输入与输出（Input & Output）

程序通过输入获取数据，通过输出展示结果。C 语言标准库提供 printf 和 scanf 作为最基本的控制台输入输出函数，定义在 <stdio.h> 中。

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1. 输出：printf

1.1 基本用法

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("Hello, World!\n");                  // 输出纯文本
    printf("年龄：%d 岁\n", 25);                 // 带占位符
    printf("姓名：%s，分数：%.1f\n", "张三", 95.5); // 多个占位符
    return 0;
}

printf 的第一个参数是格式字符串，其中 % 开头的占位符会被后续参数替换。

1.2 常用格式占位符

占位符	对应类型	输出示例
%d / %i	int（有符号十进制）	42、-7
%u	unsigned int	100
%f	float / double	3.140000
%lf	double（scanf 中必须，printf 中可用 %f）	3.140000
%c	char	'A'
%s	字符串（char*）	hello
%x / %X	十六进制（小写/大写）	2a / 2A
%o	八进制	52
%p	指针地址	0x7ffc1234
%%	输出百分号本身	%

1.3 格式控制

int    n = 42;
double pi = 3.1415926535;

printf("|%d|\n",   n);        // |42|
printf("|%6d|\n",  n);        // |    42|  （右对齐，6 字符宽度）
printf("|%-6d|\n", n);        // |42    |  （左对齐）
printf("|%06d|\n", n);        // |000042|  （用 0 填充）

printf("|%f|\n",   pi);       // |3.141593|  （默认 6 位小数）
printf("|%.2f|\n", pi);       // |3.14|      （保留 2 位小数）
printf("|%10.3f|\n", pi);     // |     3.142|（总宽 10，3 位小数）

格式控制	语法	含义
宽度	%6d	最少占 6 个字符位置，不足补空格
左对齐	%-6d	数字靠左，右侧补空格
精度	%.2f	小数点后保留 2 位
补零	%06d	宽度不足时用 0 而非空格填充

1.4 转义序列

序列	含义
\n	换行
\t	水平制表符（Tab）
\\	反斜杠 \
\"	双引号
\'	单引号

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2. 输入：scanf

2.1 基本用法

int age;
printf("请输入年龄：");
scanf("%d", &age);                // 注意 & 取地址符！
printf("你输入的年龄是：%d\n", age);

⚠️ 关键：scanf 需要变量的地址（&age），而非变量本身。因为 scanf 要修改该变量的值，必须知道它在内存中的位置。忘记写 & 是最常见的 scanf 错误。

2.2 读取多种类型

int    id;
float  score;
char   grade;

printf("输入学号 成绩 等级（空格分隔）：");
scanf("%d %f %c", &id, &score, &grade);

scanf 默认以空白字符（空格、换行、Tab）分隔输入。

2.3 scanf 的返回值

int result = scanf("%d", &x);
if (result == 1) {
    printf("成功读取一个整数：%d\n", x);
} else {
    printf("输入格式错误！\n");
}

scanf 返回成功匹配并赋值的项数。使用返回值可以判断用户是否输入了有效数据。

2.4 常见陷阱与解决

问题	示例	原因与解决
忘记 &	scanf("%d", x)	x 是值，&x 是地址。必须传地址
残留换行符	先用 scanf("%d") 再 scanf("%c")	%d 后的换行符会被 %c 读走。在 %c 前加空格：scanf(" %c", &ch)
缓冲区溢出	scanf("%s", str) 没有长度限制	改用 scanf("%49s", str) 限制最大长度
类型不匹配	用户输入字母给 %d	检查 scanf 返回值

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3. 字符输入输出：getchar 与 putchar

当只需要处理单个字符时，getchar/putchar 比 scanf/printf 更简洁：

char ch = getchar();   // 从标准输入读取一个字符
putchar(ch);           // 向标准输出写入一个字符
putchar('\n');

典型用法：逐字符回显直到遇到换行

int ch;                        // 注意：用 int 而非 char，
while ((ch = getchar()) != '\n' && ch != EOF) {  // 因为 EOF 通常是 -1
    putchar(ch);
}

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4. printf vs scanf 对比

对比项	printf	scanf
方向	程序 → 屏幕	键盘 → 程序
参数	传值	传地址（&var）
格式串	可含文字和占位符	通常只含占位符
double 占位符	%f 即可	必须 %lf
返回值	输出的字符数	成功匹配的项数

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5. 完整示例：简易计算器

#include <stdio.h>

int main()
{
    double a, b;
    char op;

    printf("请输入算式（格式：数 运算符 数）：");
    scanf("%lf %c %lf", &a, &op, &b);

    switch (op) {
        case '+': printf("%.2f + %.2f = %.2f\n", a, b, a + b); break;
        case '-': printf("%.2f - %.2f = %.2f\n", a, b, a - b); break;
        case '*': printf("%.2f * %.2f = %.2f\n", a, b, a * b); break;
        case '/':
            if (b != 0.0)
                printf("%.2f / %.2f = %.2f\n", a, b, a / b);
            else
                printf("错误：除数不能为零\n");
            break;
        default:
            printf("不支持的运算符\n");
    }

    return 0;
}

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6. 总结

要点	说明
printf 用 % 占位	%d 整数、%f 浮点、%c 字符、%s 字符串
scanf 必须传地址	scanf("%d", &x)——忘记 & 是最常见错误
double 输入用 %lf	printf 中 %f 和 %lf 均可，scanf 中必须是 %lf
检查返回值	scanf 返回匹配项数，可判断输入是否合法
%c 前加空格	scanf(" %c", &ch) 跳过残留空白字符
字符 I/O	getchar/putchar 处理单字符更轻量

作者: Qing | 修改日期: 2026-07-18