并不要求空格数严格对应。

第三个 scanf() 的控制字符串为"%d, %d, %d",中间以逗号分隔,所以输入的整数也要以逗号分隔。

第四个 scanf() 要求整数之间以is bigger than分隔。

每次用户按下回车键,程序就会认为用户输入结束,scanf() 开始读取用户输入的内容,并根据格式控制字符串从中提取数据,只要用户输入的内容和格式控制字符串匹配,就能够正确提取。

本质上讲,用户输入的内容都是字符串,scanf() 完成的是从字符串中提取有效数据的过程。

输入单个字符

scanf 用于接收用户输入的各种数据,如果仅仅是输入单个字符,也可以使用 getchar()、getche() 或 getch()。

getchar() 使用示例:

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    char c;
    c=getchar();
    printf("c='%c'\n", c);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果:

#↙
c='#'

你也可以将第5、6行的语句合并为一个:

char c = getchar();

getche() 使用示例:

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#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    char c=getche();
    printf("c='%c'\n", c);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果:

#c='#'

大家亲自运行程序会发现,刚输入字符 #,getche() 就立即获取,不会等到用户按下回车键,所以运行结果中没有换行。而 getchr() 不是,它要等到用户按下回车键才能确认输入结束,所以运行结果中有换行。

getch() 使用示例:

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#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    char c=getch();
    printf("c='%c'\n", c);
    system("pause");
    return 0;
}

运行程序,输入 #,结果为:

c='#'

大家亲自运行程序会发现,getch() 和 getche() 类似,输入一个字符就立即获取,不会等待用户按下回车键。与 getche() 不同的是,getch() 输入的 # 并没有显示出来。

在C语言中,将用户输入的内容显示在屏幕上叫做回显(Echo)。getchar()、getche() 是有回显的,而 getch() 没有回显。

回显在大部分情况下是有必要的,它能够与用户及时交互,让用户清楚地看到自己输入的内容。但在某些特殊情况下,我们却不希望有回显,例如输入密码,有回显是非常危险的,容易被偷窥。

另外需要注意的是:getchar() 位于 stdio.h 头文件中,是C语言规定的标准函数;而 getche()、getch() 位于 conio.h 中,它们都不是标准函数,不保证在任何编译器下都有效。

输入字符串

这里由于大家的基础知识还不够,没有学到数组和指针,暂时无法深入讲解。下面仅作一个演示:

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#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    char str1[30], str2[30];  //定义两个字符数组
    gets(str1);
    scanf("%s", str2);
    puts(str1);
    puts(str2);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果:

The world is beautiful!↙
Hello World!↙
The world is beautiful!
Hello

gets() 会读取用户输入的整行内容,包括空格。而 scanf() 遇到空格就结束读取,也就是说,使用 scanf() 读取的字符串中永远不会包含空格。

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