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C语言格式输出函数printf()详解

2024-09-14 04:55:43   214人阅读

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。在前面的例题中我们已多次使用过这个函数。

 

1.调用格式为  printf("<格式化字符串>", <参量表>); 
  其中格式化字符串包括两部分内容: 一部分是正常字符, 这些字符将按原样输出; 另一部分是格式化规定字符, 以"%"开始, 后跟一个或几个规定字符, 用来确定输出内容格式。参量表是需要输出的一系列参数,其个数必须与格式化字符串所说明的输出参数个数一样多, 各参数之间用","分开, 且顺序一一对应, 否则将会出现意想不到的错误。

2.格式化字符

%d 十进制有符号整数 
%u 十进制无符号整数 
%f 浮点数 
%s 字符串 
%c 单个字符 
%p 指针的值 
%e 指数形式的浮点数 
%x, %X 无符号以十六进制表示的整数 
%0 无符号以八进制表示的整数 
%g 自动选择合适的表示法 
说明: 
(1). 可以在"%"和字母之间插进数字表示最大场宽。 例如: %3d 表示输出3位整型数, 不够3位右对齐。%9.2f 表示输出场宽为9的浮点数, 其中小数位为2, 整数位为6, 小数点占一位, 不够9位右对齐。%8s 表示输出8个字符的字符串, 不够8个字符右对齐。 如果字符串的长度、或整型数位数超过说明的场宽, 将按其实际长度输出。 但对浮点数, 若整数部分位数超过了说明的整数位宽度, 将按实际整数位输出; 若小数部分位数超过了说明的小数位宽度, 则按说明的宽度以四舍五入输出。另外, 若想在输出值前加一些0, 就应在场宽项前加个0。 例如: %04d 表示在输出一个小于4位的数值时, 将在前面补0使其总宽度为4位。如果用浮点数表示字符或整型量的输出格式, 小数点后的数字代表最大宽度, 小数点前的数字代表最小宽度。例如: %6.9s 表示显示一个长度不小于6且不大于9的字符串。若大于9, 则第9个字符以后的内容将被删除。 
(2). 可以在"%"和字母之间加小写字母l, 表示输出的是长型数。例如: %ld 表示输出long整数, %lf 表示输出double浮点数。
(3). 可以控制输出左对齐或右对齐, 即在"%"和字母之间加入一个"-" 号可说明输出为左对齐, 否则为右对齐。例如: %-7d 表示输出7位整数左对齐，%-10s 表示输出10个字符左对齐。

printf函数调用的一般形式

printf函数是一个标准库函数，它的函数原型在头文件“stdio.h”中。但作为一个特例，不要求在使用 printf 函数之前必须包含stdio.h文件。printf函数调用的一般形式为：
    printf(“格式控制字符串”, 输出表列),函数返回值为整型。若成功则返回输出的字符数，输出出错则返回负值。

其中格式控制字符串用于指定输出格式。格式控制串可由格式字符串和非格式字符串两种组成。格式字符串是以%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。如：

  • “%d”表示按十进制整型输出；
  • “%ld”表示按十进制长整型输出；
  • “%c”表示按字符型输出等。


非格式字符串原样输出，在显示中起提示作用。输出表列中给出了各个输出项，要求格式字符串和各输出项在数量和类型上应该一一对应。

【例4-3】printf函数举例

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(void){
  3. int a=88,b=89;
  4. printf("%d %d\n",a,b);
  5. printf("%d,%d\n",a,b);
  6. printf("%c,%c\n",a,b);
  7. printf("a=%d,b=%d",a,b);
  8. return 0;
  9. }

本例中四次输出了a、b的值，但由于格式控制串不同，输出的结果也不相同。第3行的输出语句格式控制串中，两格式串%d 之间加了一个空格（非格式字符），所以输出的a、b值之间有一个空格。第4行的printf语句格式控制串中加入的是非格式字符逗号，因此输出的a、b值之间加了一个逗号。第5行的格式串要求按字符型输出a、b值。第6行中为了提示输出结果又增加了非格式字符串。

格式字符串

在Turbo C中格式字符串的一般形式为：
    [标志][输出最小宽度][.精度][长度]类型。
其中方括号[]中的项为可选项。

各项的意义介绍如下。

1) 类型
类型字符用以表示输出数据的类型，其格式符和意义如下表所示：

格式字符意义
d 以十进制形式输出带符号整数(正数不输出符号)
o 以八进制形式输出无符号整数(不输出前缀0)
x,X 以十六进制形式输出无符号整数(不输出前缀Ox)
u 以十进制形式输出无符号整数
f 以小数形式输出单、双精度实数
e,E 以指数形式输出单、双精度实数
g,G 以%f或%e中较短的输出宽度输出单、双精度实数
c 输出单个字符
s 输出字符串
 

2) 标志
标志字符为 -、+、# 和空格四种，其意义下表所示：

标 志意义
- 结果左对齐，右边填空格
+ 输出符号(正号或负号)
空格 输出值为正时冠以空格，为负时冠以负号
# 对c、s、d、u类无影响；
对o类，在输出时加前缀o；
对x类，在输出时加前缀0x；
对e、g、f 类当结果有小数时才给出小数点。


3) 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。

4) 精度
精度格式符以“.”开头，后跟十进制整数。本项的意义是：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。

5) 长度
长度格式符为h、l两种，h表示按短整型量输出，l表示按长整型量输出。

【例4-4】

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(void){
  3.    int a=15;
  4.    long float b=123.1234567;
  5.     // 原来b的定义为 float b=123.1234567;
  6.     // 经读者@邓小良反馈，笔者发现会溢出，在前面加了long
  7.    double c=12345678.1234567;
  8.    char d=‘p‘;
  10.    printf("a=%d\n", a);
  11.    printf("a(%%d)=%d, a(%%5d)=%5d, a(%%o)=%o, a(%%x)=%x\n\n",a,a,a,a);  // %% 可以输出 %
  13.    printf("a=%f\n", b);
  14.    printf("b(%%f)=%f, b(%%lf)=%lf, b(%%5.4lf)=%5.4lf, b(%%e)=%e\n\n",b,b,b,b);
  16.    printf("c=%f\n", c);
  17.    printf("c(%%lf)=%lf, c(%%f)=%f, c(%%8.4lf)=%8.4lf\n\n",c,c,c);
  19.    printf("d=%c\n", d);
  20.    printf("d(%%c)=%c, d(%%8c)=%8c\n",d,d);
  21.    return 0;
  22. }

运行结果：
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本例中：

  • 第11行以四种格式输出整型变量a的值，其中“%5d ”要求输出宽度为5，而a值为15只有两位故补三个空格。
  • 第14行以四种格式输出实型量b的值。其中“%f”和“%lf ”格式的输出相同，说明“l”符对“f”类型无影响。“%5.4lf”指定输出宽度为5，精度为4，由于实际长度超过5故应该按实际位数输出，小数位数超过4位部分被截去。
  • 第17行输出双精度实数，“%8.4lf ”由于指定精度为4位故截去了超过4位的部分。
  • 第20行输出字符量d，其中“%8c ”指定输出宽度为8故在输出字符p之前补加7个空格。


使用printf函数时还要注意一个问题，那就是输出表列中的求值顺序。不同的编译系统不一定相同，可以从左到右，也可从右到左。Turbo C是按从右到左进行的。请看下面两个例子。

【例4-5】在一个printf()里输出

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(void){
  3. int i=8;
  4. printf("The raw value: i=%d\n", i);
  5. printf("++i=%d \n++i=%d \n--i=%d \n--i=%d\n",++i,++i,--i,--i);
  6. return 0;
  7. }

运行结果：
The raw value: i=8
++i=8
++i=7
--i=6
--i=7

【例4-6】在多个printf()里输出

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(void){
  3. int i=8;
  4. printf("The raw value: i=%d\n", i);
  5. printf("++i=%d\n", ++i);
  6. printf("++i=%d\n", ++i);
  7. printf("--i=%d\n", --i);
  8. printf("--i=%d\n", --i);
  9. return 0;
  10. }

运行结果：
The raw value: i=8
++i=9
++i=10
--i=9
--i=8

这两个程序的区别是用一个printf语句和多个printf 语句输出。但从结果可以看出是不同的。为什么结果会不同呢？就是因为printf函数对输出表中各量求值的顺序是自右至左进行的。

但是必须注意，求值顺序虽是自右至左，但是输出顺序还是从左至右，因此得到的结果是上述输出结果。

注意：经读者@龍騰浩少反馈，我们发现原来的例子在VC6.0下计算过程比较复杂，不能直观的说明自右向左的求值顺序。上面的代码是修改后的，修改日期为 2014-07-05。

下面是老代码及分析：

【例4-5】
main(){
    int i=8;
    printf("%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n",++i,--i,i++,i--,-i++,-i--);
}

【例4-6】
main(){
    int i=8;
    printf("%d\n",++i);
    printf("%d\n",--i);
    printf("%d\n",i++);
    printf("%d\n",i--);
    printf("%d\n",-i++);
    printf("%d\n",-i--);
}

这两个程序的区别是用一个printf语句和多个printf 语句输出。但从结果可以看出是不同的。为什么结果会不同呢？就是因为printf函数对输出表中各量求值的顺序是自右至左进行的。在第一例中，先对最后一项“-i--”求值，结果为-8,然后i自减1后为7。 再对“-i++”项求值得-7，然后i自增1后为8。再对“i--”项求值得8，然后i再自减1后为7。再求“i++”项得7，然后i再自增1后为8。 再求“--i”项，i先自减1后输出，输出值为7。 最后才求输出表列中的第一项“++i”，此时i自增1后输出8。

C语言格式输出函数printf()详解


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