C 语言格式化输出函数中常用的格式符号
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无色的海
2024-10-14 07:22:56
之前关于格式符号的介绍只是简要提及，并未深入探讨。
本文将详细介绍输出函数（printf）中的一些常用格式符号。
1、介绍
格式占位符 % 与特定的数字、字母结合，形成格式符号。
它们在字符串中占位，等待后面传入的参数进行替换。
printf 函数中，字符串内若有格式符号，可变参数列表中就得有相应的参数（变量、常量、表达式等）。
若不提供参数，打印结果可能出现意外数据（随机值）。
且格式字符匹配是按照顺序一个接一个填充。
2、整型
%d 用于输出十进制的整数，对应数据类型为 int。
%u 同样用于输出十进制的整数，对应数据类型为 unsigned int。
与 %d 的区别在于，%d 可输出负数，而 %u 只能输出正数。
表示整数的格式符号还有 %o 和 %x，分别输出 8 进制和 16 进制的整数。
其中 %x 中的 x 若是小写，输出结果中的字母也全为小写；反之，X 是大写的，输出结果的字母也全为大写。
这两种格式符号也是输出无符号整数结果。
当给定负数参数时，结果虽然不是预期的，但仍有结果。
至于这个结果如何得到，就涉及到二进制码的反码和补码，这里不做具体展开。
无论是 int，还是其他整型，如 short、long、long long 类型，只要数值在 int 范围内，也能正常输出数值。
但如果数值大于 int 的最大范围，比如 long long 类型，就会出现意外结果。
比如在 32 位的编译器中，int 类型占 4 个字节，而 long long 类型占 8 个字节。
用以上这些符号，只会识别前 4 个字节的内，后面 4 个字节的内容就会被舍弃掉，从而得出一个错误的值。
那么想要正常输出 long 或 long long 类型的数值，就需要使用相应的格式符号。
long 类型对应的格式符号：%ld。
long long 类型对应的格式符号：%lld。
3、浮点型
从定义上看，%f 用于输出单精度浮点数 float 类型，%lf 用于输出双精度浮点数 double 类型。
但在实际测试中，符号的使用似乎对数据的精度没有影响。
无论是 %f 还是 %lf，都可以输出两种类型的值。
对精度影响最直接的是变量定义。
众所周知，2 / 3 是一个无限循环小数。
但在计算机中不可能存在无限循环的概念，最后都会有一个终止的时候。
而计算到什么时候才终止，就取决于数据类型所对应的内存空间能存储多少。
正常使用 %f 和 %lf，默认保留小数点后六位，然后输出到屏幕上。
但为了方便观察不同浮点数类型的精度缺失问题，于是扩展到小数点后 32 位。
表现方式为 %.nf 或者 %.nlf，其中 n 必须是正整数，不能为负数。
n 为多少，就保留到小数点后 n 位，同时进行四舍五入。
从结果中可以发现，无论 %f 符号还是 %lf 符号，最终的输出结果对精度没有直接影响。
精度的影响是从变量定义开始的。
变量 a2 虽然是 double 类型的，但是后面的表达式中得出的是 float 类型的结果，而后再转变为 double 类型赋给变量 a2。
变量 a3 的表达式虽然计算后是 double 类型的，但在赋值给变量 a3 的时候进行类型转换，从高到低的类转换，精度就会发生缺失。
4、字符和字符串
%c 在屏幕上输出一个字符，对应的是 char 类型。
%s 在屏幕上输出一连串的字符（字符串），对应的是 char * 指针类型。
字符这一对与上面的整型和浮点型不同。
上面的两种类型，只要数值在范围内，同一个格式符号，输出不同类型的数据，也能正常显示。
但字符就不一样了，%c 对应的参数能用字符串吗？反之，%s 可以用单字符吗？
当使用 %c 格式符号，传入的参数是字符串，输出是可以输出，但得到的会是一个未知的符号。
而使用 %s 格式符号，传入的参数是 char 类型的数据就会引发异常。
关于 %c 输入还有一个比较好玩的，有时候两个 %c，传入的参数是两个任意的整数，会构成一个新的字符，可能是汉字，或者其他字符。
5、指针
指针，C 新手的终点，C 高手的起点。
C 语言中很多操作都是依赖指针来进行的，而指针是直接对内存进行操作。
%p 符号中的 p 即 pointer，指针。
顾名思义，该符号是用来向屏幕输出指针数据，即内存地址。
而内存地址，一般是以十六进制展现的。
但与 %x 不同，%p 展示的格式是特定的。
一般为 8 位，右对齐，结果不足自动补 0。
每一个内存都包含两个信息，一个是内存的地址，另一个是内存中存储的数据。
直接调用基本数据类型（如整型、浮点型、字符型、指针等），获取的是内存中存储的数据。
而要调用其所对应的内存地址，就需要通过寻址运算符（&）。
例如，直接调用变量 a，输出的结果为 00000001。
直接调用指针变量 p 虽然打印的也是内存地址，但这不是它自身的地址，而是变量 a 的地址。
因此，本质上还是调用了内存中所存储的数据。
数组是一连串相同类型的不同元素。
如果直接调用数组变量 arr，系统不知道你需要的是数组中的哪一个数据。
因此，数组变量往往存的是数组中第一个元素的内存地址。
从结果中也可以看出。
而想要获取数组中具体某一个元素的内存地址，此时已经拆分成基本的数据类型，就要通过寻址运算符来获取。
文末
趁着周末休息的时间写一写文章，本来已经罗列了大纲，准备一口气详细整理下格式化输入输出函数中的格式符号。
在写作的过程中，新的问题不断地涌现，就又得去研究学习。
单单就输出函数的格式符号一小部分内容就够衍生许多知识。
因此只挑了几个常用的讲，其中可能还是不够全面。
如果全部输出，估计得上万了，且时间就得花费更多。
所以一些内容留待后面再更新。
内容太多一来看起来比较累，二来消化起来也不容易。
最后写写改改，才输出这篇文章。
写到后面有些昏了头，文中可能出现一些描述的不恰当，不够细致，或者有错误的地方。
希望大家能够不吝指点一下，万分感谢。
最后，如果您觉得本篇文章对您有用，点个赞支持一下呗！
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