sprintf用法詳解

printf可能是許多程式員在開始學習C語言時接觸到的第二個函數（我猜第一個是main），說起來，自然是老朋友了，可是，你對這個老朋友瞭解多嗎？你對它的那個孿生兄弟sprintf瞭解多嗎？在將各種類型的資料構造成字串時，sprintf的強大功能很少會讓你失望。

由於sprintf跟printf在用法上幾乎一樣，只是列印的目的地不同而已，前者列印到字串中，後者則直接在命令列上輸出。這也導致sprintf比printf有用得多。所以本文著重介紹sprintf，有時也穿插著用用pritnf。

sprintf是個變參函數，定義如下：

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

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。

1.      格式化數字字串

sprintf最常見的應用之一莫過於把整數列印到字串中，所以，spritnf在大多數場合可以替代itoa。如：

//把整數123列印成一個字串儲存在s中。

sprintf(s, "%d", 123);   //產生"123"

可以指定寬度，不足的左邊補空格：

sprintf(s, "%8d%8d", 123, 4567); //產生："    123    4567"

當然也可以靠左對齊：

sprintf(s, "%-8d%8d", 123, 4567); //產生："123         4567"

也可以按照16進位列印：

sprintf(s, "%8x", 4567); //小寫16進位，寬度佔8個位置，靠右對齊

sprintf(s, "%-8X", 4568); //大寫16進位，寬度佔8個位置，靠左對齊

這樣，一個整數的16進位字串就很容易得到，但我們在列印16進位內容時，通常想要一種左邊補0的等寬格式，那該怎麼做呢？很簡單，在表示寬度的數字前面加個0就可以了。

sprintf(s, "%08X", 4567); //產生："000011D7"

上面以”%d”進行的10進位列印同樣也可以使用這種左邊補0的方式。

這裡要注意一個符號擴充的問題：比如，假如我們想列印短整數（short）-1的記憶體16進位表示形式，在Win32平台上，一個short型佔2個位元組，所以我們自然希望用4個16進位數字來列印它：

short si = -1;

sprintf(s, "%04X", si);

產生“FFFFFFFF”，怎麼回事？因為spritnf是個變參函數，除了前面兩個參數之外，後面的參數都不是型別安全的，函數更沒有辦法僅僅通過一個“%X”就能得知當初函數調用前參數壓棧時被壓進來的到底是個4位元組的整數還是個2位元組的短整數，所以採取了統一4位元組的處理方式，導致參數壓棧時做了符號擴充，擴充成了32位的整數-1，列印時4個位置不夠了，就把32位整數-1的8位16進位都列印出來了。如果你想看si的本來面目，那麼就應該讓編譯器做0擴充而不是符號擴充（擴充時二進位左邊補0而不是補符號位）：

sprintf(s, "%04X", (unsigned short)si);

就可以了。或者：

unsigned short si = -1;

sprintf(s, "%04X", si);

sprintf和printf還可以按8進位列印整數字串，使用”%o”。注意8進位和16進位都不會列印出負數，都是無符號的，實際上也就是變數的內部編碼的直接的16進位或8進位表示。

2.      控制浮點數列印格式

浮點數的列印和格式控制是sprintf的又一大常用功能，浮點數使用格式符”%f”控制，預設保留小數點後6位元字，比如：

sprintf(s, "%f", 3.1415926);    //產生"3.141593"

但有時我們希望自己控制列印的寬度和小數位元，這時就應該使用：”%m.nf”格式，其中m表示列印的寬度，n表示小數點後的位元。比如：

sprintf(s, "%10.3f", 3.1415626);   //產生："     3.142"

sprintf(s, "%-10.3f", 3.1415626); //產生："3.142     "

sprintf(s, "%.3f", 3.1415626); //不指定總寬度，產生："3.142"

注意一個問題，你猜

int i = 100;

sprintf(s, "%.2f", i);

會打出什麼東東來？“100.00”？對嗎？自己試試就知道了，同時也試試下面這個：

sprintf(s, "%.2f", (double)i);

第一個打出來的肯定不是正確結果，原因跟前面提到的一樣，參數壓棧時調用者並不知道跟i相對應的格式控制符是個”%f”。而函數執行時函數本身則並不知道當年被壓入棧裡的是個整數，於是可憐的儲存整數i的那4個位元組就被不由分說地強行作為浮點數格式來解釋了，整個亂套了。

不過，如果有人有興趣使用手工編碼一個浮點數，那麼倒可以使用這種方法來檢驗一下你手工編排的結果是否正確。J

字元/Ascii碼對照

我們知道，在C/C++語言中，char也是一種普通的scalable類型，除了字長之外，它與short，int，long這些類型沒有本質區別，只不過被大家習慣用來表示字元和字串而已。（或許當年該把這個類型叫做“byte”，然後現在就可以根據實際情況，使用byte或short來把char通過typedef定義出來，這樣更合適些）

於是，使用”%d”或者”%x”列印一個字元，便能得出它的10進位或16進位的ASCII碼；反過來，使用”%c”列印一個整數，便可以看到它所對應的ASCII字元。以下程式段把所有可見字元的ASCII碼對照表列印到螢幕上（這裡採用printf，注意”#”與”%X”合用時自動為16進位數增加”0X”首碼）：

for(int i = 32; i < 127; i++) {

    printf("[ %c ]: %3d 0x%#04X\n", i, i, i);

}

3.      連接字串

sprintf的格式控制串中既然可以插入各種東西，並最終把它們“連成一串”，自然也就能夠連接字串，從而在許多場合可以替代strcat，但sprintf能夠一次串連多個字串（自然也可以同時在它們中間插入別的內容，總之非常靈活）。比如：

char* who = "I";

char* whom = "CSDN";

sprintf(s, "%s love %s.", who, whom); //產生："I love CSDN. "

strcat只能連接字串（一段以’\0’結尾的字元數組或叫做字元緩衝，null-terminated-string），但有時我們有兩段字元緩衝區，他們並不是以’\0’結尾。比如許多從第三方庫函數中返回的字元數組，從硬體或者網路傳輸中讀進來的字元流，它們未必每一段字元序列後面都有個相應的’\0’來結尾。如果直接連接，不管是sprintf還是strcat肯定會導致非法記憶體操作，而strncat也至少要求第一個參數是個null-terminated-string，那該怎麼辦呢？我們自然會想起前面介紹列印整數和浮點數時可以指定寬度，字串也一樣的。比如：

char a1[] = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'};

char a2[] = {'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N'};

如果：

sprintf(s, "%s%s", a1, a2); //Don't do that!

十有八九要出問題了。是否可以改成：

sprintf(s, "%7s%7s", a1, a2);

也沒好到哪兒去，正確的應該是：

sprintf(s, "%.7s%.7s", a1, a2);//產生："ABCDEFGHIJKLMN"

這可以類比列印浮點數的”%m.nf”，在”%m.ns”中，m表示佔用寬度（字串長度不足時補空格，超出了則按照實際寬度列印），n才表示從相應的字串中最多取用的字元數。通常在列印字串時m沒什麼大用，還是點號後面的n用的多。自然，也可以前後都只取部分字元：

sprintf(s, "%.6s%.5s", a1, a2);//產生："ABCDEFHIJKL"

在許多時候，我們或許還希望這些格式控制符中用以指定長度資訊的數字是動態，而不是靜態指定的，因為許多時候，程式要到運行時才會清楚到底需要取字元數組中的幾個字元，這種動態寬度/精度設定功能在sprintf的實現中也被考慮到了，sprintf採用”*”來佔用一個本來需要一個指定寬度或精度的常數數位位置，同樣，而實際的寬度或精度就可以和其它被列印的變數一樣被提供出來，於是，上面的例子可以變成：

sprintf(s, "%.*s%.*s", 7, a1, 7, a2);

或者：

sprintf(s, "%.*s%.*s", sizeof(a1), a1, sizeof(a2), a2);

實際上，前面介紹的列印字元、整數、浮點數等都可以動態指定那些常量值，比如：

sprintf(s, "%-*d", 4, 'A'); //產生"65 "

sprintf(s, "%#0*X", 8, 128);    //產生"0X000080"，"#"產生0X

sprintf(s, "%*.*f", 10, 2, 3.1415926); //產生"      3.14"

4.      列印地址資訊

有時偵錯工具時，我們可能想查看某些變數或者成員的地址，由於地址或者指標也不過是個32位的數，你完全可以使用列印不帶正負號的整數的”%u”把他們列印出來：

sprintf(s, "%u", &i);

不過通常人們還是喜歡使用16進位而不是10進位來顯示一個地址：

sprintf(s, "%08X", &i);

然而，這些都是間接的方法，對於地址列印，sprintf 提供了專門的”%p”：

sprintf(s, "%p", &i);

我覺得它實際上就相當於：

sprintf(s, "%0*x", 2 * sizeof(void *), &i);

5.      利用sprintf的傳回值

較少有人注意printf/sprintf函數的傳回值，但有時它卻是有用的，spritnf返回了本次函數調用最終列印到字元緩衝區中的字元數目。也就是說每當一次sprinf調用結束以後，你無須再調用一次strlen便已經知道了結果字串的長度。如：

int len = sprintf(s, "%d", i);

對於正整數來說，len便等於整數i的10進位位元。

下面的是個完整的例子，產生10個[0, 100)之間的隨機數，並將他們列印到一個字元數組s中，以逗號分隔開。

#include <stdio.h>

#include <time.h>

#include <stdlib.h>

int main() {

    srand(time(0));

    char s[64];

    int offset = 0;

    for(int i = 0; i < 10; i++) {

       offset += sprintf(s + offset, "%d,", rand() % 100);

    }

    s[offset - 1] = '\n';//將最後一個逗號換成分行符號。

    printf(s);

    return 0;

}

設想當你從資料庫中取出一條記錄，然後希望把他們的各個欄位按照某種規則串連成一個字串時，就可以使用這種方法，從理論上講，他應該比不斷的strcat效率高，因為strcat每次調用都需要先找到最後的那個’\0’的位置，而在上面給出的例子中，我們每次都利用sprintf傳回值把這個位置直接記下來了。

6.      使用sprintf的常見問題

sprintf是個變參函數，使用時經常出問題，而且只要出問題通常就是能導致程式崩潰的記憶體訪問錯誤，但好在由sprintf誤用導致的問題雖然嚴重，卻很容易找出，無非就是那麼幾種情況，通常用眼睛再把出錯的代碼多看幾眼就看出來了。

?         緩衝區溢位

第一個參數的長度太短了，沒的說，給個大點的地方吧。當然也可能是後面的參數的問題，建議變參對應一定要細心，而列印字串時，盡量使用”%.ns”的形式指定最大字元數。

?         忘記了第一個參數

低級得不能再低級問題，用printf用得太慣了。//偶就常犯。：。（

?         變參對應出問題

通常是忘記了提供對應某個格式符的變參，導致以後的參數統統錯位，檢查檢查吧。尤其是對應”*”的那些參數，都提供了嗎？不要把一個整數對應一個”%s”，編譯器會覺得你欺她太甚了（編譯器是obj和exe的媽媽，應該是個女的，:P）。

7.      strftime

sprintf還有個不錯的表妹：strftime，專門用于格式化時間字串的，用法跟她表哥很像，也是一大堆格式控制符，只是畢竟小姑娘家心細，她還要調用者指定緩衝區的最大長度，可能是為了在出現問題時可以推卸責任吧。這裡舉個例子：

time_t t = time(0);

//產生"YYYY-MM-DD hh:mm:ss"格式的字串。

char s[32];

strftime(s, sizeof(s), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime(&t));

sprintf在MFC中也能找到他的知音：CString::Format，strftime在MFC中自然也有她的同道：CTime::Format，這一對由於從物件導向哪裡得到了贊助，用以寫出的代碼更覺優雅。

8.      後記

本文介紹的所有這些功能，在MSDN中都可以很容易地查到，筆者只是根據自己的使用經驗，結合一些例子，把一些常用的，有用的，而可能為許多初學者所不知的用法介紹了一點，希望大家不要笑話，也希望大家批評指正。

有人認為這種帶變參的函數會引起各種問題，因而不提倡使用。但筆者本人每每還是抵擋不了它們強大功能的誘惑，在實際工作中一直在使用。實際上，C#.NET從開始就支援變參，剛發布不久的Java5.0也支援變參了。

感謝ericzhangali（另一個空間）仔細審閱了全稿，糾正了很多小錯誤，並提出了一些建議。也感謝laomai（老邁）閱讀了全稿並給出了增刪一些內容的建議。 

①擷取System時間: void GetSystemTime(LPSYSTEMTIME lpSystemTime); 下面是例子:
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void main() {
SYSTEMTIME st; //定義存放時間的結構體
char strTime[256];
int n="0";
GetSystemTime(&st);
n = sprintf(strTime,"Year:\t%d\n",st.wYear);
n += sprintf(strTime+n,"Month:\t%d\n",st.wMonth);
n += sprintf(strTime+n,"Day:\t%d\n",st.wDay);
n += sprintf(strTime+n,"Date:\t%d\n",st.wDayOfWeek);
n += sprintf(strTime+n,"Hour:\t%d\n",st.wHour);
n += sprintf(strTime+n,"Minute:\t%d\n",st.wMinute);
n += sprintf(strTime+n,"Second:\t%d\n",st.wSecond);
n += sprintf(strTime+n,"MilliSecond:\t%d\n",st.wMilliseconds);

printf("%s",strTime);
system("pause");
}
******************************************

 參量表是需要輸出的一系列參數, 其個數必須與格式化字串所說明的輸出
參數個數一樣多, 各參數之間用","分開, 且順序一一對應,  否則將會出現意想
不到的錯誤。
    1. 格式化規定符
    Turbo C2.0提供的格式化規定符如下:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
   符號                  作用
──────────────────────────
    %d              十進位有符號整數
    %u              十進位不帶正負號的整數
    %f              浮點數
    %s              字串
    %c              單個字元
    %p              指標的值
    %e              指數形式的浮點數
    %x, %X          無符號以十六進位表示的整數
    %0              無符號以八進位表示的整數
    %g              自動選擇合適的標記法
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
    說明:
    (1). 可以在"%"和字母之間插進數字表示最大場寬。
     例如:  %3d   表示輸出3位整型數, 不夠3位靠右對齊。
            %9.2f 表示輸出場寬為9的浮點數, 其中小數位為2, 整數位為6,
                  小數點佔一位, 不夠9位靠右對齊。
            %8s   表示輸出8個字元的字串, 不夠8個字元靠右對齊。
    如果字串的長度、或整型數位元超過說明的場寬, 將按其實際長度輸出。
但對浮點數, 若整數部分位元超過了說明的整數位寬度, 將按實際整數位輸出;
若小數部分位元超過了說明的小數位寬度, 則按說明的寬度以四捨五入輸出。
    另外, 若想在輸出值前加一些0, 就應在場寬項前加個0。
    例如:   %04d  表示在輸出一個小於4位的數值時, 將在前面補0使其總寬度
為4位。
    如果用浮點數表示字元或整型量的輸出格式, 小數點後的數字代表最大寬度,
小數點前的數字代表最小寬度。
    例如: %6.9s 表示顯示一個長度不小於6且不大於9的字串。若大於9,  則
第9個字元以後的內容將被刪除。
    (2). 可以在"%"和字母之間加小寫字母l, 表示輸出的是長型數。
    例如:   %ld   表示輸出long整數
            %lf   表示輸出double浮點數
    (3). 可以控制輸出靠左對齊或靠右對齊, 即在"%"和字母之間加入一個"-" 號可
說明輸出為靠左對齊, 否則為靠右對齊。
    例如:   %-7d  表示輸出7位整數靠左對齊
            %-10s 表示輸出10個字元靠左對齊
    2. 一些特殊規定字元
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
    字元                           作用
──────────────────────────
     \n                   換行
     \f                   清屏並換頁
     \r                   斷行符號
     \t                   Tab符
     \xhh                 表示一個ASCII碼用16進表示,
                          其中hh是1到2個16進位數
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━