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C语言 scanf的工作原理

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原理解释

先来观察一段代码和运行结果:

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int a;
    char c;
    scanf("%d", &a);
    printf("a = %d", a);
    scanf("%c", &c);
    printf("c = %c", c);
}

在这里插入图片描述

该代码明明有两个 scanf ,但在运行过程中,执行完第一个 scanf 和 printf 后,代码直接停止了,并没有继续执行下一个 scanf ,这是为什么呢?

下面先介绍缓冲区原理。

行缓冲:在这种情况下,当在输入和输出中遇到换行符时,将执行真正的IO操作。这时,我们输入的字符先存放到缓冲区中,等按下回车键换行时才进行实际的IO操作.典型代表是标准输入缓冲区(stdin)和标准输出缓冲区(stdout)。

如上面例子所示,我们向标准输人缓冲区中放入的字符为 ‘20\n’,输入’\n’(回车)后, scanf 函数才开始匹配, scanf 函数中的%d 匹配整型数 20 ,然后放入变量 i 中,接着进行打印输出,这时 ‘\n’ 仍然在标准输入缓冲区(stdin)内,如果第二个 scanf 函数为 scanf("%d",&i) ,那么依然会发生阻塞,因为 scanf 函数在读取整型数、浮点数、字符串(后面介绍数组时讲解字符串)时,会忽略 '\n’ (回车符)、空格符等字符(忽略是指scanf 函数执行时会首先删除这些字符,然后再阻塞), scanf 函数匹配一个字符时,会在缓冲区删除对应的字符。因为在执行 scanf("%c",&c) 语句时,不会忽略任何字符,所以 scanf("%c",&c) 读取了还在缓冲区中残留的 ‘\n’ 。

上面说的很专(啰)业(嗦),实际上就是:scanf 接收的是 %c,它把还存在缓冲区的 ‘\n’ 当成了一个字符,导致了代码结束,如果 scanf 接收的是其他类型的数据,则会忽略这个 ‘\n’,继续运行下面的代码,再举一个例子:

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int a;
    int c;
    scanf("%d", &a);
    printf("a = %d", a);
    scanf("%d", &c);
    printf("c = %d", c);
}

在这里插入图片描述

例如以上代码,我输入了好多个空格,但根本不影响实际的运行结果,因为它们都被 printf 在缓冲区内删除掉了,scanf 是不会删除缓冲区的内容的。

再来看一段代码理解一下:

#include <iostream>

using namespace std;

#define EOF (-1)

int main() {
    int i;
    while (scanf("%d", &i) != EOF) {
        printf("i=%d\n", i);
    }
}

在这里插入图片描述

以上的 scanf 输入,是 10,20,a 的顺序输入,在输入 a 之后,代码一直打印上一个 printf 的内容,这是因为: scanf 返回的是成功读入的数据项数,在我的输入中输入了一个 a ,a 是无法匹配 %d 的,scanf 也不会删除 a ,所以 scanf 的返回值是 0(没有成功匹配),不等于 -1 ,此时就会一直 while 循环。

并且,在 scanf 返回值为 0 的情况下,没有读取 i 的值,此时 i 的值还是上一次输入的 20,这就会导致 while 循环一直打印上一次的 i=20。

返回 int 类型

解决办法

使用 rewind(stdin) 清空缓冲区:

#include <iostream>

using namespace std;

#define EOF (-1)

int main() {
    int i;
    while (rewind(stdin), scanf("%d", &i) != EOF) {
        printf("i=%d\n", i);
    }
}

在这里插入图片描述

总结

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注的更多内容! 

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