一、前言

  本文作者是从 2007 年开始学 C语言 的，不久又接触了C++，基本就是 C/C++ 技术栈写了 14 年的样子，不算精通，但也算差强人意。著有《夜深人静写算法》系列，且承诺会持续更新，直到所有算法都学完。主要专攻 高中 OI 、大学 ACM、 职场 LeetCode 的全领域算法。由于文章中采用 C/C++ 的语法，于是就有不少读者朋友反馈语言层面就被劝退了，更何况是算法。
  于是，2021 年 06 月 12 日，《光天化日学C语言》 应运而生。并且作者在此承诺，这个系列全部文章均免费且开源，主要服务于高中生、大学生以及职场上想入坑C语言的志同道合之人，希望能给祖国引入更多编程方面的人才，并且让自己的青春不留遗憾！
  这一章我们将介绍标准输入，有了输入输出，我们就可以做一款最简单的游戏啦！

二、人物简介

• 第一位登场的就是今后会一直教我们C语言的老师 —— 光天。
  
• 第二位登场的则是今后会和大家一起学习C语言的没什么资质的小白程序猿 —— 化日。
  

三、概念简介

1、输入的含义

2、标准输入

在C语言中，有三个函数可以用来在键盘上输入数据，它们分别是：
  1）gets() ：用于输入一行字符串；
  2）getchar() ：用于输入单个字符；
  3）scanf()：可以输入各种类型的数据，作为最灵活、最复杂、最常用的输入函数，虽然无法完全替代前面两者，但是却是必须掌握的，今天我们就来全面了解一下这个函数。

3、格式化

• 我们在进行输入的时候，其实都是一个字符串，但是这个字符串被输入后有可能当成整数来用，也有可能还是字符串，这个计算机自己是不知道规则的，需要写代码的人告诉它，这个告诉它如何输入的过程就被称为格式化。

四、整数的格式化输入

• scanf的函数的命名含义是：Scan（扫描） 和 Format （格式） ，即 格式化输入。
• 和输出一样，输入的时候，也根据数据类型的不同，分为 整数、浮点数、字符、字符串等等。
• 但是这里会有很多问题，拿整数的输入为例，我们一个一个来看。

1、单个数据的输入

• 对于单个数据的输入，如下代码所示：

#include <stdio.h>
int main() 
{
    int a;
    scanf("%d", &a);
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

• 这段代码的执行结果如下：

1314↙
1314

其中↙代表回车，即我们通过键盘输入1314，按下回车后，在屏幕上输出1314。

类比输出，我们发现，输入和输出的差别在于：
   $(1)$ 函数名不同；
   $(2)$ 输入少了换行符 \n；
   $(3)$ 输入多了取地址符&；

• 我们会在后面指针的章节来围绕对这个符号进行展开的。

2、多个数据的输入

• 类比单个数据的输入，我们来看看两个数据的输入：

#include <stdio.h>
int main() 
{
    int a, b;
    scanf("%d", &a);
    scanf("%d", &b);
    printf("%d %d\n", a, b);
    return 0;
}

• 这段代码的执行结果如下：

520↙
1314↙
520 1314

其中↙代表回车，即我们通过键盘输入520，按下回车，再输入1314，按下回车后，在屏幕上输出520 1314。

• 这个很好理解，那么我们同样可以把输入放在一行上进行输入，类比输出的格式，如下：

#include <stdio.h>
int main() 
{
    int a, b;
    scanf("%d %d", &a, &b);
    printf("%d %d\n", a, b);
    return 0;
}

• 这段代码的执行结果如下：

520 1314↙
520 1314

其中↙代表回车，即我们通过键盘输入520、空格、1314，按下回车后，在屏幕上输出520 1314。

• 所以，多个数据的输入，我们可以放在一个scanf语句来完成。

3、空格免疫

• 然后我们来看下，对于输入的数据之间有一个空格和多个空格的情况，代码如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a, b;
    scanf("%d %d", &a, &b);
    printf("%d %d\n", a, b);
    return 0;
}

520    1314↙
520 1314

其中↙代表回车，即我们通过键盘输入520、n个空格、1314，按下回车后，在屏幕上输出520 1314。

• 也就是说，虽然文中要求是1个空格，但是我们输入多个也不影响我们输入，再来看下一种情况：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a, b;
    scanf("%d       %d", &a, &b);
    printf("%d %d\n", a, b);
    return 0;
}

520 1314↙
520 1314

其中↙代表回车，即我们通过键盘输入520、1个空格、1314，按下回车后，在屏幕上输出520 1314。

• 也就是说，虽然文中要求多个空格，但是我们输入1个也不影响我们输入。

4、回车结算

• 通过以上的几个例子，我们发现，scanf()是以回车来结算一次输入的。
• 用户每次按下回车键，计算机就会认为完成一次输入操作，scanf()开始读取用户输入的内容，并根据我们定义好的格式化内容从中提取有效数据，只要用户输入的内容和格式化内容匹配，就能够正确提取。

五、输入缓冲区

• 在讲输入缓冲区之前，我们先来看个例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a, b, c, d;
    scanf("%d %d %d %d", &a, &b, &c, &d);
    printf("%d %d %d %d\n", a, b, c, d);
    return 0;
}

• 接下里我们将围绕这段代码进行展开。

1 2 3 4↙
1 2 3 4

• 以上是我们的期望输入。

1、少输入

• 我们尝试少输入1个数，按下回车后，发现程序并没有任何的输出，当我们再次输入下一个数的时候，产生了正确的输出，如下：

1 2 3↙
4↙
1 2 3 4

2、多输入

• 我们尝试多输入1个数，按下回车后，发现输出了前四个我们输入的数，如下：

1 2 3 4 5↙
1 2 3 4

3、再次尝试

• 我们增加一行代码，就是在输出四个数以后，再调用一次 scanf()，如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a, b, c, d, e;
    scanf("%d %d %d %d", &a, &b, &c, &d);
    printf("%d %d %d %d\n", a, b, c, d);
    scanf("%d", &e);
    printf("%d\n", e);
    return 0;
}

• 然后我们采用上述的一次性输入5个数的方式，如下：

1 2 3 4 5↙
1 2 3 4
5

• 这时候，我们发现程序正常运行了。
• 这是因为：我们从键盘输入的数据并没有直接交给scanf()，而是放入了输入缓冲区中，当我们按下回车键，scanf()才到输入缓冲区中读取数据。如果缓冲区中的数据符合 scanf()给定的格式要求，那么就读取结束；否则，继续等待用户输入，或者读取失败。
• 关于输入缓冲区的内容，比较复杂，属于进阶内容，就不在这个章节继续展开啦。
  

【例题1】给定一段代码，如下，并且给出一个输入，请问输出是什么。

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 9, b = 8, c = 7, d = 6, e = 5;
    scanf("%d %d %d %d", &a, &b, &c, &d);
    printf("%d %d %d %d\n", a, b, c, d);
    scanf("%d", &e);
    printf("%d\n", e);
    return 0;
}

• 输入如下：

1 2b 3 4 5↙

六、其他数据类型的格式化输入

• 其它数据类型，例如浮点数、字符、字符串的格式化参数类似 printf，如下：

1、字符串的输入

• 关于字符串，后面在讲完数组以后，还会着重讲，也有很多匹配算法是应用于字符串上的，也是一个很重要的内容，所以这里不作太多介绍，只需要记住，字符串输入时&可以不加，如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char str[100]; 
    scanf("%s", str);    // (1)
    printf("%s\n", str);
    
    scanf("%s", &str);   // (2)
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

• $(1)$ 和 $(2)$ 的方式都是可以的，但是我们一般采用 $(1)$ 的方式；

2、做个简单的游戏吧

• 这是一个算命游戏，要求根据输入的姓名，得到这个人的算命信息。
• 我们先来看看效果：

• 好啦，代码实现如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char str[100]; 
	int height;
	
	printf("请大侠输入姓名：");
    scanf("%s", str);
    
    printf("请大侠输入身高(cm)：");
	scanf("%d", &height);
	
	printf("%s大侠，身高%dcm，骨骼惊奇，是百年难得一遇的人才，只要好好学习C语言，日后必成大器!\n", str, height);
    return 0;
}

• 你学废了吗？评论区留下你的算命结果哦 ~~

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• 通过这一章，我们学会了 从键盘输入数据，以及实现简单的人机交互，希望对你有帮助哦 ~ 祝大家早日成为 C 语言大神！

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