詳解C語言中printf輸出的相關函數_C 語言

C語言printf()函數：格式化輸出函數
printf()函數是最常用的格式化輸出函數，其原型為：

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

printf()會根據參數 format 字串來轉換並格式化資料，然後將結果輸出到標準輸出裝置（顯示器），直到出現字串結束('\0')為止。

參數 format 字串可包含下列三種字元類型：

1. 一般文本，將會直接輸出
2. ASCII 控制字元，如\t、\n 等有特定含義
3. 格式轉換字元

格式轉換為一個百分比符號(%)及其後的格式字元所組成。一般而言，每個%符號在其後都必需有一個參數與之相呼應（只有當%%轉換字元出現時會直接輸出%字元），而欲輸出的資料類型必須與其相對應的轉換字元類型相同。

printf()格式轉換的一般形式如下：

  %(flags)(width)(. prec)type

以括弧括起來的參數為選擇性參數，而%與type 則是必要的，下面介紹 type 的幾種形式。

1) 整數

• %d  整數的參數會被轉成有符號的十進位數字
• %u  整數的參數會被轉成無符號的十進位數字
• %o  整數的參數會被轉成無符號的八位元字
• %x  整數的參數會被轉成無符號的十六進位數字，並以小寫abcdef 表示
• %X  整數的參數會被轉成無符號的十六進位數字，並以大寫ABCDEF 表示浮點型數
• %f double  型的參數會被轉成十進位數字，並取到小數點以下六位，四捨五入
• %e double  型的參數以指數形式列印，有一個數字會在小數點前，六位元字在小數點後，而在指數部分會以小寫e 來表示
• %E 與%e 作用相同，唯一區別是指數部分將以大寫的E 來表示
• %g double  型的參數會自動選擇以%f 或%e 的格式來列印，其標準是根據列印的數值及所設定的有效位元來決定。
• %G 與%g 作用相同，唯一區別在以指數形態列印時會選擇%E 格式。

2) 字元及字串

• %c 整型數的參數會被轉成unsigned char 型列印出
• %s 指向字串的參數會被逐字輸出，直到出現NULL 字元為止
• %p 如果是參數是"void *"型指標則使用十六進位格式顯示

prec 有幾種情況：

• 正整數的最小位元
• 在浮點型數中代表小數位元
• 格式代表有效位元的最大值
• 在%s 格式代表字串的最大長度
• 若為×符號則代表下個參數值為最大長度

width 為參數的最小長度，若此欄並非數值，而是*符號，則表示以下一個參數當做參數長度。

flags 有下列幾種情況

• +  一般在列印負數時，printf ()會加印一個負號，整數則不加任何負號，此旗標會使得在列印正數前多一個正號 (+)。
• #  此旗標會根據其後轉換字元的不同而有不同含義。當在類型為o 之前 (如%#o)，則會在列印八位元值前多印一個o。而在類型為x 之前 (%#x)則會在列印十六進位數前多印'0x'，在型態為e、E、f、g 或G 之前則會強迫數值列印小數點。在類型為g 或G 之前時則同時保留小數點及小數位元末尾的零。
• 0  當有指定參數時，無數位參數將補上0。預設是關閉此旗標，所以一般會列印出空白字元。

【傳回值】成功則返回寫入的字元數目。

如果發生寫入錯誤，將會設定檔案錯誤標誌（可通過 ferror() 檢測），並返回一個負數。

如果在寫入寬字元時一個多位元組的字元發生編碼錯誤，那麼 errno 將被設定為 EILSEQ，並返回一個負數。

printf( format, ... ) 等價於 fprintf(stdout, format, ...)，更多資訊請參考 fprintf() 函數。

【執行個體】分別輸出整數、浮點數和字串。

#include<stdio.h>int main(void){  int a=1;  float b=5.0;  char str[100]= "";  scanf("%c %c %c",&a,&b,str);  /*分別示範 整數*/  printf("int is:%d\n",a);  /*分別示範 浮點數*/  printf("float is:%f\n",b);  /*分別示範 字串*/  printf("char is:%s\n",str);    return 0;}

輸出結果：
【運行結果】

1 4.4 fsint is:1float is:4.400000char is:fs

例子首先是等待使用者輸入整數浮點數和一個字串，然後調用函數printf()按照對應的格式輸出。

又如，輸出更多格式的資料。

#include <stdio.h>int main(){  printf ("Characters: %c %c \n", 'a', 65);  printf ("Decimals: %d %ld\n", 1977, 650000L);  printf ("Preceding with blanks: %10d \n", 1977);  printf ("Preceding with zeros: %010d \n", 1977);  printf ("Some different radices: %d %x %o %#x %#o \n", 100, 100, 100, 100, 100);  printf ("floats: %4.2f %+.0e %E \n", 3.1416, 3.1416, 3.1416);  printf ("Width trick: %*d \n", 5, 10);  printf ("%s \n", "A string");  return 0;}

輸出結果：

Characters: a ADecimals: 1977 650000Preceding with blanks:    1977Preceding with zeros: 0000001977Some different radices: 100 64 144 0x64 0144floats: 3.14 +3e+000 3.141600E+000Width trick:  10A string

C語言fprintf()函數：輸出函數(格式化輸出資料至檔案)
標頭檔：

#include <stdio.h>

定義函數：

int fprintf(FILE * stream, const char * format, ...);

函數說明：fprintf()會根據參數format 字串來轉換並格式化資料, 然後將結果輸出到參數stream 指定的檔案中, 直到出現字串結束('\0')為止。

傳回值：關於參數format 字串的格式請參考printf(). 成功則返回實際輸出的字元數, 失敗則返回-1, 錯誤原因存於errno 中.

範例

#include <stdio.h>main(){  int i = 150;  int j = -100;  double k = 3.14159;  fprintf(stdout, "%d %f %x \n", j, k, i);  fprintf(stdout, "%2d %*d\n", i, 2, i);}

執行：

-100 3.141590 96150 150

C語言sprintf()函數：將格式化的資料寫入字串
標頭檔：

#include <stdio.h>

sprintf()函數用於將格式化的資料寫入字串，其原型為：

int sprintf(char *str, char * format [, argument, ...]);

【參數】str為要寫入的字串；format為格式化字串，與printf()函數相同；argument為變數。

除了前兩個參數類型固定外，後面可以接任意多個參數。而它的精華，顯然就在第二個參數--格式化字串--上。 printf()和sprintf()都使用格式化字串來指定串的格式，在格式串內部使用一些以“%”開頭的格式說明符（format specifications）來佔據一個位置，在後邊的變參列表中提供相應的變數，最終函數就會用相應位置的變數來替代那個說明符，產生一個調用者想要的字串。

sprintf()最常見的應用之一莫過於把整數列印到字串中，如：

•     sprintf(s, "%d", 123);  //把整數123列印成一個字串儲存在s中
•     sprintf(s, "%8x", 4567);  //小寫16進位，寬度佔8個位置，靠右對齊

sprintf的作用是將一個格式化的字串輸出到一個目的字串中，而printf是將一個格式化的字串輸出到螢幕。sprintf的第一個參數應該是目的字串，如果不指定這個參數，執行過程中出現 "該程式產生非法操作,即將被關閉...."的提示。

sprintf()會根據參數format 字串來轉換並格式化資料，然後將結果複製到參數str 所指的字串數組，直到出現字串結束('\0')為止。關於參數format 字串的格式請參考printf()。

【傳回值】成功則返回參數str 字串長度，失敗則返回-1，錯誤原因存於errno 中。

注意：C語言對數組進行操作時並不檢測數組的長度，如果str的長度不夠，sprintf()很容易造成緩衝區溢位，帶來意想不到的後果，駭客經常利用這個弱點攻擊看上去安全的系統。請看下面的代碼：

#include <stdio.h>main(){  char buf[10];  sprintf(buf, "The length of the string is more than 10");  printf("%s", buf);}

編譯並運行，螢幕上輸出”The length of the string is more than 10“，同時系統提示程式已經停止。原因就是要寫入的字串的長度超過了buf的長度，造成緩衝區溢位。

使用snprintf()來代替sprintf()將能夠很好的解決這個問題。

【執行個體】列印字母a的ASCII值。

#include <stdio.h>main(){  char a = 'a';  char buf[80];  sprintf(buf, "The ASCII code of a is %d.", a);  printf("%s", buf);}

運行結果：

The ASCII code of a is 97.

又如，產生10個100以內的隨機數並輸出。

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>int main(void){  char str[100];  int offset =0;  int i=0;  srand(time(0)); // *隨機種子  for(i = 0;i<10;i++)  {    offset+=sprintf(str+offset,"%d,",rand()%100); // 格式化的資料寫入字串  }  str[offset-1]='\n';  printf(str);  return 0;}

運行結果：

74,43,95,95,44,90,70,23,66,84

例子使用了一個新函數srand()，它能產生隨機數。例子中最複雜的部分是for迴圈中每次調用函數sprintf()往字元數組寫資料的時候，str+foffset為每次寫入資料的開始地址，最終的結果是所有產生的隨機資料都被以整數的形式存入數組中。