printf()是C语言标准库函数,用于将格式化后的字符串输出到标准输出。标准输出,即标准输出文件,对应终端的屏幕。printf()申明于头文件stdio.h。
函数原型:
1
返回值:
正确返回输出的字符总数,错误返回负值,与此同时,输入输出流错误标志将被置值,可由指示器ferror来检查输入输出流的错误标志。
调用格式:
printf()函数的调用格式为:<code>printf("格式化字符串",输出表列)</code>。
格式化字符串包含三种对象,分别为:
(1)字符串常量;
(2)格式控制字符串;
(3)转义字符。
字符串常量原样输出,在显示中起提示作用。输出表列中给出了各个输出项,要求格式控制字符串和各输出项在数量和类型上应该一一对应。其中格式控制字符串是以%开头的字符串,在%后面跟有各种格式控制符,以说明输出数据的类型、宽度、精度等。
注:本文的所有示例代码均在Linux环境下以g++ 4.4.6编译成64位程序的执行。
printf的格式控制字符串组成如下:
分别为:
首先说明类型,因为类型是格式控制字符串的重中之重,是必不可少的组成部分,其它的选项都是可选的。type用于规定输出数据的类型,含义如下:
字符
对应数据类型
含义
示例
d/i
int
输出十进制有符号32bits整数,i是老式写法
<code>printf("%i",123);</code>输出123
o
unsigned int
无符号8进制(octal)整数(不输出前缀0)
<code>printf("0%o",123);</code>输出0173
u
无符号10进制整数
<code>printf("%u",123);</code>输出123
x/X
无符号16进制整数,x对应的是abcdef,X对应的是ABCDEF(不输出前缀0x)
<code>printf("0x%x 0x%X",123,123);</code>输出0x7b 0x7B
f/lf
float(double)
单精度浮点数用f,双精度浮点数用lf(printf可混用,但scanf不能混用)
<code>printf("%.9f %.9lf",0.000000123,0.000000123);</code>输出0.000000123 0.000000123。注意指定精度,否则printf默认精确到小数点后六位
e/E
科学计数法,使用指数(Exponent)表示浮点数,此处”e”的大小写代表在输出时“e”的大小写
<code>printf("%e %E",0.000000123,0.000000123);</code>输出1.230000e-07 1.230000E-07
g
根据数值的长度,选择以最短的方式输出,%f或%e
<code>printf("%g %g",0.000000123,0.123);</code>输出1.23e-07 0.123
G
根据数值的长度,选择以最短的方式输出,%f或%E
<code>printf("%G %G",0.000000123,0.123);</code>输出1.23E-07 0.123
c
char
字符型。可以把输入的数字按照ASCII码相应转换为对应的字符
<code>printf("%c\n",64)</code>输出A
s
char*
字符串。输出字符串中的字符直至字符串中的空字符(字符串以空字符’\0‘结尾)
<code>printf("%s","测试test");</code>输出:测试test
S
wchar_t*
宽字符串。输出字符串中的字符直至字符串中的空字符(宽字符串以两个空字符’\0‘结尾)
<code>setlocale(LC_ALL,"zh_CN.UTF-8");</code>
<code>wchar_t wtest[]=L"测试Test";</code>
<code>printf("%S\n",wtest);</code>
输出:测试test
p
void*
以16进制形式输出指针
<code>printf("%010p","lvlv");</code>输出:0x004007e6
n
int*
什么也不输出。%n对应的参数是一个指向signed int的指针,在此之前输出的字符数将存储到指针所指的位置
<code>int num=0;</code>
<code>printf("lvlv%n",&num);</code>
<code>printf("num:%d",num);</code>
输出:lvlvnum:4
%
字符%
输出字符‘%’(百分号)本身
<code>printf("%%");</code>输出:%
m
无
打印errno值对应的出错内容
<code>printf("%m\n");</code>
a/A
十六进制p计数法输出浮点数,a为小写,A为大写
<code>printf("%a %A",15.15,15.15);</code>输出:0x1.e4ccccccccccdp+3 0X1.E4CCCCCCCCCCDP+3
注意:
(1)使用printf输出宽字符时,需要使用setlocale指定本地化信息并同时指明当前代码的编码方式。除了使用%S,还可以使用%ls。
(2)%a和%A是C99引入的格式化类型,采用十六进制p计数法输出浮点数。p计数法类似E科学计数法,但不同。数以0x开头,然后是16进制浮点数部分,接着是p后面是以 2为底的阶码。以上面输出的15.15为例,推算输出结果。15.15转换成二进制为<code>1111.00 1001 1001 1001 1001 ...</code>,因为二进制表示数值的离散特点,计算机对于小数有时是不能精确表示的,比如0.5可以精确表示为0.12,而0.15却不能精确表示。将15.15对应的二进制右移三位,为<code>1.1110 0100 1100 1100 1100 ...</code>转换对应的十六进制就是0x1.e4ccccccccccd,注意舍入时向高位进了1位。由于右移三位,所以二进制阶码就是3。最后的结果就是0x1.e4ccccccccccdp+3。
(3)格式控制字符串除了指明输出的数据类型,还可以包含一些其它的可选的格式说明,依序有 flags, width, .precision and length。下面一一讲解。
flags规定输出样式,取值和含义如下:
名称
说明
-
减号
结果左对齐,右边填空格。默认是右对齐,左边填空格。
+
加号
输出符号(正号或负号)
space
空格
输出值为正时加上空格,为负时加上负号
#
井号
type是o、x、X时,增加前缀0、0x、0X。
type是a、A、e、E、f、g、G时,一定使用小数点。默认的,如果没有小数部分则不输出小数点。
type是g、G时,尾部的0保留。
数字零
将输出的前面补上0,直到占满指定列宽为止(不可以搭配使用“-”)
示例:
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
输出结果为:

用十进制整数来表示输出的最少位数。若实际位数多于指定的宽度,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。width的可能取值如下:
width
描述
数值
十进制整数
<code>printf("%06d",1000);</code>输出:001000
*
星号。不显示指明输出最小宽度,而是以星号代替,在printf的输出参数列表中给出
<code>printf("%0*d",6,1000);</code>输出:001000
精度格式符以“.”开头,后跟十进制整数。可取值如下:
.precision
.数值
十进制整数。
(1)对于整型(d,i,o,u,x,X),precision表示输出的最小的数字个数,不足补前导零,超过不截断。
(2)对于浮点型(a, A, e, E, f ),precision表示小数点后数值位数,默认为六位,不足补后置0,超过则截断。
(3)对于类型说明符g或G,表示可输出的最大有效数字。
(4)对于字符串(s),precision表示最大可输出字符数,不足正常输出,超过则截断。
precision不显示指定,则默认为0
.*
以星号代替数值,类似于width中的*,在输出参数列表中指定精度。
输出结果:
注意,在对浮点数和整数截断时,存在四舍五入。
类型长度指明待输出数据的长度。因为相同类型可以有不同的长度,比如整型有16bits的short int,32bits的int,也有64bits的long int,浮点型有32bits的单精度float和64bits的双精度double。为了指明同一类型的不同长度,于是乎,类型长度(length)应运而生,成为格式控制字符串的一部分。
注意:黄色背景行标识的类型长度说明符和相应的数据类型是C99引入的。
示例代码:
long int到底是32bits还是64bits跟生成的程序是32bits还是64bits一一对应,如果使用g++编译程序的话,可通过<code>-m32</code>或<code>-m64</code>选项分别生成32bits和64bits的程序。因本人测试代码编译生成的是64bits的程序,所以long int也就是64btis。
转义字符在字符串中会被自动转换为相应操作命令。printf()使用的常见转义字符如下:
转义字符
意义
\a
警报(响铃)符
\b
回退符
\f
换页符
\n
换行符
\r
回车符
\t
横向制表符
\v
纵向制表符
\\
反斜杠
\”
双引号
在printf的实现中,在调用write之前先写入IO缓冲区,这是一个用户空间的缓冲。系统调用是软中断,频繁调用,需要频繁陷入内核态,这样的效率不是很高,而printf实际是向用户空间的IO缓冲写,在满足条件的情况下才会调用write系统调用,减少IO次数,提高效率。
printf在glibc中默认为行缓冲,遇到一下几种情况会刷新缓冲区,输出内容:
(1)缓冲区填满;
(2)写入的字符中有换行符<code>\n</code>或回车符<code>\r</code>;
(3)调用fflush手动刷新缓冲区;
(4)调用scanf要从输入缓冲区中读取数据时,也会将输出缓冲区内的数据刷新。
可使用<code>setbuf(stdout,NULL)</code>关闭行缓冲,或者<code>setbuf(stdout,uBuff)</code>设置新的缓冲区,uBuff为自己指定的缓冲区。也可以使用<code>setvbuf(stdout,NULL,_IOFBF,0);</code>来改变标准输出为全缓冲。全缓冲与行缓冲的区别在于遇到换行符不刷新缓冲区。
printf在VC++中默认关闭缓冲区,且只能设置全缓冲。输出时会及时的输到屏幕[3]。因为微软闭源,所以无法研究printf函数的实现源码。
耗时将近两天,终于完成了此篇看似基础,但却纷繁复杂的printf()用法。由于时间和个人水平有限,文章不足之处在所难免,也请读者批评指正,不甚感激。
printf和wprintf不能同时输出宽字符串的示例代码如下:
上面的代码中语句1和语句二不能同时存在,否则只能正常输出第一个。原因尚不清楚,估计和wprintf和printf内部实现有关,也不知道在Windows平台是否也存在这种问题,有兴趣的读者可以尝试一下。下一篇博文预估将集结全部火力,探讨解决这个问题,wprintf的具体用法,字符编码等相关问题,敬请期待。
本文转自莫水千流博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/zhoug2020/p/7676586.html,如需转载请自行联系原作者