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1 格式化I/O简介
在先前示例代码中，经常使用库函数 printf() 来输出程序中的打印信息，printf() 函数能够将格式化的数据输出到标准输出设备，因此它通常被称为格式化输出函数。除了 printf()，还提供了其他几种格式化输出函数，包括 fprintf()、dprintf()、sprintf() 和 snprintf()。
与格式化输出相对应的是格式化输入，它允许从标准输入中获取格式化数据。格式化输入函数包括 scanf()、fscanf() 和 sscanf()。
2 格式化输出
2.1 格式化输出函数简介
C 库函数提供了 5 个格式化输出函数，包括： printf()、 fprintf()、 dprintf()、 sprintf()、 snprintf()，其函数定义如下所示：
printf()：将格式化的数据输出到标准输出（通常是终端或控制台）。
int printf(const char *format, ...);fprintf()：将格式化的数据输出到指定的文件，stream 参数可以是任何有效的文件指针。
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);dprintf()：直接将格式化的数据写入到指定的文件描述符 fd。
int dprintf(int fd, const char *format, ...);sprintf()：将格式化的数据写入到字符数组 str 中，这通常用于字符串操作。
int sprintf(char *str, const char *format, ...);snprintf()：类似于 sprintf()，但增加了对输出缓冲区大小的限制，size 参数指定了最大可写入的字符数，包括结尾的空字符。
int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...);2.2 格式控制字符串 format
格式化输出函数中的format 参数称为格式控制字符串，顾名思义，首先它是一个字符串的形式，其次它能够控制后续变参的格式转换。格式控制字符串由两部分组成：普通字符（非%字符） 和转换说明。普通字符会进行原样输出，每个转换说明都会对应后续的一个参数，通常有几个转换说明就需要提供几个参数， 使之一一对应。如下所示：
printf("转换说明 1 转换说明 2 转换说明 3", arg1, arg2, arg3);格式控制字符串（format ）定义了输出数据的格式，包括数据类型、宽度、精度、填充字符等。格式控制字符串通常包括以下几个部分：
转换说明符（Conversion Specifier）：指定要输出的数据类型，例如：
%d表示十进制整数。%f表示浮点数。%s表示字符串。%c表示字符。%x或%X表示十六进制整数（小写或大写）。
标志（Flags）：可以改变输出格式的选项，例如：
%-表示左对齐。%+表示总是显示正负号。%0表示使用零填充到指定宽度。%#表示显示八进制数的前缀0或十六进制数的前缀0x或0X。
宽度（Width）：指定输出的最小字符数，如果数据不足，会用空格或指定的填充字符填充。
精度（Precision）：对于浮点数，指定小数点后的位数；对于字符串，指定最大字符数。
长度修饰符（Length Modifier）：指定数据的长度，例如：
%l表示长整型（long int）。%h表示短整型（short int）。%ll表示长长整型（long long int）。
填充字符：如果指定了宽度，可以使用填充字符来填充输出，例如 %10s 会输出一个字符串，并且在其前后填充空格直到宽度达到10个字符。
每个转换说明都是以%字符开头，只有%和 type 字段是必须的，其余都是可选的。其格式如下所示（使用[ ]括起来的部分是可选的） ：
%[flags][width][.precision][length]type
例如下面的示例输出：
printf("%d\n", 123);
//输出：123
//注释：以十进制形式输出整数123，后面跟着一个换行符。
printf("%o\n", 123);
//输出：173
//注释：将整数123转换为八进制形式并输出，后面跟着一个换行符。在八进制中，123等于173。
printf("%06d", 1000);
//输出：001000
//注释：以零填充到至少6位的宽度输出整数1000。由于1000不足6位，前面用0填充。
printf("%.8f\n", 520.1314);
//输出：520.13140000
//注释：以浮点数形式输出520.1314，精度指定为8位小数，因此输出时会显示8位小数，即使最后几位是0。
printf("%lld\n", 12345);
//输出：12345
//注释：将整数12345以long long int类型输出，lld是长度修饰符，表示长长整型（64位）。即使没有这个修饰符，大多数现代编译器也会将整型默认为int类型，但使用lld可以确保在所有编译器中都以长整型处理。2.3 示例程序
下面的程序展示了 printf()、fprintf()、dprintf()、sprintf() 和 snprintf() 函数的使用。每个函数都用来输出格式化的字符串，但它们输出到的地方不同。
#include <stdio.h>
int main() {
int number = 10;
char str[] = "Hello, World!";
float pi = 3.14159;
// 使用 printf() 输出到标准输出
printf("Standard output: %s\n", str);
// 使用 fprintf() 输出到文件
FILE *file = fopen("output.txt", "w");
if (file != NULL) {
fprintf(file, "File output: %s\n", str);
fclose(file);
}
// 使用 dprintf() 输出到文件描述符
dprintf(fileno(stdout), "Standard output descriptor: %d\n", number);
// 使用 sprintf() 将格式化字符串存储到字符数组
char buffer[100];
sprintf(buffer, "Buffer output: %.2f\n", pi);
printf("%s", buffer);
// 使用 snprintf() 将格式化字符串存储到字符数组，限制长度
snprintf(buffer, sizeof(buffer), "Buffer output with limit: %.2f\n", pi);
printf("%s", buffer);
return 0;
}printf()直接将格式化的字符串输出到标准输出（通常是控制台）。fprintf()需要一个文件指针作为第一个参数，然后将格式化的字符串写入到该文件。dprintf()类似于fprintf()，但它使用文件描述符而不是文件指针。sprintf()将格式化的字符串存储到提供的字符数组中。需要确保数组足够大以避免溢出。snprintf()与sprintf()类似，但提供了一个额外的长度参数来限制写入的字符数，这有助于防止溢出。
程序运行的结果如下：
3 格式化输入
3.1 格式化输入简介
C 库函数提供了 3 个格式化输入函数，包括： scanf()、 fscanf()、 sscanf()，下面是每个函数的简要介绍：
scanf()：从标准输入（通常是键盘输入）读取格式化输入。
int scanf(const char *format, ...);fscanf()：从指定的文件中读取格式化输入，文件通过 FILE 指针指定，它有两个固定参数， FILE 指针和格式控制字符串 format。
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...); sscanf()：从字符串中读取格式化输入。
int sscanf(const char *str, const char *format, ...);3.2 格式控制字符串 format
与格式化输出函数中的 format 参数格式、写法上比较相似，但也有一些区别。 format 字符串包含一个或多个转换说明，每一个转换说明都是以百分号"%"或者"%n$"开头（n 是一个十进制数字），关于"%n$"这种开头的转换说明使用的不多。
转换格式与输入类似，以%百分号开头的转换说明一般格式如下：
%[*][width][length]type
%[m][width][length]type
%*不会对转换后的结果进行存储：后面可选择性添加星号*或字母 m，如果添加了星号*，格式化输入函数会按照转换说明的指示读取输入，但是丢弃输入，意味着不需要对转换后的结果进行存储，所以也就不需要提供相应的指针参数。
%m会对转换后的结果进行存储：如果添加了 m，它只能与%s、 %c 以及%[一起使用，调用者无需分配相应的缓冲区来保存格式转换后的数据，原因在于添加了 m，这些格式化输入函数内部会自动分配足够大小的缓冲区，并将缓冲区的地址值通过与该格式转换相对应的指针参数返回出来，该指针参数应该是指向 char *变量的指针。随后，当不再需要此缓冲区时，调用者应调用 free()函数来释放此缓冲区。
3.3 示例程序
下面的程序演示了标准输入输出函数 scanf()、fprintf()、fscanf() 和 sscanf() 的基本用法。
#include <stdio.h>
int main() {
int i;
float f;
char s[50];
FILE *file;
// 使用 scanf() 从标准输入读取整数和浮点数
printf("Enter an integer and a float: ");
scanf("%d %f", &i, &f);
printf("You entered: %d, %.2f\n", i, f);
// 写入数据到 input.txt 文件
file = fopen("input.txt", "w");
if (file == NULL) {
printf("Failed to open file for writing.\n");
} else {
fprintf(file, "fscanf test!\n");
fclose(file);
}
// 读取 input.txt 文件中的数据
file = fopen("input.txt", "r");
if (file == NULL) {
printf("Failed to open file for reading.\n");
} else {
fscanf(file, "%8s ", s);
printf("Read from file: %s\n", s);
fclose(file);
}
// 使用 sscanf() 从字符串读取数据
sscanf("123 456.78 Hello", "%d %f %s", &i, &f, s);
printf("Parsed: %d, %.2f, %s\n", i, f, s);
return 0;
}代码首先通过 scanf() 从用户那里获取一个整数和一个浮点数，并打印出来。然后写入文本到 input.txt 文件，并通过fscanf()读取这个文件的前8个字符，打印读取的内容。最后通过 sscanf() 从固定字符串中解析数据，并将结果输出。程序运行结果如下：
