ВОПРОС№24 Ввод/вывод данных в языке Си

Операции ввода/вывода в языке Си организованы посредством библиотечных функций (причем их довольно много).

Самый простой механизм ввода - чтение по одному символу из стандартного входного потока (с клавиатуры) с помощью функции getchar(). Она имеет следующий прототип (т.е. описание заголовка):

int getchar(void);

Здесь определен тип единственного аргумента (void) и тип возвращаемого функцией значения (int).

Оператор вида:

х = getchar();

присваивает переменной х очередной вводимый символ. Переменная х должна иметь символьный или целый тип.

Другая функция - putchar(х) выдает значение переменной x в стандартный выходной поток (на экран дисплея). Функция putchar() имеет прототип:

int putchar(int);

Объявления getchar() и putchar() сделаны в заголовочном файле stdio.h, содержащем описания заголовков библиотечных функций стандартного ввода/вывода. Чтобы библиотечные функции стали доступны программе, к ней необходимо подключить данный файл. Подключение осуществляется с помощью директивы препроцессора

#include <stdio.h>

помещаемой в начало программы (подробнее см. в разделе 5).

Заметим, что для функции getchar() после выбора символа необходимо нажать клавишу <Enter>. Иногда это создает определенные неудобства. Функции getch() и getche() устраняют их. Они имеют следующие прототипы:

int getch(void);

int getche(void);

Обе эти функции вводят символ сразу же после нажатия соответствующей клавиши (здесь не надо дополнительно нажимать клавишу <Enter>). Отличие между ними заключается в том, что getche() отображает вводимый символ на экране дисплея, а getch() - нет. Прототипы этих функций содержатся в файле conio.h (консольный ввод/вывод). Для их использования файл conio.h также следует подключить к программе с помощью директивы #include.

Форматированный вывод данных

Функция printf() (прототип содержится в файле stdio.h) обеспечивает форматированный вывод. Ее можно записать в следующем формальном виде:

рrintf ("управляющая строка", аргумент _1, аргумент _2,...);

Управляющая строка содержит компоненты трех типов: обычные символы, которые просто копируются в стандартный выходной поток (выводятся на экран дисплея); спецификации преобразования, каждая из которых вызывает вывод на экран очередного аргумента из последующего списка; управляющие символьные константы.

Каждая спецификация преобразования начинается со знака % и заканчивается некоторым символом, задающим преобразование. Между знаком % и символом преобразования могут встречаться другие знаки в соответствии со следующим форматом:

% [признаки] [ширина_поля] [точность] [F|N|h|l|L] c_n

Все параметры в квадратных скобках не являются обязательными.

На месте параметра c_n (символ преобразования) могут быть записаны:

с - значением аргумента является символ;
d или i - значением аргумента является десятичное целое число;
е - значением аргумента является вещественное десятичное число в экспоненциальной форме вида 1.23e+2;
Е - значением аргумента является вещественное десятичное число в экспоненциальной форме вида 1.23E+2;
f - значением аргумента является вещественное десятичное число с плавающей точкой;
g (или G) - используется, как е или f, и исключает вывод незначащих нулей;
о - значением аргумента является восьмеричное целое число;
s - значением аргумента является строка символов (символы строки выводятся до тех пор, пока не встретится символ конца строки или же не будет, выведено число символов, заданное точностью);
u - значением аргумента является беззнаковое целое число;
х - значением аргумента является шестнадцатеричное целое число с цифрами 0,..., 9, а, b, с, d, е, f;
X - значением аргумента является шестнадцатеричное целое число с цифрами 0,..., 9, А, В, С, О, Е, F;
р - значением аргумента является указатель;
n - применяется в операциях форматирования. Аргумент, соответствующий этому символу спецификации, должен быть указателем на целое. В него возвращается номер позиции строки (отображаемой на экране), в которой записана спецификация %n.

Необязательные параметры в спецификации преобразования:

· признак минус (-) указывает, что преобразованный параметр должен быть выровнен влево в своем поле;

· признак плюс (+) требует вывода результата со знаком;

· строка цифр, задающая минимальный размер поля (ширина поля). Здесь может так же использоваться символ *, который тоже позволяет задать минимальную ширину поля и точность представления выводимого числа;

· точка (.), отделяющая размер поля от последующей строки цифр;

· строка цифр, задающая максимальное число выводимых символов, или же количество цифр, выводимых справа от десятичной точки в значениях типов float или double (точность);

· символ F, определяющий указатель типа far;

· символ N, определяющий указатель типа near;

· символ h, определяющий аргумент типа short int (используется вместе с символами преобразования d, i, о, u, х, Х);

· символ l, указывающий, что соответствующий аргумент имеет тип long (в случае символов преобразования d, i, о, u, х, X) или double (в случае символов преобразования е, Е, f, g, G);

· символ L, указывающий, что соответствующий аргумент имеет тип long double (используется вместе с символами преобразований е, Е, f, g, G);

· символ #, который может встречаться перед символами преобразования g, f, е и перед символом х. В первом случае всегда будет выводиться десятичная точка, а во втором - префикс 0x перед соответствующим шестнадцатеричным числом.

Если после знака % записан не символ преобразования, то он выводится на экран. Таким образом, строка %% приводит к выводу на экран знака %.

Функция printf() использует управляющую строку, чтобы определить, сколько всего аргументов и каковы их типы. Аргументами могут быть переменные, константы, выражения, вызовы функций; главное, чтобы их значения соответствовали заданной спецификации.

При наличии ошибок, например, в числе аргументов или типе преобразования, результаты будут неверными.

Среди управляющих символьных констант наиболее часто используются следующие:

\а - для кратковременной подачи звукового сигнала;
\b - для перевода курсора влево на одну позицию;
\f - для подачи формата;
\n - для перехода на новую строку;
\r - для возврата каретки;
\t - горизонтальная табуляция;
\v - вертикальная табуляция;
\\ - вывод символа \;
\' - вывод символа ';
\" - вывод символа ";
\? - вывод символа?.

Например, в результате вызова функции:

printf("\tComputer\n%d\n", i);

сначала выполняется горизонтальная табуляция (\t), т.е. курсор сместится от края экрана, затем на экран будет выведено слово Computer, после этого курсор переместится в начало следующей строки (\n), затем будет выведено целое число i по формату %d (десятичное целое), и, окончательно, курсор перейдет в начало новой строки (\n).

Напечатать строку символов можно и так:

printf("Это строка символов");

Форматированный ввод данных

Функция scanf() (прототип содержится в файле stdio.h) обеспечивает форматированный ввод. Ее можно записать в следующем формальном виде:

scanf("управляющая строка", аргумент_1, аргумент_2,...);

Аргументы scanf() должны быть указателями на соответствующие значения. Для этого перед именем переменной записывается символ &. Назначение указателей будет рассмотрено далее.

Управляющая строка содержит спецификации преобразования и используется для установления количества и типов аргументов. В нее могут включаться:

· пробелы, символы табуляции и перехода на новую строку (все они игнорируются);

· спецификации преобразования, состоящие из знака %, возможно, символа * (запрещение присваивания), возможно, числа, задающего максимальный размер поля, и самого символа преобразования;

· обычные символы, кроме % (считается, что они должны совпадать с очередными неизвестными символами во входном потоке).

Рассмотрим символы преобразования функции scanf() (указываются после символа %):

с - на входе ожидается появление одиночного символа;
d или i - на входе ожидается десятичное целое число и аргумент является указателем на переменную типа int;
D или l - на входе ожидается десятичное целое число и аргумент является указателем на переменную типа long;
е или Е - на входе ожидается вещественное число с плавающей точкой;
f - на входе ожидается вещественное число с плавающей точкой;
g или G - на входе ожидается вещественное число с плавающей точкой;
о - на входе ожидается восьмеричное целое число и аргумент является указателем на переменную типа int;
О - на входе ожидается восьмеричное целое число и аргумент является указателем на переменную типа long;
s - на входе ожидается появление строки символов;
х - на входе ожидается шестнадцатеричное целое число и аргумент является указателем на переменную типа int;
Х - на входе ожидается шестнадцатеричное целое число и аргумент является указателем на переменную типа long;
р - на входе ожидается появление указателя в виде шестнадцатеричного числа;
n - применяется в операциях форматирования. Аргумент, соответствующий этому символу спецификации, должен быть указателем на целое. В него возвращается номер позиции (после ввода), в которой записана спецификация %n;
u - на входе ожидается беззнаковое целое число и аргумент является указателем на переменную типа unsigned int;
U - на входе ожидается беззнаковое целое число и аргумент является указателем на переменную типа unsigned long;
[ ] - сканирует входную строку для получения символов.

Перед некоторыми символами преобразования могут записываться следующие модификаторы:

F - изменяет указатель, заданный по умолчанию, на указатель типа far;
N - изменяет указатель, заданный по умолчанию, на указатель типа near;
h - преобразует аргумент к типу short int (может записываться перед символами d, i, о, u, х);
l - преобразует аргумент к типу long int (может записываться перед символами d, i, o, u, x);
L - преобразует аргумент к типу long double (может записываться перед символами е, f, g).

Ввести целое число (int a;), символ (char b;) и вещественное число (float t;) можно так:

scanf("%d", &a);

scanf("%c", &b);

scanf("%d%c%f",&a, &b, &t);