1. 输入输出的概念

1. 所谓输入输出是以计算机为主体而言的。标准的输出指屏幕终端，标准的输入指键盘，其它的输入输出可以是文件、打印机、扫描仪等设备。
2. 在 C 语言中，所有的数据输入输出都是由库函数完成的，因此都是函数语句。在使用 C 语言库函数时，要用预处理指令#include将有关“头文件”包括到源文件中
3. 使用标准输入输出库函数时要用到stdio.h文件，因此源文件开头应有以下预处理指令#include <stdio.h>，stdio是standard input & outupt的意思

2、单字符：getchar/putchar

getchar是头文件“stdio.h”内处理键盘输入函数，从键盘上输入一个字符，通常再将其赋予一个字符变量，char 字符变量= getchar(); :::info int getchar(); ::: 注意：getchar函数只能接受单个字符，输入数字也按字符处理。输入多于一个字符时，只接收第一个字符。

putchar是头文件“stdio.h”内处理字符输出函数，在屏幕终端上输出单个字符。 :::info int putchar(字符变量); ::: 返回：输出的字符
注意：对控制字符则执行控制功能，不在屏幕上显示。

#include <stdio.h>
int main() {
    /* getchar函数 */
    printf("Please input a character: ");
    char ch = getchar();  // 从缓冲区内读取一个字符
    /* putchar函数 */
    putchar('\n');  // 先输出一个换行
    putchar(ch);  // 输出用户输入内容
    putchar(getchar());  // 读取缓冲区内的\n
    return 0;
}

编译运行： :::success b07@SB:~/c/chapter4$ gcc -Wall src/getchar_putchar.c -o bin/getchar_putchar
b07@SB:~/c/chapter4$ ./bin/getchar_putchar
Please input a character: 1

1
b07@SB:~/c/chapter4$ ::: 注意回车输入后缓冲区内是1\n，第一个getchar()函数取1，第二个getchar()函数取\n。

3. 格式化输出printf函数

printf函数称为格式输出函数，其关键字最末一个字母f即为“格式”(format)之意。其功能是按用户指定的格式，把指定的数据显示到显示器屏幕上。

printf函数是一个标准库函数，其函数原型声明在头文件“stdio.h”中。使用语法 :::info printf(“格式控制字符串”, 输出列表); :::

• 格式控制字符串用于指定输出格式，可由格式字符串和非格式字符串两种组成。
• 格式控制字符串是以%开头的字符串，在%后面跟有各种格式字符，以说明输出数据的类型、形式、长度、小数位数等。
• 非格式字符串在输出时原样照印，在显示中起提示作用。输出列表中给出了各个输出项（表达式），要求格式控制字符串和各输出项在数量和类型上应该一一对应。

printf函数格式控制字符串的一般形式 :::info %[标志][输出最小宽度][精度][长度]类型 ::: 类型字符用以表示输出数据的类型，其格式字符和意义如下表。

标志：标志字符为-, +, #, 空格四种，其意义如下表。

输出最小宽度：用十进制整数来表示输出的最少位数。若实际位数多于定义的宽度，则按实际位数输出，若实际位数少于定义的宽度则补以空格或0。
精度：精度格式符以“.”开头，后跟十进制整数。如果输出数字，则表示小数的位数；如果输出的是字符，则表示输出字符的个数；若实际位数大于所定义的精度数，则截去超过的部分。
长度：格式符为h,l两种，h表示按短整型量输出，l按长整型量输出。

#include <stdio.h>
int main() {
    /* printf函数 */
    int x = 10;
    float y = 20.555f;
    double z = 33.343;
    long double w = 44.322l;
    char ch = 'a';
    char str[] = "hello world";
    printf("%05d %u %o %#o %#X\n",
        6553, x, x, x, x);
    printf("%.2f %e %E\n", y, y, y);
    printf("%c\n", ch);
    printf("%30s\n", str);   // 长度大于str串，前面默认补空格
    printf("%d%%\n", x);  // 输出百分号
    printf("%d\n", 20, 30);  // 输出项过多
    printf("z:%f\n", z);  // 使用%f或%lf都可以，但是scanf必须%lf
    printf("w:%Lf\n", w);  // 输出长双精度
    return 0;
}

编译运行： :::warning b07@SB:~/c/chapter4$ gcc -Wall src/printf.c -o bin/printf
src/printf.c: In function ‘main’:
src/printf.c:17:9: warning: too many arguments for format [-Wformat-extra-args]
printf(“%d\n”, 20, 30); // 输出项过多
^~
b07@SB:~/c/chapter4$ ./bin/printf
06553 10 12 012 0XA
20.56 2.055500e+01 2.055500E+01
a
hello world
10%
20
z:33.343000
w:44.322000 :::

4. 格式化输入scanf函数

scanf函数是一个标准库函数，其函数原型声明在头文件“stdio.h”中。scanf函数称为格式输入函数，即按用户指定的格式从键盘上把数据输入到指定的变量之中。
scanf函数的使用语法 :::info scanf(“格式控制字符串”，地址列表); :::

• 格式控制字符串的作用与printf函数相同，但不能显示非格式字符串，也就是不能显示提示字符串。
• 地址列表中给出各变量的地址，地址是由地址运算符“&”后跟变量名组成的。

scanf函数格式字符串的一般形式 :::info %[输入数据宽度][长度]类型 ::: 类型：表示输入数据的类型，其格式符和意义如下表。

输入数据宽度：用十进制整数指定输入的宽度，若实际输入宽度超过指定宽度，则多余部分会被截掉。
长度：长度格式符为l和h，表示输入长整型数据(如%ld)和双精度浮点数(如%lf)。h表示输入短整型数据。 :::danger scanf函数非常多的坑。

1. 格式控制字符和格式字符必须对应！不对应则函数直接终止，可能造成输入数据不全，但是它不报错！
2. 缓冲区问题：在进行scanf("%d", &x);后进行scanf("%c", &c)时c变量一定是'\n'。因为scanf函数只从缓存区内拿走符合要求的字符，遇到不符合字符就终止函数，并且这个非法字符依然还留在缓冲区内。因此连续scanf函数需要注意缓存区问题！
3. 空白格式字符可以跳过多余的空白符，但是至少要输入一个空白符。 ::: ```c

   include

int main() { / scanf函数%d坑 / int x, y, cnt; printf(“Please input x and y(eg: 2 3): “); cnt = scanf(“%d%d”, &x, &y); // %d会自动跳过空格 printf(“You inputed %d number: x = %d, y = %d\n”, cnt, x, y);

printf("Please input x and y(eg: 2,3): ");
cnt = scanf("%d,%d", &x, &y);  // 两数字直接必须输入','
printf("You inputed %d number: x = %d, y = %d\n", cnt, x, y);
return 0;

}

编译：
:::success
b07@SB:~/c/chapter4$ gcc -Wall src/scanf_digit.c -o bin/scanf_digit
:::
**缓冲区问题**：
:::success
b07@SB:~/c/chapter4$ ./bin/scanf_digit<br />Please input x and y(eg: 2 3): i3 5<br />You inputed 0 number: x = 32668, y = -503466928<br />Please input x and y(eg: 2,3): You inputed 0 number: x = 32668, y = -503466928
:::
第一次并按下回车后，缓冲区内数据为`^I3\n`，由于第一个`scanf("%d%d", &x, &y)`函数执行失败，缓冲区依旧没变，第二个`scanf("%d,%d", &x, &y)`依旧失败。
**格式字符不对应问题**：
:::success
b07@SB:~/c/chapter4$ ./bin/scanf_digit<br />Please input x and y(eg: 2 3):                3<br />6<br />You inputed 2 number: x = 3, y = 6<br />Please input x and y(eg: 2,3): 66     8<br />You inputed 1 number: x = 66, y = 6
:::
第一次输入有前置空白和中间穿插换行符`\n`以及`6`的最后还有一个`\n`字符一并输入缓冲区内，第一个`scanf("%d%d", &x, &y)`函数将当前缓冲区内除了最后一个`\n`字符外没提取出来后，其余都提取出来了，因为接收到两个整数。
第二次输入前缓冲区内仍有`'\n'`字符，因此第二次输入后缓冲区内变为`'\n','66','\012','\012','\012','\012','8','\n'`，第二个`scanf("%d,%d", &x, &y)`只能读入`66`后，发现`'\012'`空格和格式字符`,`不对应，因此终止函数，缓冲区内只剩`'\012','\012','\012','\012','8','\n'`。
**字符串问题**：
1. 若实际输入字符数大于字符数组长度，则会发生溢出！
1. 若输入字符串含有空白符，`scanf`停止读取！
```c
#include <stdio.h>
int main() {
    /* scanf函数%s坑 */
    int cnt;
    char s[8];  // 若想当作字符串，则最多输入7字符，最后一个为'\0'
    printf("Please input a string: ");
    cnt = scanf("%s", s);  // 数组名就是地址
    // %s只是如何解释，遇到'\0'才停止
    printf("You inputed %d string: %s\n", cnt, s);
    return 0;
}

编译： :::success b07@SB:~/c/chapter4$ gcc -Wall src/scanf_string.c -o bin/scanf_string ::: 输入字符过多： :::danger b07@SB:~/c/chapter4$ ./bin/scanf_string
Please input a string: 123456789
You inputed 1 string: 123456789
stack smashing detected : terminated
Aborted (core dumped) ::: 因scanf函数读取输入字符123456789\n，直到最后一个\n才结束，导致向原数组中非法地址进行输入。输出时%s无法在s数组合法地址中找到'\0'结束输出，因此造成非法访问。
输入含有空白字符： :::success b07@SB:~/c/chapter4$ ./bin/scanf_string
Please input a string: 12 34
You inputed 1 string: 12 ::: 两个数字之间是\t分割，导致只读取到12字符。

可以使用fget(char *src, size（字节）, stdin)解决实际输入大于存储空间和接受含空白字符的输入问题

#include <stdio.h>
int main() {
    /* fgets字符串输入函数 */
    char s[8];  // 若想当作字符串，则最多输入7字符，最后一个为'\0'
    printf("Please input a string: ");
    // 从标准输入中读取 sizeof(s) - 1 个字符，因为最后fgets帮追加'\0'字符
    fgets(s, sizeof(s), stdin);  
    printf("You inputed string: %s\n", s);
    return 0;
}

编译运行： :::success b07@SB:~/c/chapter4$ gcc -Wall src/fgets.c -o bin/fgets
b07@SB:~/c/chapter4$ ./bin/fgets
Please input a string: 123456789
You inputed string: 1234567
b07@SB:~/c/chapter4$ ./bin/fgets
Please input a string: 12 45 78
You inputed string: 12 45 7 :::

scanf函数的其它使用注意点

1. scanf函数中没有精度控制，如:scanf("%5.2f", &a)是非法的。不能企图用此语句输入小数为2位的实数。
2. scanf中要求给出变量地址，如给出变量名则会出错。如scanf("%d", a);是非法的，应改为scnaf("%d", &a);才是合法的。
3. 在输入多个数值数据时，若格式控制串中没有非格式字符作输入数据之间的间隔则可用空格，TAB或回车作间隔。C编译在碰到非法数据(如对“%d”输入“12A”时，A即为非法数据)时即认为该数据结束。
4. 在输入字符数据时，若格式控制串中无非格式字符，则认为所有输入的字符均为有效字符。
5. 如果格式控制串中有非格式字符则输入时也要输入该非格式字符
6. 如输入的数据与输出的类型不一致时，虽然编译能够通过，但结果将不正确。（格式字符只是告知编译器以什么形式输出变量，不关乎变量具体类型）

5. 格式化控制字符*的特殊用法

在printf函数中可以用来控制输入浮点数的有效位数。在scanf函数中可以用来跳过前面格式控制字符。

#include <stdio.h>
int main() {
    /* *特殊用法 */
    char sex = 'F';  // 默认女
    double salary;
    char name[8];  // 最多读取7个字符
    printf("Please input name, sex and salary: ");
    int cnt = scanf("%7s %*c %lf", name, &salary);
    printf("Accept %d variable\n", cnt);
    // 宽度，小数点（四舍五入），变量
    printf("%s,%c,%*.*f\n", name, sex, 10, 2, salary);  
    return 0;
}

编译运行： :::success b07@SB:~/c/chapter4$ ./bin/asterisk
Please input name, sex and salary: 1234567 M 1999.5653
Accept 2 variable
1234567,F, 1999.57 ::: 虽然字符数组name大小为8，但%7s实际只要7个字符，并额外追加'\0'进字符数组中。其中格式字符串中空格字符可以跳过多余空格，其中%*c当占位符M字符

若name实际输入不能太多，过多造成缓冲区内前面有多余字符，导致salary无法准确读入。 :::success b07@SB:~/c/chapter4$ ./bin/asterisk
Please input name, sex and salary: 12345678 M 1999.5653
Accept 1 variable
1234567,F, 0.00 ::: 当金星%lf时，因为缓存区内为'\012','\012','M', '1', '9', '9', '9', '3', '.', '5', '6', '5', '3'，虽然前面两个空格都被格式空格字符给消耗掉，但是M与%lf不匹配，因函数停止，只读取一个值。