Форматированный ввод данных в Си — функция scanf

В то время как функция printf() осуществляет форматированный вывод данных, функция scanf() осуществляет их форматированный ввод. Это значит, что поступающие на ввод данные преобразуются соответственно указанному формату(ам) и записываются по адресу(ам) указанной(ых) переменной(ых):

scanf(строка_формата, адреса_переменных);

Причина, по которой в scanf() передаются адреса, а не значения переменных, очевидна. Функция scanf() должна изменять значения переменных тех функций, из которых вызывается. Единственный способ — это получить адреса областей памяти.

Спецификации, допустимые в строке формата, для scanf() почти идентичны тем, что были описаны для функции printf().

Ввод чисел, символов и строк

Пример ввода-вывода целого и вещественного чисел, символа и строки:

int a;
float b;
char ch, str[30];
 
scanf("%d%f%c%s", &a, &b, &ch, str);
printf("%d %.3f %c %s\n", a, b, ch, str);

Результат:

45 34.3456y hello
45 34.346 y hello

Здесь при выполнении программы все данные были введены в одну строку. Разделителем между числами и строками является пробел, а также любой другой символ пустого пространства (например, '\n'). Однако при считывании символа, пробел учитывается как символ; чтобы этого не произошло, в примере букву записали сразу после числа. Данные можно было бы ввести, разделяя их переходом на новую строку (опять же при этом надо иметь ввиду, как считывается символ).

В строке формата функции scanf() между спецификациями вполне допустимо поставить пробелы: %d %f %c %s. Они никакой роли не сыграют. Понятно, что данные можно было получить и так:

scanf("%d", &a);
scanf("%f", &b);
scanf("%c", &ch);
scanf("%s", str);

Обратите внимание, перед переменной str отсутствует знак амперсанда. В последующих уроках вы узнаете, что имя массива уже само по себе является ссылкой на массив (другими словами, str содержит адрес начала массива).

В функции scanf() в спецификации формата вещественных чисел не указывается точность представления числа. Запись типа %.3f или %.10lf приведет к невозможности получить вещественное число. Чтобы получить число типа double используют формат %lf, для long double ‒ %Lf.

Для целых чисел: длинное целое ‒ %ld, короткое целое ‒ %hd. Существуют спецификации для ввода восьмеричных и шестнадцатеричных чисел.

Функция scanf() возвращает количество удачно считанных данных; т.е. значение, возвращаемое функцией, можно проанализировать и таким образом узнать, корректно ли были введены данные. Например:

int a;
double b;
char ch, str[30]; 
 
ch = scanf("%d %lf %s", &a, &b, str);  
 
if (ch == 3)
    printf("%d %.3lf %s\n", a, b, str);
else
    printf("Error input\n");

Обычные символы в строке формата

В строке формата scanf() допустимо использование обычных символов. В этом случае при вводе данных также должны вводиться и эти символы:

int a, b, c;
 
scanf("%d + %d = %d", &a, &b, &c);
printf("Your answer is %d\n", c);
printf("The correct is %d\n", a+b);

В данном случае, когда программа выполняется, ввод должен выглядеть примерно так: 342+1024 = 1366. Знаки "+" и "=" обязательно должны присутствовать между числами, наличие пробелов или их отсутствие никакой роли не играют:

45 + 839=875
Your answer is 875
The correct answer is 884

Запрет присваивания

Если какие-либо данные, вводимые пользователем, следует проигнорировать, то используют запрет присваивания, ставя после знака %, но перед буквой формата звездочку *. В таком случае данные считываются, но никакой переменной не присваиваются. Это можно использовать, например, когда нет определенной уверенности в том, что поступит на ввод, с одной стороны, и нужды сохранять эти данные, с другой:

float arr[3];
int i;
 
for(i = 0; i < 3; i++)
    scanf("%*s %f", &arr[i]);
 
printf("Sum: %.2f\n", 
        arr[0]+arr[1]+arr[2]);

Здесь предполагается, что перед каждым числом будет вводиться строка, которую следует проигнорировать, например:

First: 23.356
Second: 17.285
Third: 32.457
Sum: 73.098

Использование "шаблонов"

Для функции scanf() есть пара спецификаций формата, отдаленно напоминающих шаблоны командной оболочки и др. Формат […] позволяет получить строку, содержащую любые символы, указанные в квадратных скобках. Как только на ввод поступает символ, не входящий в указанный набор, считывание данных прекращается. Формат [^…], наоборот, помещает в строку символы, не входящие в указанный набор, до тех пор пока не встретит любой из указанных.

В примере ниже как только поступает не цифра, считывание ввода завершается. При этом если первый символ — не цифра, то в str вообще ничего не записывается:

char str[30]="";
 
scanf("%[0-9]", str);
printf("%s\n", str);

А в этом случае строке будет присвоена последовательность символов до любого из указанных знаков препинания:

scanf("%[^;:,!?]", str);
printf("%s\n", str);

Пример выполнения:

one two three
four five!
one two three
four five

Обратите внимание, что в примере выше в строку были записаны как символы пробелов, так и символ перехода на новую строку. Таким образом, если надо прочитать одну строку вместе с пробелами, можно использовать такой подход:

scanf("%[^'\n']", str);

Здесь в строку считываются все символы, кроме перехода на новую строку. Как только встречается этот символ ‒ '\n', запись данных в переменную прекращается.

Некоторые особенности и ограничения функции scanf

Как только поступают некорректные данные, функция scanf() завершает свою работу. В примере:

scanf("%d%f", &a, &b);

если переменной a попытаться присвоить символ или строку, что невозможно, то в переменную b потом уже не получится записать число. Можно предположить, что так будет надежнее:

scanf("%d", &a);
scanf("%f", &b);

Вроде бы неудачное считывание a не должно оказывать никакого влияния на b, т.к. это уже иной вызов scanf(). Но не все так просто: при некорректном вводе данные остаются в буфере и пытаются "навязать" себя последующим вызовам scanf(). Поэтому при использовании scanf()надо думать о том, как в случае некорректного ввода очистить буфер. Например, это можно сделать так, как показано ниже, или путем использования специальных функций (здесь не рассматриваются):

// если данные не удалось присвоить,
if (scanf("%d", &a) != 1)
    // то выбросить их в виде строки
    scanf("%*s"); 
scanf("%f", &b);

Курс с решением задач:
pdf-версия