【C-Primer-Plus读书笔记】第4章：字符串和格式化输入/输出

字符串简介

字符串是一个或多个字符的序列。

1. char类型数组和null字符
   字符串都被存储在char类型的数组中，数组末尾位置有一个字符\0,这是空（null）字符，C语言用它标记字符串的结束。C中的字符串一定是以空字符结束的，这意味着数组的容量必至少比待存储字符串中的字符多1。

2. 使用字符串

   • printf()：使用%s打印一个字符串。
   • scanf()：使用%s读取一个字符串，你不用亲自把空字符放入字符串末尾，scanf()在读取输入时就已经完成这项工作，字符串常量同样。注意，scanf()的%s遇到第一个空白（空格、制表符或换行符）时就不再读取输入。

   • 字符串和字符：字符串常量"x"和字符常量'x'不同。区别在于：

     1. 'x'是基本类型（char），而"x"是派生类型（char数组）；
     2. "x"实际上由两个字符组成：'x'和空字符\0

3. strlen()函数

   sizeof运算符以字节为单位给出对象大小，strlen()函数给出字符串中的字符长度。

虽然一字节存储一个字符，但sizeof和strlen()得出的结果并不相同，它们的主要区别是：
sizeof侧重该字符串所占用的存储空间，即即使字符串并没有占用满该char数组的空间，sizeof也给出所有空间大小；
strlen()则侧重字符串的实际长度，即字符串没有占用满char数组的空间，只给出实际字符串的长度。

常量和C预处理器

#define（宏定义）：符号常量（明示常量）。C预处理器会替换所有符号常量为其定义的实际值，这叫编译时替换。预处理器只做替换，不做任何计算，所以不用把定义符号常量当成变量定义，比如不用加赋值符号，不用分号结尾，实际上只是做一个对应关系即可。另外，符号常量通常采用全大写字母命名。

1. const（C90标准）：只读变量。用于限定一个变量为只读。与#define最大区别是，const是变量，会真实的把值存在内存里，处于程序运行时；而#define只是一个符号对应定义，不存在内存，只完成替换，处于编译时替换。

2. 明示常量：C提供了一些定义好明示常量的头文件。如 limits.h、float.h，分别提供了与整型类型和浮点类型大小限制相关的详细信息。

   • limits.h中的一些明示常量：

   明示常量	含义
   CHAR_BIT	char 类型的位数
   CHAR_MAX	char 类型的最大值
   CHAR_MIN	char 类型的最小值
   SCHAR_MAX	signed char 类型的最大值
   SCHAR_MIN	signed char 类型的最小值
   UCHAR_MAX	unsigned char 类型的最大值
   SHRT_MAX	short 类型的最大值
   SHRT_MIN	short 类型的最小值
   USHRT_MAX	unsigned short 类型的最大值
   INT_MAX	int 类型的最大值
   INT_MIN	int 类型的最小值
   UINT_MAX	unsigned int 类型的最大值
   LONG_MAX	long 类型的最大值
   LONG_MIN	long 类型的最小值
   ULONG_MAX	unsigned long 类型的最大值
   LLONG_MAX	long long 类型的最大值
   LLONG_MIN	long long 类型的最小值
   ULLONG_MAX	unsigned long long 类型的最大值

   • float.h中的一些明示常量：

   明示常量	含义
   FLT_MANT_DIG	float 类型的尾数位数
   FLT_DIG	float 类型的最少有效数字位数（十进制）
   FLT_MIN_10_EXP	带全部有效数字的float 类型的最小负指数（以10为底）
   FLT_MAX_10_EXP	float 类型的最大正指数（以10为底）
   FLT_MIN	保留全部精度的float类型最小正数
   FLT_MAX	float 类型的最大正数
   FLT_EPSILON	1.00和比1.00大的最小float类型值之间的差值

printf()和scanf()

printf()函数和scanf()函数能让用户可以与程序交流，它们是输入/输出函数，或简称I/O函数

printf()函数

请求printf()函数打印数据的指令要与待打印数据的类型想匹配。这些符号被称为转换说明，它们指定了如何把数据转换成可显示的形式。

使用printf()

printf()函数的格式：printf(格式字符串, 待打印项1, 待打印项2, ...);
格式字符串中的转换说明一定要与后面的每个项相匹配，若忘记这个基本要求会导致严重后果。

printf()的转换说明修饰符

• printf()中的标记：

转换说明的意义

转换说明把以二进制格式存储在计算机中的值转换成一系列字符（字符串）以便显示。转换说明是翻译说明

1. 转换不匹配
   转换说明应该与待打印值的类型相匹配。因为参数传递：函数传参，程序把传入的值放入被称为栈的内存区域，计算机根据变量类型（不是根据转换说明）把这些值放入栈中；printf()函数根据转换说明（不是根据变量类型）从栈中读取值，根据转换说明读取相应的字节数。
2. printf()的返回值
   返回打印字符的个数。如果有输出错误，则返回一个负值。
3. 打印较长的字符串
   参数间（逗号）可以断行，但不能在双引号括起来的字符串中间断行（按下Enter或Return键），应使用\n表示换行字符。

使用scanf()

scanf()把输入的字符串转换成整数、浮点数、字符或字符串，而printf()正好相反，把整数、浮点数、字符和字符串转成显示在屏幕上的文本；两个函数的主要区别在于参数列表中，printf()函数使用变量、常量和表达式，而scanf()函数使用指向变量的指针。

scanf()函数使用空白（换行符、制表符和空格）把输入分成多个字段。再依次把转换说明和字段匹配时跳过空白；唯一例外的是%c转换说明。根据%c，scanf()会读取每个字符，包括空白。

• ANSI C中的scanf()的转换说明：

• scanf()转换说明中的修饰符：

• 从 scanf() 角度看输入

  • scanf()函数每次读取一个字符，跳过所有的空白字符，直至遇到第一个非空白字符（除了%c转换说明）才开始读取。
  • 遇到第一个空白字符（或其他不满足转换说明的不同类型数据）即读到了末尾，然后scanf()把剩下的字符放回输入。这意味着下次读取输入是从上一次丢弃的字符开始读取。
  • 如果使用字段宽度，scanf()会在字段结尾或第一个空白字符停止读取（满足两个条件之一便停止）。
  • 如果一直读取不了（转换说明不匹配）某个字符，scanf()就一直无法越过该字符读下一个字符。另外，如果使用带多个转换说明的scanf()，C规定在第一个出错处停止读取输入。

1. 格式字符串中的普通字符
   scanf()函数允许把普通字符放在格式字符串中。除空格字符外的普通字符必须与输入字符串严格匹配。
2. scanf()的返回值
   返回成功读取的项数。如没有读取到任何项，则返回0。当scanf()检测到文件结尾时，会返回EOF。

printf() 和 scanf() 的*修饰符

如果你不想预先指定字段宽度，希望通过程序来指定，那么可以使用*修饰符代替字段宽度。但还是需要一个参数告诉函数，字段宽度应是多少。
scanf()中的*的用法有所不同。把*放在%和转换字符之间时，会使得scanf()跳过相应的输出项。