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输入和输出是程序与外界对话的方式。在 C 中，几乎所有内容都通过标准 I/O 库，定义在<stdio.h>。你已经遇见过printf()在“Hello，C World”中，现在您将了解所有这些函数如何组合在一起、它们如何工作以及如何安全使用它们。

标准流

每个 C 程序都会自动打开三个标准流：

流	目的	示例函数
stdin	标准输入（键盘或重定向文件）	scanf(),fgets()
stdout	标准输出（屏幕）	printf(),puts()
stderr	标准错误（屏幕，用于诊断）	fprintf(stderr, ...)

您可以在终端中重定向这些流：

./program < input.txt > output.txt 2> errors.log

使用 printf() 打印

printf()格式化并打印数据到stdout。它的力量在于格式说明符，它描述了要打印的内容的类型和布局。

类型	格式	示例
整数	%d	printf("%d", 42);
浮动	%f	printf("%.2f", 3.1415);
字符	%c	printf("%c", 'A');
字符串	%s	printf("%s", "Hello");
指针	%p	printf("%p", ptr);
十六进制	%x	printf("%x", 255);

您可以控制宽度、精度和对齐方式：

printf("%-10s | %6.2f\n", "Price", 3.5);

输出：

Price      |   3.50

小代码：打印所有内容

#include <stdio.h>
int main(void) {
    int i = 42;
    float f = 3.1415;
    char c = 'C';
    char *s = "Hello, C!";
    printf("Integer: %d\n", i);
    printf("Float: %.2f\n", f);
    printf("Char: %c\n", c);
    printf("String: %s\n", s);
    printf("Pointer: %p\n", (void*)s);
    return 0;
}

输出：

Integer: 42
Float: 3.14
Char: C
String: Hello, C!
Pointer: 0x7ffeed001234

使用 scanf() 读取

scanf()读取格式化输入stdin。就像printf()相反，你告诉它格式，它会填充你的变量。

int age;
float height;
printf("Enter age and height: ");
scanf("%d %f", &age, &height);
printf("You are %d years old and %.1f meters tall.\n", age, height);

输入：

25 1.75

输出：

You are 25 years old and 1.8 meters tall.

始终使用&非数组变量的运算符 - 它传递应存储值的内存地址。

更安全的输入：fgets() 和 sscanf()

scanf()对于字符串来说是有风险的，它不能防止缓冲区溢出。更安全的模式：使用fgets()读取整行，然后解析它。

char buf[100];
printf("Enter your name: ");
fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
buf[strcspn(buf, "\n")] = '\0'; // remove newline
printf("Hello, %s!\n", buf);

结合 printf 和 scanf

您可以轻松构建交互式控制台工具：

#include <stdio.h>
int main(void) {
    char name[50];
    int year;
    printf("Enter your name: ");
    scanf("%49s", name); // limit input to 49 chars + null
    printf("Enter your birth year: ");
    scanf("%d", &year);
    printf("Hi %s! You are about %d years old.\n", name, 2025 - year);
    return 0;
}

输出：

Enter your name: Alice
Enter your birth year: 2000
Hi Alice! You are about 25 years old.

格式化输出到文件和字符串

您可以在任何地方重定向格式化输出，而不仅仅是屏幕。

fprintf(stderr, "Error: invalid input.\n"); // print to stderr
char buffer[50];
sprintf(buffer, "Pi = %.3f", 3.14159); // print to string
puts(buffer);

输出：

Pi = 3.142

为什么它很重要

printf()和scanf()是控制台 I/O 的主力。他们教你：

• 数据如何在内存和流之间移动。
• 如何控制数字精度和布局。
• 输入和输出如何与终端或文件交互。

每个 C 系统，从微型微控制器到完整的操作系统，都使用这些相同的基础。

自己尝试一下

1. 打印一个包含两列的数字表：数字及其平方。
2. 使用读取三个整数scanf并打印他们的平均值。
3. 使用fgets和sscanf安全地解析"42 3.14"分为 int 和 float。
4. 编写一个小测验应用程序：提出问题、读取输入、打印“正确”或“重试”。
5. 尝试打印stderr，将错误重定向到文件。

掌握标准 I/O 就像掌握程序的声音一样，这就是 C 代码说话和倾听的方式。接下来，您将更深入地了解文件处理，在第 42 节中学习如何使用文件指针打开、读取和写入文件。