在屏幕上输出各种类型的数据

在《第一个C语言程序》一节中,我们使用 puts 来输出字符串。puts 是 output string 的缩写,只能用来输出字符串,不能输出整数、小数、字符等,我们需要用另外一个函数,那就是 printf

printf 比 puts 更加强大,不仅可以输出字符串,还可以输出整数、小数、单个字符等,并且输出格式也可以自己定义,例如:
  • 以十进制、八进制、十六进制形式输出;
  • 要求输出的数字占 n 个字符的位置;
  • 控制小数的位数。

printf 是 print format 的缩写,意思是“格式化打印”。这里所谓的“打印”就是在屏幕上显示内容,与“输出”的含义相同,所以我们一般称 printf 是用来格式化输出的。

先来看一个简单的例子:
printf("C语言中文网");
这个语句可以在屏幕上显示“C语言中文网”,与puts("C语言中文网");的效果类似。

输出变量 abc 的值:
int abc=999;
printf("%d", abc);
这里就比较有趣了。先来看%d,d 是 decimal 的缩写,意思是十进制数,%d 表示以十进制整数的形式输出。输出什么呢?输出变量 abc 的值。%d 与 abc 是对应的,也就是说,会用 abc 的值来替换 %d。

再来看个复杂点的:
int abc=999;
printf("The value of abc is %d !", abc);
会在屏幕上显示:
The value of abc is 999 !

你看,字符串 "The value of abc is %d !" 中的 %d 被替换成了 abc 的值,其他字符没有改变。这说明 %d 比较特殊,不会原样输出,会被替换成对应的变量的值。

再来看:
int a=100;
int b=200;
int c=300;
printf("a=%d, b=%d, c=%d", a, b, c);
会在屏幕上显示:
a=100, b=200, c=300

再次证明了 %d 与后面的变量是一一对应的,第一个 %d 对应第一个变量,第二个 %d 对应第二个变量……

%d称为格式控制符,它指明了以何种形式输出数据。格式控制符均以%开头,后跟其他字符。%d 表示以十进制形式输出一个整数。除了 %d,printf 支持更多的格式控制,例如:
  • %c:输出一个字符。c 是 character 的简写。
  • %s:输出一个字符串。s 是 string 的简写。
  • %f:输出一个小数。f 是 float 的简写。

除了这些,printf 支持更加复杂和优美的输出格式,考虑到读者的基础暂时不够,我们将在《C语言数据输出大汇总以及轻量进阶》一节中展开讲解。

我们把代码补充完整,体验一下:
#include <stdio.h>
int main()
{
    int n = 100;
    char c = '@';  //字符用单引号包围,字符串用双引号包围
    float money = 93.96;
    printf("n=%d, c=%c, money=%f\n", n, c, money);

    return 0;
}
输出结果:
n=100, c=@, money=93.959999

要点提示:
1) \n是一个整体,组合在一起表示一个换行字符。换行符是 ASCII 编码中的一个控制字符,无法在键盘上直接输入,只能用这种特殊的方法表示,被称为转义字符,我们将在《C语言转义字符》一节中有具体讲解,请大家暂时先记住\n的含义。
所谓换行,就是让文本从下一行的开头输出,相当于在编辑 Word 或者 TXT 文档时按下回车键。
puts 输出完成后会自动换行,而 printf 不会,要自己添加换行符,这是 puts 和 printf 在输出字符串时的一个区别。

2) //后面的为注释。注释用来说明代码是什么意思,起到提示的作用,可以帮助我们理解代码。注释虽然也是代码的一部分,但是它并不会给程序带来任何影响,编译器在编译阶段会忽略注释的内容,或者说删除注释的内容。我们将在《C语言标识符、关键字和注释》一节中详细讲解。

3) money 的输出值并不是 93.96,而是一个非常接近的值,这与小数本身的存储机制有关,这种机制导致很多小数不能被精确地表示,即使像 93.96 这种简单的小数也不行。我们将在《小数在内存中是如何存储的,揭秘诺贝尔奖级别的设计(长篇神文)》一节详细介绍。

我们也可以不用变量,将数据直接输出:
#include <stdio.h>
int main()
{
    float money = 93.96;
    printf("n=%d, c=%c, money=%f\n", 100, '@', money);

    return 0;
}
输出结果与上面相同。

在以后的编程中,我们会经常使用 printf,说它是C语言中使用频率最高的一个函数一点也不为过,每个C语言程序员都应该掌握 printf 的用法,这是最基本的技能。

不过 printf 的用法比较灵活,也比较复杂,初学者知识储备不足,不能一下子掌握,目前大家只需要掌握最基本的用法,以后随着编程知识的学习,我们会逐步介绍更加高级的用法,最终让大家完全掌握 printf。

【脑筋急转弯】%ds输出什么

%d 输出整数,%s 输出字符串,那么 %ds 输出什么呢?

我们不妨先来看一个例子:
#include <stdio.h>
int main()
{
    int a=1234;
    printf("a=%ds\n", a);

    return 0;
}
运行结果:
a=1234s

从输出结果可以发现,%d被替换成了变量 a 的值,而s没有变,原样输出了。这是因为, %d才是格式控制符,%ds在一起没有意义,s仅仅是跟在%d后面的一个普通字符,所以会原样输出。

【拓展】如何在字符串中书写长文本

假设现在我们要输出一段比较长的文本,它的内容为:

C语言中文网,一个学习C语言和C++的网站,他们坚持用工匠的精神来打磨每一套教程。坚持做好一件事情,做到极致,让自己感动,让用户心动,这就是足以传世的作品!C语言中文网的网址是:http://c.biancheng.net

如果将这段文本放在一个字符串中,会显得比较臃肿,格式也不好看,就像下面这样:
超出编辑窗口宽度的文本换行
超出编辑窗口宽度的文本换行

超出编辑窗口宽度的文本隐藏
超出编辑窗口宽度的文本隐藏

当文本超出编辑窗口的宽度时,可以选择将文本换行,也可以选择将文本隐藏(可以在编辑器里面自行设置),但是不管哪种形式,在一个字符串里书写长文本总是不太美观。

当然,你可以多写几个 puts 函数,就像下面这样:
多写几个 puts 函数

我不否认这种写法也比较美观,但是这里我要讲的是另外一种写法:
#include <stdio.h>
int main()
{
    puts(
        "C语言中文网,一个学习C语言和C++的网站,他们坚持用工匠的精神来打磨每一套教程。"
        "坚持做好一件事情,做到极致,让自己感动,让用户心动,这就是足以传世的作品!"
        "C语言中文网的网址是:http://c.biancheng.net"
    );
    return 0;
}
在 puts 函数中,可以将一个较长的字符串分割成几个较短的字符串,这样会使得长文本的格式更加整齐。

注意,这只是形式上的分割,编译器在编译阶段会将它们合并为一个字符串,它们放在一块连续的内存中。

多个字符串并不一定非得换行,也可以将它们写在一行中,例如:
#include <stdio.h>
int main()
{
    puts("C语言中文网!"  "C语言和C++!"  "http://c.biancheng.net");
    return 0;
}
本节讲到的 puts、printf,以及后面要讲到的 fprintf、fputs 等与字符串输出有关的函数,都支持这种写法。

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