深入了解scanf()getchar()和gets()cin等函数

时间:2021-05-02 17:33:19

深入了解scanf()/getchar()gets()/cin等函数

 

问题描述一:(分析scanf()getchar()读取字符)  


 
    scanf(), getchar()等都是标准输入函数,一般人都会觉得这几个函数非常简单,没什么特殊的。但是有时候却就是因为使用这些函数除了问题,却找不出其中的原因。下面先看一个很简单的程序:
 
程序1
 
    #include <stdio.h>
 
    int main()
 
    {
 
char ch1, ch2;
 
scanf("%c", &ch1);
 
scanf("%c", &ch2);
 
printf("%d %d\n", ch1, ch2);
 
return 0;
 
    }
 
   或者是:
 
    #include <stdio.h>
 
    int main()
 
    {
 
char ch1, ch2;
 
ch1 = getchar();
 
ch2 = getchar();
 
printf("%d %d\n", ch1, ch2);
 
return 0;
 
    }
 
    程序的本意很简单,就是从键盘读入两个字符,然后打印出这两个字符的ASCII码值。可是执行程序后会发现除了问题:当从键盘输入一个字符后,就打印出了结果,根本就没有输入第二个字符程序就结束了。例如用户输入字符'a',打印结果是9710。这是为什么呢?
 
【分析】:
 
    首先我们呢看一下输入操作的原理,程序的输入都建有一个缓冲区,即输入缓冲区。一次输入过程是这样的,当一次键盘输入结束时会将输入的数据存入输入缓冲区,而cin函数直接从输入缓冲区中取数据。正因为cin函数是直接从缓冲区取数据的,所以有时候当缓冲区中有残留数据时,cin函数会直接取得这些残留数据而不会请求键盘输入,这就是例子中为什么会出现输入语句失效的原因!
 
    其实这里的10恰好是回车符!这是因为scanf()getchar()函数是从输入流缓冲区中读取值的,而并非从键盘(也就是终端)缓冲区读取。而读取时遇到回车(\n)而结束的,这个\n会一起读入输入流缓冲区的,所以第一次接受输入时取走字符后会留下字符\n,这样第二次的读入函数直接从缓冲区中把\n取走了,显然读取成功了,所以不会再从终端读取!这就是为什么这个程序只执行了一次输入操作就结束的原因!

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| 问题描述二:(分析scanf()gets()读取字符串)   |
 
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首先我们看一下scanf()读取字符串的问题:
 
程序2
 
    #include <stdio.h>
 
    int main()
 
    {
 
char str1[20], str2[20];
 
scanf("%s",str1);
 
printf("%s\n",str1);   
 
scanf("%s",str2);
 
printf("%s\n",str2);
 
return 0;
 
    }
 
    程序的功能是读入一个字符串输出,在读入一个字符串输出。可我们会发现输入的字符串中不能出现空格,例如:
 
测试一输入:
 
Hello world!
 
输出:
 
Hello
 
world!
 
【分析】到此程序执行完毕,不会执行第二次的读取操作!这个问题的原因跟问题一类似,第一次输入Hello world!后,字符串Hello world!都会被读到输入缓冲区中,而scanf()函数取数据是遇到回车、空格、TAB就会停止,也就是第一个scanf()会取出"Hello",而"world!"还在缓冲区中,这样第二个scanf会直接取出这些数据,而不会等待从终端输入。

测试二:
 
Hello[Enter]
 
Hello[输出]
 
world[Enter]
 
world[输出]
 
【分析】程序执行了两次从键盘读入字符串,说明第一次输入结束时的回车符被丢弃!即:scanf()读取字符串会舍弃最后的回车符!


 
我们再看一下gets()读取字符串的情况:
 
scanf来读取一个字符串时,字符串中是不可以出现空格的,一旦出现空格,后面的数据就会舍弃残留在缓冲区中。其实有另外一个函数是可以接受空格的,那就是gets(),下面我们看一下这个函数的应用,我们把程序2改动一下:
 
程序3
 
#include <stdio.h>
 
int main()
 
{
 
char str1[20], str2[20];
 
gets(str1);
 
printf("%s\n",str1);   
 
gets(str2);
 
printf("%s\n",str2);
 
return 0;
 
}
 
测试:
 
Hello world! [输入]
 
Hello world! [输出]
 
12345 [输入]
 
12345 [输出]
 
【分析】显然与上一个程序的执行情况不同,这次程序执行了两次从键盘的读入,而且第一个字符串取了Hello world!接受了空格符,而没有像上一个程序那样分成了两个字符串!所以如果要读入一个带空格符的字符串时因该用gets(),而不宜用scanf()!


 
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| 问题描述三:(getchar()暂停程序,查看程序执行结果)|
 
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    不知道大家有没有遇到过这样的问题,有的编译器程序执行完后的结果界面不会停下而是一闪就没了,以至于看不到执行结果。所以很多人在程序最后加上getchar()语句,目的是想让程序执行完后停下来,等待从终端接收一个字符再结束程序。可是发现有时候这样根本没用,程序照样跳出去了。这是为什么呢?
 
【分析】原因跟上面例子讲的一样,是因为输入缓冲区中还有数据,所以getchar()会成果读到数据,所以就跳出了!

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|     【总结】    |
 
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第一:要注意不同的函数是否接受空格符、是否舍弃最后的回车符的问题!
 
读取字符时:
 
scanf()SpaceEnterTab结束一次输入,不会舍弃最后的回车符(即回车符会残留在缓冲区中);
 
getchar()Enter结束输入,也不会舍弃最后的回车符;
 
读取字符串时:
 
scanf()SpaceEnterTab结束一次输入
 
gets()Enter结束输入(空格不结束),接受空格,会舍弃最后的回车符!

第二:为了避免出现上述问题,必须要清空缓冲区的残留数据,可以用以下的方法解决:
 
方法1C语言里提供了函数清空缓冲区,只要在读数据之前先清空缓冲区就没问题了!
 
       这个函数是fflush(stdin)
 
方法2:自己取出缓冲区里的残留数据。
 
(说实话这个语句我也没看懂,呵呵!为什么格式控制是这样的!希望高手指点一下!)
 
       scanf("%[^\n]",string);

 

C/C++学习笔记2 - cin深入分析() - cin输入操作处理

cin<<, cin.get,cin.getline等函数深入分析

很多初学者都认为cin函数是一个很简单的函数,其实不然!cin函数有很多需要了解的知识(比如:cin的返回值是什么,cin提供了哪些成员函数且分别是什么作用,如cin.clear(), cin.ignore(), cin.fail(), cin.good()等等),如果没有很好的掌握,在使用的时候很可能会出问题却不知其原因!而且很多人也确确实实遇到过不少问题,以下是几个简单的例子:

程序1

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

       int m, n;

       cin>>m;

    cin>>n;

       return 0;

}

测试情况:

如果用户每次都输入两个合法的数,程序不会出问题!

但是如果用户第一次输入时给一个非法的输入,比如说输入一个字符'a',你会发现程序不

会再执行第二条输入语句。似乎有点奇怪!!

程序2

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

       char str[8];

       cin.getline(str, 5);

       cout<<str<<endl;

       cin.getline(str, 5);

       cout<<str<<endl;

       return 0;

}

程序的功能很简单,就是输入一个字符串再输出,再次输入一个字符串输出。程序执行情况:

测试一:

abcd (回车)

abcd (输出)

efgh (回车)

efgh (输出)

当用户第一次输入的字符串字符数小于4时,程序执行正常!

测试二:

abcdefgh (回车)

abcd (输出)

     (输出-换行)

当用户第一次输入的字符数字符数大于4时,第一个字符串接受输入的前四个字符,而第二次的输入操作没有执行,第二个字符串输出为空。似乎也很奇怪!!!

其实在很多时候都会遇到诸如此类的问题,如果不熟悉程序输入的原理和cin等一些函数的原理就不知道怎么解决!我在这里做一个简单的介绍,也许介绍得不是很准确和全面,或者存在一些误解,请大家包涵!

输入操作的原理

与前一节中提到的scanf函数一样,程序的输入都建有一个缓冲区,即输入缓冲区。一次输入过程是这样的,当一次键盘输入结束时会将输入的数据存入输入缓冲区,而cin函数直接从输入缓冲区中取数据。正因为cin函数是直接从缓冲区取数据的,所以有时候当缓冲区中有残留数据时,cin函数会直接取得这些残留数据而不会请求键盘输入,这就是例子中为什么会出现输入语句失效的原因!

cin的一些输入函数和操作符

cin is a extern istream object。提供了很多可用的成员函数和重载的操作符,如:cin<<, cin.get(), cin.getline()等。下面我们来了解一下这几个函数:

. cin<<

该操作符是根据后面变量的类型读取数据。

输入结束条件  :遇到EnterSpaceTab键。(这个很重要!)

对结束符的处理:丢弃缓冲区中使得输入结束的结束符(EnterSpaceTab)

读字符的情况:

程序3

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

       char c1, c2;

       cin>>c1;

       cin>>c2;

       cout<<c1<<"  "<<c2<<endl;

       return 0;

}

测试一输入:

a[Enter]

b[Enter]

输出:

a b

测试二输入:

a b[Enter]

输出:

a b

  

读字符串的情况:

程序4

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

       char str1[10], str2[10];

       cin>>str1;

       cin>>str2;

       cout<<str1<<endl;

       cout<<str2<<endl;

       return 0;

}

测试一输入:

abcd[Enter]

efgh[Enter]

输出:

abcd

efgh

【分析】输入遇到回车符结束,很正常。

测试二输入:

abcd efgh

输出:

abcd

efgh

【分析】第一次读取字符串时遇到空格则停止了,将abcd读入str1,并舍弃了空格,将后面的字符串给了第二个字符串。这证明了cin读入数据遇到空格结束;并且丢弃空格符;缓冲区有残留数据室,读入操作直接从缓冲区中取数据。

  

二.cin.get()

该函数有三种格式:无参,一参数,二参数

cin.get(), cin.get(char ch),  cin.get(array_name, Arsize)

读取字符的情况:

输入结束条件:Enter

对结束符处理:不丢弃缓冲区中的Enter

cin.get() cin.get(char  ch)用于读取字符,他们的使用是相似的,

即:ch=cin.get() cin.get(ch)是等价的。

程序5

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

       char c1, c2;

       cin.get(c1);

       cin.get(c2);

       cout<<c1<<"  "<<c2<<endl;   //打印两个字符

       cout<<(int)c1<<"  "<<(int)c2<<endl; //打印这两个字符的ASCII

       return 0;

}

测试一输入:

a[Enter]

输出:

a

97 10

【分析】会发现只执行了一次从键盘输入,显然第一个字符变量取的'a',第二个变量取的是Enter(ASCII值为10),这是因为该函数不丢弃上次输入结束时的Enter字符,所以第一次输入结束时缓冲区中残留的是上次输入结束时的Enter字符!

测试二输入:

a b[Enter]

输出:

a

97 32

【分析】显然第一个字符变量取的'a',第二个变量取的是Space(ASCII值为32)。原因同上,没有丢弃Space字符。

读取字符串的情况:

cin.get(array_name, Arsize)是用来读取字符串的,可以接受空格字符,遇到Enter结束输入,按照长度(Arsize)读取字符,会丢弃最后的Enter字符。

程序6

#include <iostream>

using namespace std;

int main ()

{

char a[20];

cin.get(a, 10);

cout<<a<<endl;

return 0;

}

测试一输入:

abc def[Enter]

输出:

abc def

【分析】说明该函数输入字符串时可以接受空格。

测试二输入:

1234567890[Enter]

输出:

123456789

【分析】输入超长,则按需要的长度取数据。

程序7

#include <iostream>

using namespace std;

int main ()

{

char ch, a[20];

cin.get(a, 5);

cin>>ch;

cout<<a<<endl;

cout<<(int)ch<<endl;

return 0;

}

测试一输入:

12345[Enter]

输出:

1234

53

【分析】第一次输入超长,字符串按长度取了"1234",而'5'仍残留在缓冲区中,所以第二次输入字符没有从键盘读入,而是直接取了'5',所以打印的ASCII值是53('5'ASCII)

测试二输入:

1234[Enter]

a[Enter]

输出:

1234

97

【分析】第二次输入有效,说明该函数把第一次输入后的Enter丢弃了!

  

三.cin.getline()

cin.getline()   cin.get(array_name, Arsize)的读取方式差不多,以Enter结束,可以接受空格字符。按照长度(Arsize)读取字符,会丢弃最后的Enter字符。

但是这两个函数是有区别的:

cin.get(array_name, Arsize)当输入的字符串超长时,不会引起cin函数的错误,后面的cin操作会继续执行,只是直接从缓冲区中取数据。但是cin.getline()当输入超长时,会引起cin函数的错误,后面的cin操作将不再执行。(具体原因将在下一部分"cin的错误处理"中详细介绍)

程序8

#include <iostream>

using namespace std;

int main ()

{

char ch, a[20];

cin.getline(a, 5);

cin>>ch;

cout<<a<<endl;

cout<<(int)ch<<endl;

return 0;

}

测试输入:

12345[Enter]

输出:

1234

-52

【分析】与cin.get(array_name, Arsize)的例程比较会发现,这里的ch并没有读取缓冲区中的5,而是返回了-52,这里其实cin>>ch语句没有执行,是因为cin出错了!

 

 

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