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C語言 scanf的工作原理詳解

更新時(shí)間：2022年01月04日 15:32:30 作者：Dragon水魅

這篇文章主要為大家介紹了C語言 scanf的工作原理，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助

原理解釋

先來觀察一段代碼和運(yùn)行結(jié)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);
}

在這里插入圖片描述

該代碼明明有兩個(gè) scanf ，但在運(yùn)行過程中，執(zhí)行完第一個(gè) scanf 和 printf 后，代碼直接停止了，并沒有繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè) scanf ，這是為什么呢？

下面先介紹緩沖區(qū)原理。

行緩沖：在這種情況下，當(dāng)在輸入和輸出中遇到換行符時(shí)，將執(zhí)行真正的IO操作。這時(shí),我們輸入的字符先存放到緩沖區(qū)中，等按下回車鍵換行時(shí)才進(jìn)行實(shí)際的IO操作．典型代表是標(biāo)準(zhǔn)輸入緩沖區(qū)（stdin）和標(biāo)準(zhǔn)輸出緩沖區(qū)（stdout）。

如上面例子所示，我們向標(biāo)準(zhǔn)輸人緩沖區(qū)中放入的字符為 ‘20\n’，輸入’\n’（回車）后, scanf 函數(shù)才開始匹配, scanf 函數(shù)中的%d 匹配整型數(shù) 20 ，然后放入變量 i 中，接著進(jìn)行打印輸出，這時(shí) ‘\n’ 仍然在標(biāo)準(zhǔn)輸入緩沖區(qū)（stdin）內(nèi)，如果第二個(gè) scanf 函數(shù)為 scanf("%d",&i) ，那么依然會(huì)發(fā)生阻塞，因?yàn)?scanf 函數(shù)在讀取整型數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串（后面介紹數(shù)組時(shí)講解字符串)時(shí)，會(huì)忽略 '\n’ （回車符）、空格符等字符（忽略是指scanf 函數(shù)執(zhí)行時(shí)會(huì)首先刪除這些字符，然后再阻塞）， scanf 函數(shù)匹配一個(gè)字符時(shí)，會(huì)在緩沖區(qū)刪除對(duì)應(yīng)的字符。因?yàn)樵趫?zhí)行 scanf("%c",&c) 語句時(shí)，不會(huì)忽略任何字符，所以 scanf("%c",&c) 讀取了還在緩沖區(qū)中殘留的 ‘\n’ 。

上面說的很專（啰）業(yè)（嗦），實(shí)際上就是：scanf 接收的是 %c，它把還存在緩沖區(qū)的 ‘\n’ 當(dāng)成了一個(gè)字符，導(dǎo)致了代碼結(jié)束，如果 scanf 接收的是其他類型的數(shù)據(jù)，則會(huì)忽略這個(gè) ‘\n’，繼續(xù)運(yùn)行下面的代碼，再舉一個(gè)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);
}

在這里插入圖片描述

例如以上代碼，我輸入了好多個(gè)空格，但根本不影響實(shí)際的運(yùn)行結(jié)果，因?yàn)樗鼈兌急?printf 在緩沖區(qū)內(nèi)刪除掉了，scanf 是不會(huì)刪除緩沖區(qū)的內(nèi)容的。

再來看一段代碼理解一下：

#include <iostream>

using namespace std;

#define EOF (-1)

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

在這里插入圖片描述

以上的 scanf 輸入，是 10，20，a 的順序輸入，在輸入 a 之后，代碼一直打印上一個(gè) printf 的內(nèi)容，這是因?yàn)椋?scanf 返回的是成功讀入的數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)，在我的輸入中輸入了一個(gè) a ，a 是無法匹配 %d 的，scanf 也不會(huì)刪除 a ，所以 scanf 的返回值是 0（沒有成功匹配），不等于 -1 ，此時(shí)就會(huì)一直 while 循環(huán)。

并且，在 scanf 返回值為 0 的情況下，沒有讀取 i 的值，此時(shí) i 的值還是上一次輸入的 20，這就會(huì)導(dǎo)致 while 循環(huán)一直打印上一次的 i=20。

返回 int 類型

解決辦法

使用 rewind(stdin) 清空緩沖區(qū)：

#include <iostream>

using namespace std;

#define EOF (-1)

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

在這里插入圖片描述