C.printf 函数基础

1. printf 函数基础

1.1 函数原型与头文件

printf 函数是 C 语言中用于格式化输出的标准函数，其函数原型定义在头文件 <stdio.h> 中。具体原型如下：

int printf(const char *format, ...);

• const char *format：格式控制字符串，用于指定输出的格式。它由普通字符和格式说明符组成。普通字符将按原样输出，而格式说明符则用于指定后续参数的输出格式。
• ...：表示可变参数列表，这些参数将根据格式控制字符串中的格式说明符依次输出。

在使用 printf 函数时，必须包含头文件 <stdio.h>，否则编译器将无法识别该函数。

1.2 格式化输出的基本概念

printf 函数通过格式控制字符串来实现灵活的输出。格式控制字符串中的格式说明符以 % 开头，后跟一个或多个字符，用于指定输出数据的类型和格式。以下是一些常见的格式说明符及其含义：

格式说明符	含义
%d 或 %i	输出有符号十进制整数。例如：printf("%d", 123); 输出 123。
%u	输出无符号十进制整数。例如：printf("%u", 456); 输出 456。
%f	输出浮点数，默认保留 6 位小数。例如：printf("%f", 3.14159); 输出 3.141590。
%c	输出单个字符。例如：printf("%c", 'A'); 输出 A。
%s	输出字符串。例如：printf("%s", "Hello"); 输出 Hello。
%p	输出指针地址。例如：printf("%p", &var); 输出变量 var 的地址。
%%	输出一个百分号 %。例如：printf("%%"); 输出 %。

格式说明符还可以包含一些可选的修饰符，用于控制输出的宽度、精度、对齐方式等。以下是一些常见的修饰符及其用法：

• 宽度修饰符：指定输出的最小宽度。如果实际输出的宽度小于指定的宽度，则会在左侧或右侧填充空格（默认为右侧）。例如：

  printf("%5d", 123); // 输出 "   123"，总宽度为 5，左侧填充空格
  printf("%-5d", 123); // 输出 "123   "，总宽度为 5，右侧填充空格
  

• 精度修饰符：对于浮点数，指定小数点后的位数；对于字符串，指定最大输出长度。例如：

  printf("%.2f", 3.14159); // 输出 "3.14"，小数点后保留 2 位
  printf("%.3s", "Hello"); // 输出 "Hel"，字符串的最大长度为 3
  

• 对齐修饰符：- 用于左对齐，+ 用于强制输出正负号，空格用于在正数前输出空格。例如：

  printf("%-5d", 123); // 输出 "123   "，左对齐
  printf("%+d", 123); // 输出 "+123"，强制输出正号
  printf("% d", 123); // 输出 " 123"，正数前输出空格
  

通过合理使用格式说明符和修饰符，printf 函数可以实现灵活多样的格式化输出，满足各种编程需求。# 2. 格式说明符详解

2.1 常见格式说明符

printf 函数的格式说明符是实现格式化输出的核心，以下是一些常见的格式说明符及其详细用法：

整数格式说明符

• %d 或 %i：用于输出有符号十进制整数。这是最常用的整数格式说明符，适用于正负整数。

  printf("Value: %d\n", -123); // 输出：Value: -123
  

• %u：用于输出无符号十进制整数。它适用于非负整数，输出时不会显示负号。

  printf("Value: %u\n", 456); // 输出：Value: 456
  

• %o：用于输出无符号八进制整数。输出时不会显示前缀 0。

  printf("Octal: %o\n", 255); // 输出：Octal: 377
  

• %x 或 %X：用于输出无符号十六进制整数。%x 输出小写字母，%X 输出大写字母。

  printf("Hex: %x\n", 255); // 输出：Hex: ff
  printf("Hex: %X\n", 255); // 输出：Hex: FF
  

浮点数格式说明符

• %f：用于输出十进制浮点数，默认保留 6 位小数。可以通过精度修饰符指定小数点后的位数。

  printf("Float: %f\n", 3.1415926); // 输出：Float: 3.141593
  printf("Float: %.2f\n", 3.1415926); // 输出：Float: 3.14
  

• %e 或 %E：用于输出科学计数法表示的浮点数。%e 输出小写字母 e，%E 输出大写字母 E。

  printf("Scientific: %e\n", 3.1415926); // 输出：Scientific: 3.141593e+00
  printf("Scientific: %E\n", 3.1415926); // 输出：Scientific: 3.141593E+00
  

字符和字符串格式说明符

• %c：用于输出单个字符。

  printf("Char: %c\n", 'A'); // 输出：Char: A
  

• %s：用于输出字符串。可以通过精度修饰符指定最大输出长度。

  printf("String: %s\n", "Hello, World!"); // 输出：String: Hello, World!
  printf("String: %.5s\n", "Hello, World!"); // 输出：String: Hello
  

其他格式说明符

• %p：用于输出指针地址。

  int var = 10;
  printf("Address: %p\n", &var); // 输出指针地址
  

• %%：用于输出一个百分号 %。

  printf("Percentage: %%\n"); // 输出：Percentage: %
  

2.2 格式说明符的高级用法

格式说明符还可以结合多种修饰符来实现更复杂的格式化输出，以下是一些高级用法：

宽度修饰符

宽度修饰符用于指定输出的最小宽度。如果实际输出的宽度小于指定的宽度，则会在左侧或右侧填充空格（默认为右侧）。可以通过以下方式指定宽度：

• 固定宽度：直接指定一个整数。

  printf("%10d\n", 123); // 输出：         123
  

• 动态宽度：使用 * 表示宽度由后续参数指定。

  int width = 10;
  printf("%*d\n", width, 123); // 输出：         123
  

精度修饰符

精度修饰符用于控制输出的精度，对于浮点数和字符串有不同的含义：

• 浮点数：指定小数点后的位数。

  printf("%.*f\n", 3, 3.1415926); // 输出：3.142
  

• 字符串：指定最大输出长度。

  printf("%.*s\n", 5, "Hello, World!"); // 输出：Hello
  

对齐修饰符

对齐修饰符用于控制输出的对齐方式：

• 左对齐：使用 - 修饰符。

  printf("%-10d\n", 123); // 输出：123
  

• 右对齐：默认对齐方式。

  printf("%10d\n", 123); // 输出：         123
  

符号修饰符

符号修饰符用于控制输出的符号：

• 强制显示符号：使用 + 修饰符。

  printf("%+d\n"