scanf在C語言中的作用

scanf是C語言中的輸入函數，用于從標準輸入設備（如鍵盤）讀取數據，并將其存儲到變量中。它是C語言中最常用的標準庫函數之一，對于控制臺交互式程序開發至關重要。

scanf函數的基本語法是：

```c
scanf("格式控制字符串", &變量1, &變量2, ...);
```

其中，"格式控制字符串"指定了輸入數據的類型和格式，變量1、變量2等是待存儲輸入數據的變量地址。

scanf函數的返回值是成功讀取并匹配的數據項的個數，可以用于判斷輸入是否成功。

下面將詳細介紹scanf函數的用法和常見問題。

1. 格式控制字符串：

格式控制字符串是由格式轉換說明和普通字符組成的字符串，用于指定輸入數據的類型和格式。常見的格式轉換說明包括：%d（整數）、%f（浮點數）、%c（字符）、%s（字符串）等。使用不同的格式控制字符串可以讀取不同類型和格式的數據。

例如，要讀取一個整數，可以使用：%d：

```c
int num;
scanf("%d", &num);
```

2. 輸入多個數據項：

scanf函數可以一次讀取并匹配多個數據項，只需在格式控制字符串中按順序指定每個數據項的類型和格式即可。

例如，要讀取兩個整數，可以使用：%d %d：

```c
int num1, num2;
scanf("%d %d", &num1, &num2);
```

輸入數據時，用空格、制表符或換行符分隔每個數據項。

3. 輸入字符串：

scanf函數可以用%s格式控制字符串讀取字符串，但需要注意字符串的長度，以防止發生緩沖區溢出的問題。

例如，要讀取一個不超過20個字符的字符串：

```c
char str[21]; // 字符串長度要加1，用于存儲字符串結尾的'\0'
scanf("%20s", str);
```

如果字符串包含了空格，則只能讀取空格之前的部分字符。

4. 錯誤處理：

scanf函數在讀取輸入數據時，會按照格式控制字符串的要求進行匹配，如果輸入的數據與格式不匹配，會返回0或一個小于參數個數的值，表示讀取失敗。此時，需要考慮輸入錯誤的處理方法，例如，清空輸入緩沖區、重新讀取輸入等。

例如，如果輸入的數據不是一個整數，可清空輸入緩沖區，并重新讀取輸入：

```c
int num;
while (scanf("%d", &num) != 1) {
scanf("%*[^\n]"); // 清空輸入緩沖區
scanf("%*c"); // 讀取并丟棄換行符
}
```

5. 限制輸入數據的范圍：

scanf函數默認不對輸入數據進行范圍限制，可以使用if語句或循環來驗證輸入數據是否在要求的范圍內。

例如，要求輸入的數據必須在1到100之間：

```c
int num;
scanf("%d", &num);
while (num < 1 || num > 100) {
printf("輸入不在范圍內，請重新輸入：");
scanf("%d", &num);
}
```

思考題：請嘗試使用scanf函數編寫一個控制臺交互式程序，實現以下功能：用戶輸入一個整數n，程序計算并輸出n的階乘。要求可以處理非法輸入，并給出相應錯誤提示。提示：當n小于0或大于12時，階乘超出int類型的范圍。

詳細說明：

- 正確輸入：用戶輸入一個整數n，n大于等于0且小于等于12。
- 輸入錯誤：用戶輸入非整數、輸入小于0或大于12的整數。
- 輸出結果：輸出n的階乘，如果輸入錯誤，輸出錯誤提示信息。

```c
#include

int main() {
int n;
int result = 1;

printf("請輸入一個整數n（大于等于0且小于等于12）：");
while (scanf("%d", &n) != 1 || n < 0 || n > 12) {
printf("輸入錯誤，請重新輸入：");
scanf("%*[^\n]");
scanf("%*c");
}

for (int i = 1; i <= n; i++) {
result *= i;
}

printf("%d的階乘為：%d\n", n, result);

return 0;
}
```

以上程序演示了如何使用scanf函數讀取輸入并進行錯誤處理，計算并輸出階乘的結果。當輸入非法數據時，程序會給出錯誤提示，并繼續等待用戶輸入。

總結：scanf函數是C語言中用于輸入的常用函數，本文詳細講述了它的用法和常見問題，并給出了一個例子作為實踐。