Изучение понятий константа, переменная. Простейший ввод/вывод в языке Си.

Цель: познакомиться со стандартным форматным вводом\выводом, познакомится с представлением констант и переменных в Си.

 

 

Форматный ввод (scanf)

Функция scanf, обеспечивающая ввод, является аналогом printf; она выполняет многие из упоминавшихся преобразований, но в противоположном направлении. Ее объявление имеет следующий вид:

int scanf(char *format,...)

Функция scanf читает символы из стандартного входного потока, интерпретирует их согласно спецификациям строки format и рассылает результаты в свои остальные аргументы. Аргумент format мы опишем позже; другие аргументы, каждый из которых должен быть указателем, определяют, где будут запоминаться должным образом преобразованные данные. Как и для printf, в этом параграфе дается сводка наиболее полезных, но отнюдь не всех возможностей данной функции.

Функция scanf прекращает работу, когда оказывается, что исчерпался формат или вводимая величина не соответствует управляющей спецификации. В качестве результата scanf возвращает количество успешно введенных элементов данных. По исчерпании файла она выдает EOF. Существенно то, что значение EOF не равно нулю, поскольку нуль scanf выдает, когда вводимый символ не соответствует первой спецификации форматной строки. Каждое очередное обращение к scanf продолжает ввод символа, следующего сразу за последним обработанным.

Существует также функция sscanf, которая читает из строки (а не из стандартного ввода).

int sscanf(char *string, char *format, arg₁, arg₂,...)

Функция sscanf просматривает строку string согласно формату format и рассылает полученные значения в arg₁, arg₂ и т. д. Последние должны быть указателями.

Формат обычно содержит спецификации, которые используются для управления преобразованиями ввода. В него могут входить следующие элементы:

· Пробелы или табуляции, которые игнорируются.

· Обычные символы (исключая %), которые, как ожидается, совпадут с очередными символами, отличными от символов-разделителей входного потока.

· Спецификации преобразования, каждая из которых начинается со знака % и завершается символом-спецификатором типа преобразования. В промежутке между этими двумя символами в любой спецификации могут располагаться, причем в том порядке, как они здесь указаны: знак * (признак подавления присваивания); число, определяющее ширину поля; буква h, l или L, указывающая на размер получаемого значения; и символ преобразования (o, d, x).

Спецификация преобразования управляет преобразованием следующего вводимого поля. Обычно результат помещается в переменную, на которую указывает соответствующий аргумент. Однако если в спецификации преобразования присутствует *, то поле ввода пропускается и никакое присваивание не выполняется. Поле ввода определяется как строка без символов-разделителей; оно простирается до следующего символа-разделителя или же ограничено шириной поля, если она задана. Поскольку символ новой строки относится к символам- разделителям, то sscanf при чтении будет переходить с одной строки на другую. (Символами-разделителями являются символы пробела, табуляции, новой строки, возврата каретки, вертикальной табуляции и перевода страницы.)

Символ-спецификатор указывает, каким образом следует интерпретировать очередное поле ввода. Соответствующий аргумент должен быть указателем, как того требует механизм передачи параметров по значению, принятый в Си. Символы-спецификаторы приведены в таблице 7.2.

Перед символами-спецификаторами d, l, o, u и x может стоять буква h, указывающая на то, что соответствующий аргумент должен иметь тип short * (а не int *),или l (латинская ell), указывающая на тип long *. Аналогично, перед символами-спецификаторами e, f и g может стоять буква l, указывающая, что тип аргумента - double * (а не float *).

Таблица Основные преобразования scanf

Символ	Вводимые данные; тип аргумента
d	десятичное целое: int *
i	целое: int *. Целое может быть восьмеричным (с 0 слева) или шестнадцатеричным (с 0x или 0X слева)
o	восьмеричное целое (с нулем слева или без него); int *
u	беззнаковое десятичное целое; unsigned int *
x	шестнадцатеричное целое (с 0x или 0X слева или без них); int *
c	символы; char *. Следующие символы ввода (по умолчанию один) размещаются в указанном месте. Обычный пропуск символов- разделителей подавляется; чтобы прочесть очередной символ, отличный от символа-разделителя, используйте %1s
s	Строка символов(без обрамляющих кавычек); char *, указывающая на массив символов, достаточный для строки и завершающего символа '\0', который будет добавлен
e, f, g	число с плавающей точкой, возможно, со знаком; обязательно присутствие либо десятичной точки, либо экспоненциальной части, а возможно, и обеих вместе; float *
%	сам знак %, никакое присваивание не выполняется

Чтобы построить первый пример, обратимся к программе калькулятора, в которой организуем ввод с помощью функции scanf:

#include <stdio.h>main() /* программа-калькулятор */{ double sum, v; sum = 0; while (scanf ("%lf", &v) == 1) printf("\t%.2f\n", sum += v); return 0;}

Предположим, что нам нужно прочитать строки ввода, содержащие данные вида

25 дек 1988

Обращение к scanf выглядит следующим образом:

int day, year; /* день, год */char monthname[20]; /* название месяца */ scanf ("%d %s %d", &day, monthname, &year);

Знак & перед monthname не нужен, так как имя массива есть указатель.

В строке формата могут присутствовать символы, не участвующие ни в одной из спецификаций; это значит, что эти символы должны появиться на вводе. Так, мы могли бы читать даты вида mm/dd/yy с помощью следующего обращения к scanf:

int day, month, year; /* день, месяц, год */ scanf("%d/%d/%d", &day, &month, &year);

В своем формате функция scanf игнорирует пробелы и табуляции. Кроме того, при поиске следующей порции ввода она пропускает во входном потоке все символы- разделители (пробелы, табуляции, новые строки и т.д.). Воспринимать входной поток, не имеющий фиксированного формата, часто оказывается удобнее, если вводить всю строку целиком и для каждого отдельного случая подбирать подходящий вариант sscanf. Предположим, например, что нам нужно читать строки с датами, записанными в любой из приведенных выше форм. Тогда мы могли бы написать:

while (getline(line, sizeof(line)) > 0) { if (sscanf(line, "%d %s %d", &day, monthname, &year) == 3) printf("вepно: %s\r", line); /* в виде 25 дек 1968 */ else if (sscanf(line, "%d/%d/%d", &month, &day, &year) == 3) printf("вepно: %s\n", line); /* в виде mm/dd/yy */ else printf("неверно: %s\n", line); /* неверная форма даты */}

Обращения к scanf могут перемежаться с вызовами других функций ввода. Любая функция ввода, вызванная после scanf, продолжит чтение с первого еще непрочитанного символа.

В завершение еще раз напомним, что аргументы функций scanf и sscanf должны быть указателями.

Одна из самых распространенных ошибок состоит в том, что вместо того, чтобы написать

scanf ("%d", &n);

пишут

scanf("%d", n);

Компилятор о подобной ошибке ничего не сообщает.

 

Форматный вывод (printf)

Функция printf переводит внутренние значения в текст.

int printf(char *format, arg₁, arg₂,...)

В предыдущих главах мы использовали printf неформально.

Функция printf преобразует, форматирует и печатает свои аргументы в стандартном выводе под управлением формата. Возвращает она количество напечатанных символов.

Форматная строка содержит два вида объектов: обычные символы, которые напрямую копируются в выходной поток, и спецификации преобразования, каждая из которых вызывает преобразование и печать очередного аргумента printf. Любая спецификация преобразования начинается знаком % и заканчивается символом-спецификатором. Между % и символом-спецификатором могут быть расположены (в указанном ниже порядке) следующие элементы:

· Знак минус, предписывающий выравнивать преобразованный аргумент по левому краю поля.

· Число, специфицирующее минимальную ширину поля. Преобразованный аргумент будет занимать поле по крайней мере указанной ширины. При необходимости лишние позиции слева (или справа при левостороннем расположении) будут заполнены пробелами.

· Точка, отделяющая ширину поля от величины, устанавливающей точность.

· Число (точность), специфицирующее максимальное количество печатаемых символов в строке, или количество цифр после десятичной точки - для чисел с плавающей запятой, или минимальное количество цифр - для целого.

· Буква h, если печатаемое целое должно рассматриваться как short, или l (латинская буква ell), если целое должно рассматриваться как long.

Символы-спецификаторы перечислены в таблице 7.1. Если за % не помещен символ- спецификатор, поведение функции printf будет не определено. Ширину и точность можно специфицировать с помощью *; значение ширины (или точности) в этом случае берется из следующего аргумента (который должен быть типа int). Например, чтобы напечатать не более max символов из строки s, годится следующая запись:

printf("%.*s", max, s);

Таблица 7.1 Основные преобразования printf

Символ	Тип аргумента; вид печати
d, i	int; десятичное целое
o	unsigned int; беззнаковое восьмеричное (octal) целое (без нуля слева)
x, X	unsigned int; беззнаковое шестнадцатеричное целое (без 0x или 0X слева), для 10...15 используются abcdef или ABCDEF
u	unsigned int; беззнаковое десятичное целое
c	int; одиночный символ
s	char *; печатает символы, расположенные до знака \0, или в количестве, заданном точностью
f	double; [-]m.dddddd, где количество цифр d задается точностью (по умолчанию равно 6)
e, E	double; [-]m.dddddde±xx или [-]m.ddddddE±xx, где количество цифр d задается точностью (по умолчанию равно 6)
g, G	double; использует %e или %E, если порядок меньше, чем -4, или больше или равен точности; в противном случае использует %f. Завершающие нули и завершающая десятичная точка не печатаются
p	void *; указатель (представление зависит от реализации)
%	Аргумент не преобразуется; печатается знак %

Большая часть форматных преобразований была продемонстрирована в предыдущих главах. Исключение составляет задание точности для строк. Далее приводится перечень спецификаций и показывается их влияние на печать строки "hello, world", состоящей из 12 символов. Поле специально обрамлено двоеточиями, чтобы была видна его протяженность.

:%s::hello, world:

:%10s:hello, world:

:%.10s::hello, wor:

:%-10s::hello, world:

:%.15s::hello, world:

:%-15s::hello, world:

:%15.10s:: hello, wor:

:%-15.10s::hello, wor:

Предостережение: функция printf использует свой первый аргумент, чтобы определить, сколько еще ожидается аргументов и какого они будут типа. Вы не получите правильного результата, если аргументов будет не хватать или они будут принадлежать не тому типу. Вы должны также понимать разницу в следующих двух обращениях:

printf(s); /* НЕВЕРНО, если в s есть % */

printf("%s", s); /* ВЕРНО всегда */

Функция sprintf выполняет те же преобразования, что и printf, но вывод запоминает в строке

int sprintf(char *string, char *format, arg₁, arg₂,...)

Эта функция форматирует arg₁, arg₂ и т. д. в соответствии с информацией, заданной аргументом format, как мы описывали ранее, но результат помещает не в стандартный вывод, а в string. Заметим, что строка string должна быть достаточно большой, чтобы в ней поместился результат.

Практическая работа № 5