第2讲：C语言数据类型和变量

目录

1.数据类型介绍

C语言提供了丰富的数据类型来描述生活中的各种数据。
使用整型类型来描述整数，使用字符类型来描述字符，使用浮点型类型来描述小数。
所谓“类型”，就是相似的数据所拥有的共同特征，编译器只有知道了数据的类型，才知道怎么操作数据。
下面盘点⼀下C语言提供的各种数据类型.

1.1字符型

char //character
[signed] char //有符号的
unsigned char //⽆符号的

1
2
3
4
5

1.2整型

//短整型
short [int]
[signed] short [int]
unsigned short [int]
//整型
int
[signed] int
unsigned int
//⻓整型
long [int]
[signed] long [int]
unsigned long [int]

//更⻓的整型
//C99中引⼊
long long [int]
[signed] long long [int]
unsigned long long [int]

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

1.3浮点型

float
double
long double
1
2
3

1.4 布尔类型

C 语言原来并没有为布尔值单独设置⼀个类型，而是使用整数 0 表示假，非零值表示真。
在 C99 中也引入了 布尔类型 ，是专门表示真假的。

1 _Bool
1

布尔类型的使用得包含头文件
布尔类型变量的取值是：true 或 false

#define bool _Bool
#define false 0
#define true 1
1
2
3

代码演示：

_Bool flag = true;
if (flag)
 printf("i like C\n");
1
2
3

1.5 各种数据类型的长度

每⼀种数据类型都有自己的长度，使用不同的数据类型，能够创建出长度不同的变量，变量长度的不同，存储的数据范围就有所差异。

1.5.1 sizeof 操作符

sizeof 是⼀个关键字，也是操作符，专门是用来计算sizeof的操作符数的类型长度的，单位是字节。
sizeof 操作符的操作数可以是类型，也可是变量或者表达式

sizeof( 类型 )
sizeof 表达式

1
2
3
4

sizeof 的操作数如果不是类型，是表达式的时候，可以省略掉后边的括号的。
sizeof 后边的表达式是不真实参与运算的，根据表达式的类型来得出大小。
sizeof 的计算结果是 size_t 类型的。

注意:sizeof 运算符的返回值，C 语言只规定是无符号整数，并没有规定具体的类型，而是留给系统自己去决定， sizeof 到底返回什么类型。不同的系统中，返回值的类型有可能是unsigned int ，也有可能是 unsigned long ，甚至是 unsigned long long 对应的 printf() 占位符分别是 %u 、 %lu 和 %llu 。这样不利于程序的可移植性。
C 语言提供了⼀个解决方法，创造了⼀个类型别名 size_t ，用来统⼀表示 sizeof 的返回值类型。对应当前系统的 sizeof 的返回值类型，可能是 unsigned int ，也可能是unsigned long long 。
比如：

#include 
int main()
{
 int a = 10;
 printf("%zd\n", sizeof(a));
 printf("%zd\n", sizeof a);//a是变量的名字，可以省略掉sizeof后边的()
 printf("%zd\n", sizeof(int));
 printf("%zd\n", sizeof(3 + 3.5));
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1.5.2 数据类型长度

#include 
int main()
{
 printf("%zd\n", sizeof(char));
 printf("%zd\n", sizeof(_Bool));
 printf("%zd\n", sizeof(short));
 printf("%zd\n", sizeof(int));
 printf("%zd\n", sizeof(long));
 printf("%zd\n", sizeof(long long));
 printf("%zd\n", sizeof(float));
 printf("%zd\n", sizeof(double));
 printf("%zd\n", sizeof(long double));
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

在VS2022 X64配置下的输出：

1
1
2
4
4
8
4
8
8
1
2
3
4
5
6
7
8
9

1.5.3 sizeof 中表达式不计算

//测试：sizeof中表达式不计算
#include 
int main()
{
 short s = 2;
 int b = 10;
 printf("%d\n", sizeof(s = b+1));
 printf("s = %d\n", s);
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

sizeof 在代码进行编译的时候，就根据表达式的类型确定了，类型的常用，而表达式的执行却要在程序运行期间才能执行，在编译期间已经将sizeof处理掉了，所以在运行期间就不会执行表达式了。

2.signed 和 unsigned

C 语言使用 signed 和 unsigned 关键字修饰 字符型和整型类型的。
signed 关键字，表示⼀个类型带有正负号，包含负值；
unsigned 关键字，表示该类型不带有正负号，只能表示零和正整数。
对于 int 类型，默认是带有正负号的，也就是说 int 等同于 signed int 。
由于这是默认情况，关键字 signed一般都省略不写，但是写了也不算错。

1 signed int a;
2 // 等同于int a;
1
2

int 类型也可以不带正负号，只表示非负整数。这时就必须使用关键字 unsigned 声明变量。

unsigned int a;
1

整数变量声明为 unsigned 的好处是，同样长度的内存能够表示的最大整数值，增大了⼀倍。
比如，16位的 signed short int 的取值范围是：-32768~32767，最大是32767；
而unsigned short int 的取值范围是：0~65535，最大值增大到了65,535。
32位的 signed int 的取值范围可以参看 limits.h 中给出的定义。

下面的定义是VS2022环境中，limits.h中相关定义。

1.#define SHRT_MIN (-32768) //有符号16位整型的最⼩值
2 #define SHRT_MAX 32767 //有符号16位整型的最⼤值
3 #define USHRT_MAX 0xffff //⽆符号16位整型的最⼤值
4 #define INT_MIN (-2147483647 - 1) //有符号整型的最⼩值
5 #define INT_MAX 2147483647 //有符号整型的最⼤值
1
2
3
4
5

unsigned int 里面的 int 可以省略，所以上面的变量声明也可以写成下面这样。

 unsigned a;
1

字符类型 char 也可以设置 signed 和 unsigned 。

signed char c; // 范围为 -128 到 127
unsigned char c; // 范围为 0 到 255

1
2
3
4

注意，C 语言规定 char 类型默认是否带有正负号，由当前系统决定。
这就是说， char 不等同于 signed char ，它有可能是 signed char ，也有可能是
unsigned char 。
这⼀点与 int 不同， int 就是等同于 signed int 。

3.数据类型的取值范围

上述的数据类型很多，尤其数整型类型就有short、int、long、long long 四种，为什么呢？
其实每⼀种数据类型有自己的取值范围，也就是存储的数值的最大值和最小值的区间，有了丰富的类型，我们就可以在适当的场景下去选择适合的类型。如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值：
limits.h 文件中说明了整型类型的取值范围。
float.h 这个头文件中说明浮点型类型的取值范围。
为了代码的可移植性，需要知道某种整数类型的极限值时，应该尽量使用这些常量。
• SCHAR_MIN ， SCHAR_MAX ：signed char 的最小值和最大值。
• SHRT_MIN ， SHRT_MAX ：short 的最小值和最大值。
• INT_MIN ， INT_MAX ：int 的最小值和最大值。
• LONG_MIN ， LONG_MAX ：long 的最小值和最大值。
• LLONG_MIN ， LLONG_MAX ：long long 的最小值和最大值。
• UCHAR_MAX ：unsigned char 的最大。
• USHRT_MAX ：unsigned short 的最大值。
• UINT_MAX ：unsigned int 的最大值。
• ULONG_MAX ：unsigned long 的最大值。
• ULLONG_MAX ：unsigned long long 的最大值。

4. 变量

4.1 变量的创建

了解清楚了类型，我们使用类型做什么呢？类型是用来创建变量的。
什么是变量呢？C语言中把经常变化的值称为变量，不变的值称为常量。
变量创建的语法形式是这样的：

data_type name;
 | |
 | |
数据类型 变量名
1
2
3
4

int age; //整型变量
char ch; //字符变量
double weight; //浮点型变量
1
2
3

变量在创建的时候就给⼀个初始值，就叫初始化。

int age = 18;
char ch = 'w';
double weight = 48.0;
unsigned int height = 100;
1
2
3
4

4.2 变量的分类

• 全局变量：在大括号外部定义的变量就是全局变量
全局变量的使用范围更广，整个工程中想使用，都是有办法使用的。
• 局部变量：在大括号内部定义的变量就是局部变量
局部变量的使用范围是比较局限，只能在自己所在的局部范围内使用的。

#include 
int global = 2023;//全局变量
int main()
{
 int local = 2018;//局部变量
 printf("%d\n", local);
 printf("%d\n", global);
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9

如果局部和全局变量，名字相同呢？

#include 
int n = 1000;
int main()
{
 int n = 10;
 printf("%d\n" n);//打印的结果是多少呢？
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8

其实当局部变量和全局变量同名的时候，局部变量优先使用

全局变量和局部变量在内存中存储在哪里呢？
⼀般我们在学习C/C++语⾔的时候，我们会关注
内存中的三个区域：栈区、堆区、静态区。

1. 局部变量是放在内存的栈区
2. 全局变量是放在内存的静态区
3. 堆区是用来动态内存管理的（后期会介绍）
   其实内存区域的划分会更加细致，以后在操作系
   统的相关知识的时候会介绍。

5. 算术操作符：+、-、*、/、%

在写代码时候，⼀定会涉及到计算。
C语言中为了方便运算，提供了⼀系列操作符，其中有⼀组操作符叫：算术操作符。分别是： + - *
/ % ，这些操作符都是双目操作符。
注：操作符也被叫做：运算符，是不同的翻译，意思是⼀样的。

5.1 + 和 -

• + 和 -用来完成加法和减法。
  1

•  +和 - 都是有2个操作数的，位于操作符两端的就是它们的操作数，这种操作符也叫双目操作符。
  1

#include 
int main()
{
 int x = 4 + 22;
 int y = 61 - 23;
 printf("%d\n", x);
 printf("%d\n", y);
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9

5.2 *

运算符 * 用来完成乘法。

#include 
int main()
{
 int num = 5;
 printf("%d\n", num * num); // 输出 25
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7

5.3 /

运算符 / 用来完成除法。
除号的两端如果是整数，执行的是整数除法，得到的结果也是整数。

#include 
int main()
{
 float x = 6 / 4;
 int y = 6 / 4;
 printf("%f\n", x); // 输出 1.000000
 printf("%d\n", y); // 输出 1
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9

上面示例中，尽管变量 x 的类型是 float （浮点数），但是 6 / 4 得到的结果是 1.0 ，而不是1.5 。原因就在于 C 语言里面的整数除法是整除，只会返回整数部分，丢弃小数部分。

如果希望得到浮点数的结果，两个运算数必须至少有⼀个浮点数，这时 C 语言就会进行浮点数除法。

#include 
int main()
{
 float x = 6.0 / 4; // 或者写成 6 / 4.0
 printf("%f\n", x); // 输出 1.500000
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7

上面示例中， 6.0 / 4 表示进行浮点数除法，得到的结果就是 1.5 。

再看⼀个例子：

#include 
int main()
{
 int score = 5;
 score = (score / 20) * 100;
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7

上⾯的代码，你可能觉得经过运算， score 会等于 25 ，但是实际上 score 等于 0 。这是因为score / 20 是整除，会得到⼀个整数值 0 ，所以乘以 100 后得到的也是 0 。
为了得到预想的结果，可以将除数 20 改成 20.0 ，让整除变成浮点数除法。

#include 
int main()
{
 int score = 5;
 score = (score / 20.0) * 100;
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7

5.4 %

运算符 % 表示求模运算，即返回两个整数相除的余值。这个运算符只能用于整数，不能用于浮点数。

#include 
int main()
{
 int x = 6 % 4; // 2
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6

负数求模的规则是，结果的正负号由第⼀个运算数的正负号决定。

#include 
int main()
{
 printf("%d\n", 11 % -5); // 1
 printf("%d\n",-11 % -5); // -1
 printf("%d\n",-11 % 5); // -1
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8

上面示例中，第⼀个运算数的正负号（ 11 或 -11 ）决定了结果的正负号。

6. 赋值操作符：= 和复合赋值

在变量创建的时候给⼀个初始值叫初始化，在变量创建好后，再给⼀个值，这叫赋值。

int a = 100;//初始化
a = 200;//赋值，这⾥使⽤的就是赋值操作符
1
2

赋值操作符 = 是⼀个随时可以给变量赋值的操作符。

6.1 连续赋值

赋值操作符也可以连续赋值，如：

1 int a = 3;
2 int b = 5;
3 int c = 0;
4 c = b = a+3;//连续赋值，从右向左依次赋值的。
1
2
3
4

C语言虽然支持这种连续赋值，但是写出的代码不容易理解，建议还是拆开来写，这样方便观察代码的执行细节。

1 int a = 3;
2 int b = 5;
3 int c = 0;
4 b = a+3;
5 c = b;
1
2
3
4
5

这样写，在调试的是，每⼀次赋值的细节都是可以很方便的观察的。

6.2 复合赋值符

在写代码时，我们经常可能对⼀个数进行增、自减的操作，如下代码：

1 int a = 10;
2 a = a+3;
3 a = a-2;
1
2
3

这样代码C语言给提供了更加方便的写法：

1 int a = 10;
2 a += 3;
3 a -= 2;
1
2
3

C语言中提供了复合赋值符，方便我们编写代码，这些赋值符有：

+= -=
*= /= %=
//下⾯的操作符后期讲解
>>= <<=
&= |= ^=
1
2
3
4
5

7. 单目操作符：++、–、+、-

前面介绍的操作符都是双目操作符，有2个操作数的。C语言中还有⼀些操作符只有⼀个操作数，被称
为单目操作符。 ++、–、+(正)、-(负) 就是单目操作符的。

7.1 ++和–

++是⼀种自增的操作符，又分为前置++和后置++，- - 是⼀种自减的操作符，也分为前置- -和后置- -.

7.1.1 前置++

int a = 10;
int b = ++a;//++的操作数是a，是放在a的前⾯的，就是前置++
printf("a=%d b=%d\n",a , b);
1
2
3

计算口诀：先+1，后使用；
a原来是10，先+1，后a变成了11，再使用就是赋值给b，b得到的也是11，所以计算技术后，a和b都是11，相当于这样的代码

int a = 10;
a = a+1;
b = a;
printf("a=%d b=%d\n",a , b);
1
2
3
4

7.1.2 后置++

int a = 10;
int b = a++;//++的操作数是a，是放在a的后⾯的，就是后置++
printf("a=%d b=%d\n",a , b);
1
2
3

计算⼝诀：先使用，后+1
a原来是10，先使用，就是先赋值给b，b得到了10，然后再+1，然后a变成了11，所以直接结束后a是11，b是10，相当于这样的代码：

int a = 10;
int b = a;
a = a+1;
printf("a=%d b=%d\n",a , b);
1
2
3
4

7.1.3 前置–

如果你听懂了前置++，那前置–是同理的，只是把加1，换成了减1；
计算口诀：先-1，后使用

int a = 10;
int b = --a;//--的操作数是a，是放在a的前⾯的，就是前置--
printf("a=%d b=%d\n",a , b);//输出的结果是9 10
1
2
3

7.1.4 后置–

同理后置–类似于后置++，只是把加⼀换成了减⼀
计算口诀：先使用，后-1

int a = 10;
int b = a--;//--的操作数是a，是放在a的后⾯的，就是后置--
printf("a=%d b=%d\n",a , b);//输出的结果是：9 10
1
2
3

7.2 + 和 -

这⾥的+是正号，-是负号，都是单目操作符。
运算符 + 对正负值没有影响，是⼀个完全可以省略的运算符，但是写了也不会报错。

int a = +10; 等价于 int a = 10;
1

运算符 -用来改变⼀个值的正负号，负数的前面加上 - 就会得到正数，正数的前面加上 - 会得到负数。

int a = 10;
int b = -a;
int c = -10;
printf("b=%d c=%d\n", b, c);//这⾥的b和c都是-10
int a = -10;
int b = -a;
printf("b=%d\n", b);
1
2
3
4
5
6
7

8. 强制类型转换

在操作符中还有⼀种特殊的操作符是强制类型转换，语法形式很简单，形式如下：

        1 (类型)
1

请看代码：

int a = 3.14;
//a的是int类型, 3.14是double类型，两边的类型不⼀致，编译器会报警告
1
2

为了消除这个警告，我们可以使用强制类型转换

int a = (int)3.14;//意思是将3.14强制类型转换为int类型，这种强制类型转换只取整数部分
1

俗话说，强扭的瓜不甜，我们使用强制类型转换都是万不得已的时候使用，如果不需要强制类型转化就能实现代码，这样自然更好的。

9. scanf和printf介绍

9.1 printf

9.1.1 基本用法

printf() 的作用是将参数文本输出到屏幕。它名字里面的 f 代表 format （格式化），表示可以定制输出文本的格式。

#include 
int main(void) 
{
 printf("Hello World");
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6

上面命令会在屏幕上输出一行文字“Hello World”。
printf() 不会在行尾自动添加换行符，运行结束后，光标就停留在输出结束的地方，不会自动换行。文本的结尾，添加⼀个换行符 \n 。

#include 
int main(void) 
{
 printf("Hello World\n");
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6

如果文本内部有换行，也是通过插入换行符来实现，如下方代码：

#include 
int main(void) 
{
 printf("Hello\nWorld\n");
 
 printf("Hello\n");
 printf("World\n");
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9

printf() 是在标准库的头文件 stdio.h 定义的。使用这个函数之前，必须在源码文件头部引入这个头文件。

9.1.2 占位符

printf() 可以在输出文本中指定占位符。
所谓 “占位符”，就是这个位置可以用其他值代入。

// 输出 There are 3 apples

#include 
int main()
{
 printf("There are %d apples\n", 3);
 return 0;
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9

上面示例中， There are %d apples\n 是输出文本，里面的 %d 就是占位符，表示这个位置要用其他值来替换。占位符的第⼀个字符⼀律为百分号 % ，第二个字符表示占位符的类型 %d 表示这
里代入的值必须是⼀个整数。
printf() 的第二个参数就是替换占位符的值，上面的例子是整数 3 替换 %d 。执行后的输出结果就是 There are 3 apples 。
常用的占位符除了 %d ，还有 %s 表示代入的是字符串。

#include 
int main()
{
 printf("%s will come tonight\n", "zhangsan");
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6

上面示例中， %s 表示代入的是⼀个字符串，所以 printf() 的第二个参数就必须是字符串，这个例子是 zhangsan 。执行后的输出就是 zhangsan will come tonight 。
输出文本里面可以使用多个占位符。

#include 
int main()
{
 printf("%s says it is %d o'clock\n", "lisi", 21);
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6

上面示例中，输出文本 %s says it is %d o’clock 有两个占位符，第⼀个是字符串占位符 %s ，第二个是整数占位符 %d ，分别对应 printf() 的第二个参数（ lisi ）和第三个参数（ 21 ）。执行后的输出就是 lisi says it is 21 o’clock 。

printf() 参数与占位符是⼀⼀对应关系，如果有 n 个占位符， printf() 的参数就应该有 n + 1 个。如果参数个数少于对应的占位符， printf() 可能会输出内存中的任意值。

9.1.3 占位符列举

printf() 的占位符有许多种类，与 C 语言的数据类型相对应。下面按照字母顺序，列出常用的占位符，方便查找，具体含义在后⾯章节介绍。
• %a ：十六进制浮点数，字母输出为小写。
• %A ：十六进制浮点数，字母输出为大写。
• %c ：字符。
• %d ：十进制整数。
• %e ：使用科学计数法的浮点数，指数部分的 e 为小写。
• %E ：使用科学计数法的浮点数，指数部分的 E 为大写。
• %i ：整数，基本等同于 %d 。
• %f ：小数（包含 float 类型和 double 类型）。
• %g ：6个有效数字的浮点数。整数部分⼀旦超过6位，就会自动转为科学计数法，指数部分的 e
为小写。
• %G ：等同于 %g ，唯⼀的区别是指数部分的 E 为大写。
• %hd ：十进制 short int 类型。
• %ho ：八进制 short int 类型。
• %hx ：十六进制 short int 类型。
• %hu ：unsigned short int 类型。
• %ld ：十进制 long int 类型。
• %lo ：八进制 long int 类型。
• %lx ：十六进制 long int 类型。
• %lu ：unsigned long int 类型。
• %lld ：十进制 long long int 类型。
• %llo ：八进制 long long int 类型。
• %llx ：十六进制 long long int 类型。
• %llu ：unsigned long long int 类型。
• %Le ：科学计数法表示的 long double 类型浮点数。
• %Lf ：long double 类型浮点数。
• %n ：已输出的字符串数量。该占位符本身不输出，只将值存储在指定变量之中。
• %o ：八进制整数。
• %p ：指针。
• %s ：字符串。
• %u ：无符号整数（unsigned int）。
• %x ：十六进制整数。
• %zd ： size_t 类型。
• %% ：输出⼀个百分号。

9.1.4 输出格式

printf() 可以定制占位符的输出格式。

9.1.4.1 限定宽度

printf() 允许限定占位符的最小宽度。

#include 
int main()
{
 printf("%5d\n", 123); // 输出为 " 123"
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6

上面示例中， %5d 表示这个占位符的宽度至少为5位。如果不满5位，对应的值的前面会添加空格。
输出的值默认是右对齐，即输出内容前面会有空格；如果希望改成左对齐，在输出内容后面添加空格，可以在占位符的 % 的后面插入⼀个 - 号。

#include 
int main()
{
 printf("%-5d\n", 123); // 输出为 "123 "
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6

上面示例中，输出内容 123 的后面添加了空格。
对于小数，这个限定符会限制所有数字的最小显示宽度。

// 输出 " 123.450000"
#include 
int main()
{
 printf("%12f\n", 123.45);
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7

上面示例中， %12f 表示输出的浮点数最少要占据12位。由于小数的默认显示精度是小数点后6位，
所以 123.45 输出结果的头部会添加2个空格。

9.1.4.2 总是显示正负号

默认情况下， printf() 不对正数显示 + 号，只对负数显示- 号。如果想让正数也输出 + 号，可以在占位符的 % 后⾯加⼀个 + 。

#include 
int main()
{
 printf("%+d\n", 12); // 输出 +12
 printf("%+d\n", -12); // 输出 -12
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7

上面示例中， %+d 可以确保输出的数值，总是带有正负号。

9.1.4.3 限定数位数小

输出小数时，有时希望限定小数的位数。举例来说，希望小数点后面只保留两位，占位符可以写成 %.2f 。

// 输出 Number is 0.50
#include 
int main()
{
 printf("Number is %.2f\n", 0.5);
 return 0;
}

1
2
3
4
5
6
7
8

上面示例中，如果希望小数点后面输出3位（ 0.500 ），占位符就要写成 %.3f 。
这种写法可以与限定宽度占位符，结合使用

// 输出为 " 0.50"
#include 
int main()
{
 printf("%6.2f\n", 0.5);
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7

上面示例中， %6.2f 表示输出字符串最小宽度为6，小数位数为2。所以，输出字符串的头部有两个空格。
最小宽度和小数位数这两个限定值，都可以用 * 代替，通过 printf() 的参数传入。

#include 
int main()
{
 printf("%*.*f\n", 6, 2, 0.5);
 return 0;
}
// 等同于printf("%6.2f\n", 0.5);
1
2
3
4
5
6
7

上面示例中， %*.*f 的两个星号通过 printf() 的两个参数 6 和 2 传入。

9.1.4.4 输出部分字符串

%s 占位符用来输出字符串，默认是全部输出。如果只想输出开头的部分，可以用%.[m]s 指定输出
的长度，其中 [m] 代表⼀个数字，表示所要输出的长度。

// 输出 hello
#include 
int main()
{
 printf("%.5s\n", "hello world");
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7

上面示例中，占位符 %.5s 表示只输出字符串“hello world”的前5个字符，即“hello”。

9.2 scanf

当我们有了变量，我们需要给变量输入值就可以使用 scanf 函数，如果需要将变量的值输出在屏幕上的时候可以使用prinf 函数，下面看⼀个例子：

#include 
int main()
{
 int score = 0;
 printf("请输⼊成绩:");
 scanf("%d", &score);
 printf("成绩是：%d\n", score);
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9

那接下来我们介绍⼀下 scanf 函数。

9.2.1 基本用法

scanf() 函数用于读取用户的键盘输入。
程序运行到这个语句时，会停下来，等待用户从键盘输入。
用户输⼊数据、按下回车键后， scanf() 就会处理用户的输入，将其存入变量。
它的原型定义在头文件 stdio.h 。
scanf() 的语法跟 printf() 类似

1 scanf("%d", &i);
1

它的第⼀个参数是⼀个格式字符串，里面会放置占位符（与 printf() 的占位符基本⼀致），告诉编译器如何解读用户的输入，需要提取的数据是什么类型。
这是因为 C 语言的数据都是有类型的， scanf() 必须提前知道用户输入的数据类型，才能处理数据。
它的其余参数就是存放用户输入的变量，格式字符串里面有多少个占位符，就有多少个变量。
上面示例中， scanf() 的第⼀个参数 %d ，表示用过户输入的应该是⼀个整数。 %d 就是⼀个占位符， % 是占位符的标志， d 表示整数。第⼆个参数 &i 表示,将用户从键盘输入的整数存入变量i 。

注意：变量前面必须加上 & 运算符（指针变量除外），因为 scanf() 传递的不是值，而是地址，
即将变量 i 的地址指向用户输入的值。
如果这里的变量是指针变量（比如字符串变量），那就不用加 & 运算符。

下面是⼀次将键盘输入读入多个变量的例子。

1 scanf("%d%d%f%f", &i, &j, &x, &y)
1

上面示例中，格式字符串 %d%d%f%f ，表示用户输入的前两个是整数，后两个是浮点数，比如 1 -20 3.4 -4.0e3 。这四个值依次放入 i 、 j 、 x 、 y 四个变量。
scanf() 处理数值占位符时，会自动过滤空白字符，包括空格、制表符、换行符等。
所以，忽悠输入的数据之间，有⼀个或多个空格不影响 scanf() 解读数据。另外，用户使用回车键，将输入分成几行，也不影响解读。

1
-20
3.4
-4.0e3
1
2
3
4

上面示例中，用户分成四行输入，得到的结果与一行输入是完全⼀样的。每次按下回车键以后，scanf() 就会开始解读，如果第一行匹配第⼀个占位符，那么下次按下回车键时，就会从第二个占位符开始解读。
scanf() 处理用户输入的原理是用户的输入先放入缓存，等到按下回车键后，按照占位符对缓存进行解读。
解读用户输入时，会从上一次解读遗留的第⼀个字符开始，直到读完缓存，或者遇到第一个不符合条件的字符为止。

#include 
int main()
{
 int x;
 float y;
 
 // ⽤⼾输⼊ " -13.45e12# 0"
 scanf("%d", &x);
 printf("%d\n", x);
 scanf("%f", &y);
 printf("%f\n", y);
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

上面示例中， scanf() 读取用户输入时， %d 占位符会忽略起首的空格，从 - 处开始获取数据，读取到 -13 停下来，因为后面的 . 不属于整数的有效字符。这就是说，占位符 %d 会读到 -13 。
第二次调用 scanf() 时，就会从上⼀次停止解读的地方，继续往下读取。这⼀次读取的首字符是 . ，由于对应的占位符是 %f ，会读取到 .45e12 ，这是采用科学计数法的浮点数格式。后面的# 不属于浮点数的有效字符，所以会停在这里。
由于 scanf() 可以连续处理多个占位符，所以上面的例子也可以写成下面这样。

#include 
int main()
{
 int x;
 float y;
 // ⽤⼾输⼊ " -13.45e12# 0"
 scanf("%d%f", &x, &y);
 return 0;
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

不属于浮点数的有效字符，所以会停在这⾥。

由于 scanf() 可以连续处理多个占位符，所以上面的例子也可以写成下面这样。

9.2.2 scanf的返回值

scanf() 的返回值是⼀个整数，表示成功读取的变量个数。
如果没有读取任何项，或者匹配失败，则返回 0 。如果在成功读取任何数据之前，发生了读取错误或者遇到读取到文件结尾，则返回常量 EOF

#include 
int main()
{
 int a = 0;
 int b = 0;
 float f = 0.0f;
 int r = scanf("%d %d %f", &a, &b, &f);
 printf("a=%d b=%d f=%f\n", a, b, f);
 printf("r = %d\n", r);
 }
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

输入输出测试：

如果输入2个数后，按 ctrl+z ，提前结束输入：

在VS环境中按3次 ctrl+z ，才结束了输入，我们可以看到r是2，表示正确读取了2个数值。
如果⼀个数字都不输如，直接按3次 ctrl+z ,输出的r是-1，也就是EOF

9.2.2 scanf的返回值

scanf() 常用的占位符如下，与 printf() 的占位符基本一致。
• %c ：字符。
• %d ：整数。
• %f ： float 类型浮点数。
• %lf ： double 类型浮点数。
• %Lf ： long double 类型浮点数。
• %s ：字符串。
• %[] ：在方括号中指定⼀组匹配的字符（比如 %[0-9] ），遇到不在集合之中的字符，匹配将会
停止。
上面所有占位符之中，除了 %c 以外，都会自动忽略起首的空白字符。 %c 不忽略空白字符，总是返
回当前第⼀个字符，无论该字符是否为空格。
如果要强制跳过字符前的空败字符，可以写成 scanf(" %c", &ch) ，即 %c 前加上⼀个空格，表
示跳过零个或多个空白字符。
下面要特别说一下占位符 %s ，它其实不能简单地等同于字符串。它的规则是，从当前第⼀个非空白
字符开始读起，直到遇到空白字符（即空格、换行符、制表符等）为止。
因为 %s 不会包含空白字符，所以无法用来读取多个单词，除非多个 %s ⼀起使用。这也意味着，
scanf() 不适合读取可能包含空格的字符串，比如书名或歌曲名。另外， scanf() 遇到 %s 占位
符，会在字符串变量末尾存储一个空字符 \0 。
scanf() 将字符串读入字符数组时，不会检测字符串是否超过了数组长度。所以，储存字符串时，很可能会超过数组的边界，导致预想不到的结果。为了防止这种情况，使用 %s 占位符时，应该指定读如字符串的最长长度，即写成 %[m]s ，其中的 [m] 是⼀个整数，表示读取字符串的最大长度，后面的字符将被丢弃。

#include 
int main()
{
 char name[11];
 scanf("%10s", name);
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7

上面示例中， name 是⼀个长度为11的字符数组， scanf() 的占位符 %10s 表示最多读取用户输入
的10个字符，后面的字符将被丢弃，这样就不会有数组溢出的风险了。

9.2.4 赋值忽略符

有时，用户的输入可能不符合预定的格式。

#include 
int main()
{
 int year = 0;
 int month = 0;
 int day = 0;
 scanf("%d-%d-%d", &year, &month, &day);
 printf("%d %d %d\n", year, month, day);
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

上面示例中，如果用户输入2020-01-01 ，就会正确解读出年、月、日。问题是用户可能输入其他
格式，比如 2020/01/01 ，这种情况下， scanf() 解析数据就会失败。
为了避免这种情况， scanf() 提供了⼀个赋值忽略符（assignment suppression character） * 。
只要把 * 加在任何占位符的百分号后面，该占位符就不会返回值，解析后将被丢弃。

#include 
int main()
{
 int year = 0;
 int month = 0;
 int day = 0;
 scanf("%d%*c%d%*c%d", &year, &month, &day);
 return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9

上面示例中， %*c 就是在占位符的百分号后面，加入了赋值忽略符 * ，表示这个占位符没有对应的
变量，解读后不必返回。