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深入了解scanf()/getchar()和gets()等函数(转)

2013年03月28日 ⁄ 综合 ⁄ 共 5901字 ⁄ 字号 评论关闭

 

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| 问题描述一:(分析scanf()和getchar()读取字符)   |
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    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97,10。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()和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()和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:
用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()以Space、Enter、Tab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()以Enter结束输入,也不会舍弃最后的回车符;
读取字符串时:
scanf()以Space、Enter、Tab结束一次输入
gets()以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1:C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);

 

(转自)http://blog.163.com/wm1301@126/blog/static/37163258200922085347564/

1.       为什么 fflush(stdin) 是错的

首先请看以下程序:
#include <stdio.h>
int main( void )
{
    int i;
    for (;;) {
        fputs("Please input an integer: ", stdout);
        scanf("%d", &i);
        printf("%d/n", i);
    }
    return 0;
}
这个程序首先会提示用户输入一个整数,然后等待用户输入,如果用户输入的是整数,程序会输出刚才输入的整数,并且再次提示用户输入一个整数,然后等待用户输入。但是一旦用户输入的不是整数(如小数或者字母),假设 scanf 函数最后一次得到的整数是 2 ,那么程序会不停地输出“Please input an integer: 2”。这是因为 scanf("%d", &i); 只能接受整数,如果用户输入了字母,则这个字母会遗留在“输入缓冲区”中。因为缓冲中有数据,故而 scanf 函数不会等待用户输入,直接就去缓冲中读取,可是缓冲中的却是字母,这个字母再次被遗留在缓冲中,如此反复,从而导致不停地输出“Please input an integer: 2”。

也许有人会说:“居然这样,那么在 scanf 函数后面加上‘fflush(stdin);’,把输入缓冲清空掉不就行了?”然而这是错的!C和C++的标准里从来没有定义过 fflush(stdin)。也许有人会说:“可是我用 fflush(stdin) 解决了这个问题,你怎么能说是错的呢?”的确,某些编译器(如VC6)支持用 fflush(stdin) 来清空输入缓冲,但是并非所有编译器都要支持这个功能(linux 下的 gcc 就不支持),因为标准中根本没有定义 fflush(stdin)。MSDN 文档里也清楚地写着fflush on input stream is an extension to the C standard(fflush 操作输入流是对 C 标准的扩充)。当然,如果你毫不在乎程序的移植性,用 fflush(stdin) 也没什么大问题。以下是 C99 对 fflush 函数的定义:

int fflush(FILE *stream);

如果 stream 指向输出流或者更新流(update stream),并且这个更新流最近执行的操作不是输入,那么 fflush 函数将把这个流中任何待写数据传送至宿主环境(host environment)写入文件。否则,它的行为是未定义的。

原文如下:
int fflush(FILE *stream);
If stream points to an output stream or an update stream in which the most recent operation was not input, the fflush function causes any unwritten data for that stream to be delivered to the host environment to be written to the file; otherwise, the behavior is undefined.

其中,宿主环境可以理解为操作系统或内核等。
    由此可知,如果 stream 指向输入流(如 stdin),那么 fflush 函数的行为是不确定的。故而使用 fflush(stdin)  是不正确的,至少是移植性不好的。

2.  清空输入缓冲区的方法
 虽然不可以用 fflush(stdin),但是我们可以自己写代码来清空输入缓冲区。只需要在 scanf 函数后面加上几句简单的代码就可以了。

        /* C 版本 */

        #include <stdio.h>
        int main( void )
        {
            int i, c;
            for ( ; ; )
            {
                fputs("Please input an integer: ", stdout);
                scanf("%d", &i);
                if ( feof(stdin) || ferror(stdin) )
                { /* 如果用户输入文件结束标志(或文件已被读完), */
                  /* 或者发生读写错误,则退出循环 */
                    /* do something */
                    break;
                }
                /* 没有发生错误,清空输入流。 通过 while 循环把输入流中的余留数据“吃”掉 */
                while ( (c = getchar()) != '/n' && c != EOF ) ;
                /* 使用 scanf("%*[^/n]"); 也可以清空输入流, 不过会残留 /n 字符  */
               printf("%d/n", i);
            }
             return 0;
        }

        /* C++ 版本 */
        #include <iostream>
        #include <limits> // 为了使用numeric_limits
        using namespace std;
        int main()
        {
            int value;
            for ( ; ; )
            {
                cout << "Enter an integer: ";
                cin >> value;
                if ( cin.eof() || cin.bad() )
                { // 如果用户输入文件结束标志(或文件已被读完),
                  // 或者发生读写错误,则退出循环
                 // do something
                    break;
                }

                // 读到非法字符后,输入流将处于出错状态,
                // 为了继续获取输入,首先要调用 clear 函数来清除输入流的错误标记,然后才能调用
                // ignore 函数来清除输入流中的数据。
                cin.clear();
                // numeric_limits<streamsize>::max() 返回输入缓冲的大小。
                // ignore 函数在此将把输入流中的数据清空。
                // 这两个函数的具体用法请读者自行查询。
                cin.ignore( numeric_limits<streamsize>::max(), '/n' );
                cout << value << '/n';
            }
         return 0;
        }

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