基本输入与输出

第3章基本輸入與輸出3-1C語言的控制台輸入與輸出3-2字元的輸入與輸出3-3格式化的資料輸入3-4格式化的資料輸出3-1C語言的控制台輸入與輸出-什麼是控制台輸入與輸出以C語言建立的控制台應用程式（ConsoleApplication）來說，最常使用的標準輸入裝置是鍵盤，標準輸出裝置是電腦螢幕，即所謂的控制台輸入與輸出（ConsoleInputandOutput，簡稱ConsoleI/O），如下圖所示：3-1C語言的控制台輸入與輸出-輸入與輸出函數C語言的輸入與輸出功能並非C語言本身的功能，這些函數都是C語言ANSI標準函式庫提供的函數，定義在stdio.h或conio.h標頭檔的函數。因為C語言標準輸入與輸出，是由新行字元結束的每一行所組成的文字串流，所以stdio.h標頭檔的函數在輸入資料時，就會將使用者按下的Enter鍵和LF（LineFeed）換行字元，轉換成新行字元，成為文字串流的一行資料。3-2字元的輸入與輸出3-2-1取得單一字元：getchar()3-2-2取得單一字元：getch()3-2字元的輸入與輸出在stdio.h和conio.h標題檔提供字元輸入與輸出函數，可以從電腦標準輸入裝置讀取字元和將字元顯示在標準輸出裝置，如下表所示：字元輸入函數說明intgetchar(void)使用緩衝區讀取一個字元，函數會顯示回應，需要按下Enter鍵才能讀取緩衝區的第1個字元intgetch(void)不使用緩衝區讀取一個字元，輸入的字元可以馬上讀取，且不會顯示回應intputchar(int)將參數字元輸出到螢幕顯示，成功傳回輸出字元，失敗傳回EOF3-2-1取得單一字元：getchar()在C程式可以使用getchar()函數從標準輸入裝置，通常是指鍵盤讀取使用者輸入的字元，如下所示：c=getchar();上述程式碼傳回值是整數int，如果有錯誤傳回EOF。因為函數使用緩衝區，所以需要等到使用者按下Enter鍵後，才會將輸入的字元送給C程式處理。在讀入字元後，我們可以使用putchar()函數將字元輸出到標準輸出裝置，通常是輸出到螢幕顯示，如下所示：putchar(c);3-2-1取得單一字元：getchar()在C程式除了使用getchar()函數外，我們也可以使用getch()函數從標準輸入裝置讀取一個字元，不過它並沒有使用緩衝區，也不會產生回應，如下所示：c=getch();程式碼讀取一個字元，傳回值是輸入字元，因為沒有使用緩衝區，輸入字元馬上就送給C程式處理。因為getch()函數並沒有回應，所以使用者輸入字元需自行以putchar()函數輸出到螢幕顯示。3-3格式化的資料輸入3-3-1使用scanf()函數讀取數值資料3-3-2讀取多種不同型態的資料3-3-3格式化資料輸入的修飾子3-3格式化的資料輸入C語言的格式化資料輸入函數，可以在C程式讓使用者輸入字元、數值或字串值。在C語言標準函式庫stdio.h標頭檔提供2個函數執行格式化的資料輸入和輸出，如下表所示：函數說明intscanf(格式字串,,,)格式化資料輸入，可以從標準輸入裝置以格式字串為範本讀取資料到之後的變數清單，傳回輸入的資料數intprintf(格式字串,,,)將變數或常數值以格式字串為範本格式輸出到標準輸出裝置顯示，傳回輸出的字元數，錯誤傳回EOF3-3-1使用scanf()函數讀取數值資料在scanf()函數的格式字串是使用格式字元判斷輸入哪一種資料型態，函數的傳回值是整數int，如果資料讀取成功，傳回輸入的資料數，如果失敗傳回0。例如：使用格式字元%d和%f讀取整數和浮點數值，如下所示：scanf(%d,&age);scanf(%f,&score);第1列程式碼的格式字串內含%d表示輸入整數，第2個參數使用「&」取址運算子取得變數的記憶體位址，第2列的程式碼是使用%f格式字元讀取浮點數。3-3-2讀取多種不同型態的資料-說明在同一個scanf()函數可以讀取多筆不同資料型態的資料，如下所示：scanf(%f,%d,%f,&x,&y,&z);上述程式碼的格式字串擁有%f、%d和%f一共3個格式字元，之後也擁有對應的3個變數&x、&y和&z讀取3筆資料，分別是浮點數、整數和浮點數資料，如下圖所示：3-3-2讀取多種不同型態的資料-空白字元在scanf()函數的格式字串可以使用空白字元，空白字元是指Space或Escape逸出字元的'\t'、'\n'等，這些字元並沒有用處，scanf()函數並不會處理這些字元，例如：一些空白字元的範例，如下所示：%f%d%f%d%f\t%d%f\n%d3-3-2讀取多種不同型態的資料-非空白字元在格式字串如果擁有非空白字元，使用者在輸入資料時，就需包含這些非空白字元。例如：非空白字元範例，如下所示：%f,%d,%f/*23.5,45,10.2*/%f\’%d\’%f/*23.5’45’10.2*/%f*%d*%f/*23.5*45*10.2*/格式字串中可以使用「,」、「’」和「*」等字元來分隔，所以輸入3個資料也需要包含此字元，之後的註解文字是輸入範例。3-3-2讀取多種不同型態的資料-格式字元和修飾子在scanf()函數的格式字串一定需要格式字元，一個格式字元可以對應一種資料型態，scanf()函數的格式字元，如下表所示：格式字元說明%d整數%f浮點數%c字元%s字串%e科學符號的數值%u無符號整數%o八進位表示法的整數%x十六進位表示法的整數3-3-3格式化資料輸入的修飾子-語法在scanf()函數格式字串中，格式字元的「%」符號後，字元之前還可以加上修飾子，指定輸入資料的寬度和short、long等資料型態，其格式如下所示：%[*][寬度][h|l|L]格式字元3-3-3格式化資料輸入的修飾子-範例修飾子範例說明*%f%*d%f%d不儲存格式字元的資料。在範例的4個格式字元中，第2個格式字元有「*」修飾子，表示此資料不儲存，也就是說當使用者輸入資料時，仍然需要輸入4個資料，但只有第1、3和4個資料會真正的儲存，所以之後只需使用3個變數即可寬度%5f,%2d,%5f指定輸入資料的寬度，浮點數包括小數點。範例需要輸入寬度5個字元的浮點數、2個字元的整數和5個字元的浮點數，小數點也算h|l|L%10ld指定資料型態h是short、l是long和L是longdouble。範例需要輸入寬度10個字元的長整數long3-4格式化的資料輸出3-4-1printf()函數的格式字元3-4-2printf()函數的最小欄寬3-4-3printf()函數的精確度3-4-4printf()函數的旗標與長度修飾子3-4-1printf()函數的格式字元-說明如同scanf()函數，printf()函數也是使用格式字串輸出指定資料型態的變數資料，內含「%」符號開始的格式字元，如下所示：printf(a(d)=%d\n,a);printf(b(d)=%dc(d)=%d\n,b,c);上述程式碼使用格式字元%d輸出整數變數a、b和c，如下圖所示：3-4-1printf()函數的格式字元-種類格式字元資料型態說明%d或%iint輸出正負符號的十進位整數，即signedint%oint輸出無符號的八進位整數，即unsignedint，數值的第1個0並不會輸出%x或%Xint輸出無符號的十六進位整數，即unsignedint，數值前的0x或0X並不會輸出，abcdef代表0x，ABCDEF代表0X%uint輸出無符號的十進位整數，即unsignedint%cchar、int輸出字元，如果整數轉換成無符號的字元值，即unsignedchar%schar*、char[]依序輸出字串的字元，直到'\0'字串結束字元為止，可以是字元指標或字元陣列，詳見第10-2節%ffloat、double輸出預設精確度為6位小數的浮點數%e或%Efloat、double以科學符號輸出預設精確度為6位小數的浮點數%g或%Gfloat、double如果指數小於-4或大於等於精確度時，使用%e或%E科學符號，否則使用%f輸出數值，如果數值最後是0或小數點，就不會輸出%pvoid*輸出指標的位址%nint*取得printf()函數輸出的字元數3-4-2printf()函數的最小欄寬-說明printf()函數格式字元「%」符號後，字元前可以加上最小欄寬的整數值，表示輸出變數值最少會顯示出指定欄寬的字元數，如果輸出的長度小於欄寬，則向右靠齊，然後在左邊填入空白字元，如下所示：printf(i(3d)=[%3d]\n,i);printf(i(7d)=[%7d]\n,i);printf(i(10d)=[%10d]\n,i);上述程式碼的格式字串分別指定最小欄寬3、7和10顯示整數變數i的值2046。3-4-2printf()函數的最小欄寬-範例格式字元說明範例%3d顯示最小欄寬為3，因為超過3，所以顯示完整值[2046]%7d顯示最小欄寬7，不足部分在左邊填入空白字元[2046]%10d顯示最小欄寬10，不足部分在左邊填入空白字元[2046]3-4-3printf()函數的精確度-說明printf()函數的精確度是使用在浮點數和字串剪裁，例如：%f、%e預設的精確度為小數點下6位數，printf()函數可以調整輸出資料的精確度，如下所示：printf(f(.0f)=[%.0f]\n,f);printf(f(.3f)=[%.3f]\n,f);printf(f(12.3f)=[%12.3f]\n,f);printf(f(12.5f)=[%12.5f]\n,f);上述程式碼的格式字元中，在「.」小數點前是最小欄寬，之後是精確度，變數f的值為3.1415926535898。3-4-3printf()函數的精確度-範例格式字元說明範例%.0f不顯示小數點和小數點下的位數[3]%.3f顯示小數點下3位[3.142]%12.3f顯示最小寬度為12，小數點下3位[3.142]%12.5f顯示最小寬度為12，小數點下5位[3.14159]3-4-3printf()函數的精確度-動態指定如果需要動態指定輸出資料的精確度或最小欄寬，可以使用整數常數或變數值指定，在格式字串是使用「*」星號代表精確度和最小欄寬，如下所示：程式碼的格式字串使用「*」星號指定浮點數的精確度和最小欄寬，在格式字串擁有一個星號，在之後的參數也需要新增對應的變數或常數值，變數f的值為3.1415926535898。3-4-3printf()函數的精確度-動態指定範例格式字元說明範例%.*f使用變數或常數值指定精確度，其值為4[3.1416]%*.*f使用變數或常數值指定最小欄寬和精確度，其值依序為12、7[3.1415927]3-4-4printf()函數的旗標與長度修飾子-語法printf()函數的格式字串不只可以指定最小寬度和精確度，在格式字元的「%」符號之後，字元之前還可以加上修飾子，指定輸入資料的寬度和short、long的資料型態，其格式如下所示：%[旗標修飾子][最小寬度][.精確度][長度修飾子]格式字元3-4-4printf()函數的旗標與長度修飾子-旗標修飾子旗標修飾子範例說明-%-10d\n輸出資料如果小於最小寬度，就向左對齊，在右邊留下空白字元+%+d\n如果變數值擁有正負號+-，在輸出正數時顯示正號，負數顯示負號空白字元%d\n如果變數值擁有正負號+-，在輸出正數時顯示一個空白字元，負數顯示負號，如果同時設定+旗標修飾子，例如：%+d\n，則是+為準，即空白字元無效#%#x\n顯示預設隱藏的字元，即八進位顯示開頭的0，十六進位顯示0x或0X，e、E、g、G和f格式字元一定會顯示小數點和尾數的03-4-4printf()函數的旗標與長度修飾子-長度修飾子長度修飾子範例說明h|l|L%ld\n指定資料型態h是short或unsignedshort、l是long或unsign