printf()

Вот прототип функции printf() :

Функция printf() возвращает число выведенных символов или отрицательное значение в случае ошибки.

Управляющая_строка [1] состоит из элементов двух видов. Первый из них — это символы, которые предстоит вывести на экран; второй — это спецификаторы преобразования [2] , которые определяют способ вывода стоящих за ними аргументов. Каждый такой спецификатор начинается со знака процента, за которым следует код формата. Аргументов должно быть ровно столько, сколько и спецификаторов, причем спецификаторы преобразования и аргументы должны попарно соответствовать друг другу в направлении слева направо. Например, в результате такого вызова printf()

В этом примере первому спецификатору преобразования ( %c ), соответствует символ ‘C’, а второму ( %s ), — строка «и к тому же очень сильно!».

В функции printf() , как видно из табл. 8.2, имеется широкий набор спецификаторов преобразования.

Таблица 8.2. Спецификаторы преобразования для функции printf()

Код	Формат
%a	Шестнадцатеричное в виде 0xh.hhhhp+d (только С99)
%A	Шестнадцатеричное в виде 0Xh.hhhhP+d (только С99)
%c	Символ
%d	Десятичное целое со знаком
%i	Десятичное целое со знаком
%e	Экспоненциальное представление (‘е’ на нижнем регистре)
%E	Экспоненциальное представление (‘Е’ на верхнем регистре)
%f	Десятичное с плавающей точкой
%g	В зависимости от того, какой вывод будет короче, используется %е или %f
%G	В зависимости от того, какой вывод будет короче, используется %Е или %F
%o	Восьмеричное без знака
%s	Строка символов
%u	Десятичное целое без знака
%x	Шестнадцатеричное без знака (буквы на нижнем регистре)
%X	Шестнадцатеричное без знака (буквы на верхнем регистре)
%p	Выводит указатель
%n	Аргумент, соответствующий этому спецификатору, должен быть указателем на целочисленную переменную. Спецификатор позволяет сохранить в этой переменной количество записанных символов (записанных до того места, в котором находится код %n )
%%	Выводит знак %

Вывод символов

Для вывода отдельного символа используйте %с . В результате соответствующий аргумент будет выведен на экран без изменения.

Для вывода строки используйте %s .

Вывод чисел

Числа в десятичном формате со знаком отображаются с помощью спецификатора преобразования %d или %i . Эти спецификаторы преобразования эквивалентны; оба поддерживаются в силу сложившихся привычек программистов, например, из-за желания поддерживать те же спецификаторы, которые применяются в функции scanf() .

Для вывода целого значения без знака используйте %u .

Спецификатор преобразования %f дает возможность выводить числа в формате с плавающей точкой. Соответствующий аргумент должен иметь тип double .

Спецификаторы преобразования %e и %E в функции printf() позволяют отображать аргумент типа double в экспоненциальном формате. В общем виде числа в таком формате выглядят следующим образом:

Чтобы отобразить букву E в верхнем регистре, используйте спецификатор преобразования %E ; в противном случае используйте спецификатор преобразования %e .

Спецификатор преобразования %g или %G указывает, что функции printf() необходимо выбрать один из спецификаторов: %f или %e . В результате printf() выберет тот спецификатор преобразования, который позволяет сделать самый короткий вывод. Если нужно, чтобы при выборе экспоненциального формата буква E отображалась на верхнем регистре, используйте спецификатор преобразования %G ; в противном случае используйте спецификатор преобразования %g .

Применение спецификатора преобразования %g показано в следующей программе:

В результате выполнения получится следующее:

Целые числа без знака можно выводить в восьмеричном или шестнадцатеричном формате, используя спецификатор преобразования %o или %x . Так как в шестнадцатеричной системе для представления чисел от 10 до 15 используются буквы от А до F, то эти буквы можно выводить на верхнем или на нижнем регистре. Как показано ниже, в первом случае используется спецификатор преобразования %X , а во втором — спецификатор преобразования %x :

Вот что вывела эта программа:

Отображение адреса

Для отображения адреса используйте спецификатор преобразования %p . Этот спецификатор преобразования дает printf() указание отобразить машинный адрес в формате, совместимом с адресацией, которая используется компьютером. Следующая программа отображает адрес переменной sample :

Спецификатор преобразования %n

Спецификатор %n довольно значительно отличается от остальных спецификаторов преобразования. Когда функция printf() встречает его, ничто не выводится. Вместо этого выполняется совсем другое действие: в целую переменную, указанную соответствующим аргументом функции, записывается количество выведенных символов. Другими словами, значение, которое соответствует спецификатору преобразования %n , должно быть указателем на переменную. После завершения вызова printf() в этой переменной будет храниться количество символов, выведенных до того момента, когда встретился спецификатор преобразования %n . Чтобы уяснить смысл этого несколько необычного спецификатора преобразования, разберитесь, как работает следующая программа:

Программа отображает строку Это проверка , после которой появляется число 3 . Спецификатор преобразования %n в основном используется в программе для выполнения динамического форматирования.

Модификаторы формата

Во многих спецификаторах преобразования можно указать модификаторы [3] , которые слегка меняют их значение. Например, можно указывать минимальную ширину поля, количество десятичных разрядов и выравнивание по левому краю. Модификатор формата помещают между знаком процента и кодом формата. Об этих модификаторах сейчас и пойдет речь.

Модификаторы минимальной ширины поля

Целое число, расположенное между знаком % и кодом формата, играет роль модификатора минимальной ширины поля . Если указан модификатор минимальной ширины поля, то чтобы ширина поля вывода была не меньше указанной минимальной длины, при необходимости вывод будет дополнен пробелами. Если же выводятся строки или числа, которые длиннее указанного минимума, то они все равно будут отображаться полностью. По умолчанию для дополнения используются пробелы. А если для этого надо использовать нули, то перед модификатором ширины поля следует поместить 0. Например, %05d означает, что любое число, количество цифр которого меньше пяти, будет дополнено таким количеством нулей, чтобы число состояло из пяти цифр. В следующей программе показано, как применяется модификатор минимальной ширины поля:

Вот что выводится при выполнении этой программы:

Модификатор минимальной ширины поля чаще всего используется при создании таблиц, в которых столбцы должны быть выровнены по вертикали. Например, следующая программа выводит таблицу квадратов и кубов чисел от 1 до 19: А вот пример полученного с ее помошью вывода:

Модификаторы точности

Модификатор точности следует за модификатором минимальной ширины поля (если таковой имеется). Он состоит из точки и расположенного за ней целого числа. Значение этого модификатора зависит от типа данных, к которым его применяют.

Когда модификатор точности применяется к данным с плавающей точкой, для преобразования которых используются спецификаторы преобразования %f , %e или %E , то он определяет количество выводимых десятичных разрядов. Например, %10.4f означает, что ширина поля вывода будет не менее 10 символов, причем для десятичных разрядов будет отведено четыре позиции.

Если модификатор точности применяется к %g или %G , то он определяет количество значащих цифр.

Примененный к строкам, модификатор точности определяет максимальную длину поля. Например, %5.7s означает, что длина выводимой строки будет составлять минимум пять и максимум семь символов. Если строка окажется длиннее, чем максимальная длина поля, то конечные символы выводиться не будут.

Если модификатор точности применяется к целым типам, то он определяет минимальное количество цифр, которые будут выведены для каждого из чисел. Чтобы получилось требуемое количество цифр, добавляется некоторое количество ведущих нулей.

В следующей программе показано, как можно использовать модификатор точности:

Вот что выводится при выполнении этой программы:

Выравнивание вывода

По умолчанию весь вывод выравнивается по правому краю. То есть если ширина поля больше ширины выводимых данных, то эти данные располагаются по правому краю поля. Вывод по левому краю можно назначить принудительно, поместив знак минус прямо за % . Например, %-l0.2f означает, что число с плавающей точкой и с двумя десятичными разрядами будет выровнено по левому краю 10-символьного поля.

В следующей программе показано, как применяется выравнивание по левому краю:

И вот что получилось:

Обработка данных других типов

Некоторые модификаторы в вызове функции printf() позволяют отображать целые числа типа short и long . Такие модификаторы можно использовать для следующих спецификаторов типа: d , i , o , u и x . Модификатор l (эль) в вызове функции printf() указывает, что за ним следуют данные типа long . Например, %ld означает, что надо выводить данные типа long int . После модификатора h функция printf() выведет целое значение в виде short . Например, %hu означает, что выводимые данные имеют тип short unsigned int .

Модификаторы l и h можно также применить к спецификатору n . Это делается с той целью, чтобы показать — соответствующий аргумент является указателем соответственно на длинное ( long ) или короткое ( short ) целое.

Если компилятор поддерживает обработку символов в расширенном 16-битном алфавите, добавленную Поправкой 1 от 1995 года (1995 Amendment 1), то для указания символа в расширенном 16-битном алфавите вы можете применять модификатор 1 для спецификатора преобразования c . Кроме того, для указания строки из символов в расширенном 16-битном алфавите можно применять модификатор 1 для спецификатора преобразования s .

Модификатор L может находиться перед спецификаторами преобразования с плавающей точкой e , f и g , и указывать этим, что преобразуется значение long double .

В Стандарте С99 вводится два новых модификатора формата: hh и ll . Модификатор hh можно применять для спецификаторов преобразования d , i , o , u , x или n . Он показывает, что соответствующий аргумент является значением signed или unsigned char или, в случае n , указателем на переменную signed char . Модификатор ll также можно применять для спецификаторов преобразования d , i , o , u , x или n . Он показывает, что соответствующий аргумент является значением signed или unsigned long long int или, в случае n , указателем на long long int . В С99 также разрешается применять l для спецификаторов преобразования с плавающей точкой a , е , f и g ; впрочем, это не дает никакого результата.

На заметку

В составе С99 имеются некоторые дополнительные модификаторы типа для функции printf() ; о них рассказывается в части II.

Модификатор * и #

Для некоторых из своих спецификаторов преобразования функция printf() поддерживает два дополнительных модификатора: * и # .

Непосредственное расположение # перед спецификаторами преобразования g , G , f , Е или e означает, что при выводе обязательно появится десятичная точка — даже если десятичных цифр нет. Если вы поставите # непосредственно перед x или X , то шестнадцатеричное число будет выведено с префиксом 0x . Если # будет непосредственно предшествовать спецификатору преобразования o , число будет выведено с ведущим нулем. К любым другим спецификаторам преобразования модификатор # применять нельзя. (В С99 модификатор # можно применять по отношению к преобразованию %а ; это значит, что обязательно будет выведена десятичная точка.)

Модификаторы минимальной ширины поля и точности можно передавать функции printf() не как константы, а как аргументы. Для этого в качестве заполнителя используйте звездочку ( * ). При сканировании строки формата функция printf() будет каждой звездочке * из этой строки ставить в соответствие очередной аргумент, причем в том порядке, в каком расположены аргументы. Например, при выполнении оператора, показанного на рис. 8.1, минимальная ширина поля будет равна 10 символам, точность — 4, а отображаться будет число 123.3 .

В следующей программе показано применение обоих модификаторов # и * :

Рис. 8.1. Обратите внимание на то, каким образом звездочке (*) ставится в соответствие определенное значение

[1] Часто называется просто форматной строкой , форматным стрингом или форматом .

[2] Называются также спецификациями формата .

[3] Называются также спецификаторами .

Источник

Функция printf

Функция printf() записывает в стандартный поток stdout значения аргументов из заданного списка аргументов в соответствии со строкой форматирования, адресуемой параметром format .

В версии C99 к параметру format применен квалификатор restrict .

Строка форматирования состоит из элементов двух типов. К элементам первого типа относятся символы, которые выводятся на экран. Элементы второго типа содержат спецификации формата, определяющие способ отображения аргументов. Спецификация формата начинается символом процента, за которым следует код формата. Количество аргументов должно в точности совпадать с количеством спецификаций формата, причем соответствие устанавливается в порядке их следования. Например, при вызове следующей функции printf() на экране будет отображено

Если заданных аргументов меньше, чем спецификаций формата, результат не определен. Если аргументов больше, чем спецификаций формата, оставшиеся аргументы отбрасываются. Спецификаторы формата перечислены в таблице 13.2.

Функция printf() возвращает число реально выведенных символов. Если функция возвратит отрицательное значение, то это будет свидетельствовать о наличии ошибки.

На спецификации формата могут воздействовать модификаторы, задающие ширину поля, точность и признак выравнивания по левому краю. Целое значение, расположенное между знаком % и командой форматирования, играет роль спецификации минимальной ширины поля . Наличие этого спецификатора приводит к тому, что результат будет заполнен пробелами или нулями, чтобы выводимое значение занимало поле, ширина которого не меньше заданной минимальной ширины. Если длина выводимого значения (строки или числа) больше этого минимума, оно будет выведено полностью несмотря на превышение минимума. По умолчанию в качестве заполнителя используется пробел. Для заполнения нулями перед спецификацией ширины поля нужно поместить 0. Например, спецификация формата %05d дополнит нулями выводимое число, в котором менее пяти цифр, чтобы общая длина равнялась 5 символам.

Действие модификатора точности зависит от кода формата, к которому он применяется. Чтобы добавить модификатор точности, поставьте за спецификацией ширины поля десятичную точку, а после нее — требуемое значение точности. Для форматов a , A , e , E , f и F модификатор точности определяет число выводимых десятичных знаков. Например, спецификация формата %10.4f обеспечит вывод числа с четырьмя знаками после запятой в поле шириной не меньше десяти символов. Если модификатор точности применяется к коду формата g или G , то он определяет максимальное число выводимых значащих цифр. Применительно к целым, модификатор точности задает минимальное количество выводимых цифр. При необходимости перед числом будут добавлены нули.

Если модификатор точности применяется к строкам, число, следующее за точкой, задает максимальную длину поля. Например, спецификация формата %5.7s выведет строку длиной не менее пяти, но не более семи символов. Если выводимая строка окажется длиннее максимальной длины поля, конечные символы будут отсечены.

По умолчанию все выводимые значения выравниваются по правому краю: если ширина поля больше выводимого значения, оно будет выровнено по правому краю поля. Чтобы установить выравнивание по левому краю, нужно поставить знак «минус» сразу после знака % . Например, спецификация формата %-10.2f обеспечит выравнивание вещественного числа с двумя десятичными знаками в 10-символьном поле по левому краю.

Существуют два модификатора формата, позволяющие функции printf() отображать короткие и длинные целые. Эти модификаторы могут применяться к спецификаторам типа d , i , о , u , x и X . Модификатор l уведомляет функцию printf() о длинном типе значения. Например, спецификация %ld означает, что выводится длинное целое число. Модификатор h сообщает функции printf() , что нужно вывести число короткого целого типа. Следовательно, строка %hu означает, что выводимое данное имеет тип short unsigned int .

Таблица 13.2. Спецификаторы формата функции printf()

Код	Формат
%a	Выводит шестнадцатеричное число в форме 0xh.hhhhp+d (только C99)
%A	Выводит шестнадцатеричное число в форме 0Xh.hhhhP+d (только C99)
%с	Символ
%d	Десятичное целое число со знаком
%i	Десятичное целое число со знаком
%e	Экспоненциальное представление числа (в виде мантиссы и порядка) (e на нижнем регистре)
%E	Экспоненциальное представление числа (в виде мантиссы и порядка) (E на верхнем регистре)
%f	Десятичное число с плавающей точкой
%F	Десятичное число с плавающей точкой (только C99; если применяется к бесконечности или к нечисловому значению, то выдает надписи INF, INFINITY или NAN на верхнем регистре. Спецификатор %f выводит их эквиваленты на нижнем регистре.)
%g	Использует более короткий из форматов %e или %f
%G	Использует более короткий из форматов %E или %F
%o	Восьмеричное число без знака
%s	Символьная строка
%u	Десятичное целое число без знака
%x	Шестнадцатеричное без знака (строчные буквы)
%X	Шестнадцатеричное без знака (прописные буквы)
%p	Выводит указатель
%n	Соответствующий аргумент должен быть указателем на целое число. (Этот спецификатор указывает, что в целочисленной переменной, на которую указывает ассоциированный с данным спецификатором указатель, будет храниться число символов, выведенных к моменту обработки спецификации %n .)
%%	Выводит знак процента

При использовании современного компилятора, поддерживающего добавленные в 1995 году средства работы с двухбайтовыми символами, можно к спецификации с применить модификатор l , чтобы указать на использование двухбайтовых символов. Модификатор l можно также использовать с командой формата s для вывода строки двухбайтовых символов.

Кроме того, модификатор l можно поставить перед командами форматирования вещественных чисел a , A , e , E , f , F , g и G . В этом случае он уведомит о выводе значения типа long double .

Команда n сохраняет в целой переменной, указатель на которую задан в списке аргументов, число символов, которые были записаныв поток вывода к моменту обнаружения спецификатора n . Например, следующий фрагмент программы после строки выведет число 8.

Чтобы обозначить, что соответствующий аргумент указывает на длинное целое, к спецификации n можно применить модификатор l . Для указания на короткое целое примените к спецификации n модификатор h .

Символ # при использовании с некоторыми кодами формата функции printf() приобретает специальное значение. Поставленный перед кодами a , A , g , G , f , e и E , он гарантирует наличие десятичной точки даже в случае отсутствия десятичных цифр. Если поставить символ # перед кодами формата x и X , то шестнадцатеричное число будет выведено с префиксом 0x . Если же его поставить перед кодами формата o и O , то восьмеричное число будет выведено с префиксом 0 . Символ # нельзя применять ни к каким другим спецификациям формата.

Спецификации минимальной ширины поля и точности могут задаваться не константами, а аргументами функции printf() . Для этого в строке форматирования используется символ «звездочка» ( * ). При сканировании строки форматирования функции printf() каждый символ * будет сопоставляться с соответствующими аргументами в порядке их следования.

Модификаторы формата функции printf(), добавленные стандартом C99

В версии C99 для использования в функции printf() добавлены модификаторы формата hh , ll , j , z и t . Модификатор hh можно применять к спецификаторам преобразования d , i , o , u , x , X и n . Он означает, что соответствующий аргумент является значением типа signed char или unsigned char , а в случае спецификации n — указателем на переменную типа signed char . Модификатор ll также можно применять к спецификаторам преобразования d , i , о , u , x , X и n . Он означает, что соответствующий аргумент является значением типа signed long long int или unsigned long long int , а в случае спецификатора n — указателем на переменную типа long long int . Версия C99 также позволяет применять модификатор l к спецификаторам преобразования чисел с плавающей точкой a , A , e , E , f , F , g , и G , но это не дает никакого эффекта.

Применение модификатора формата j к спецификаторам преобразования d , i , с , u , x , X и n устанавливает для соответствующего аргумента тип intmax_t или uintmax_t . Эти типы объявлены в заголовке и служат для хранения целых самой большой разрядности.

Применение к спецификаторам преобразования d , i , o , u , x , X и n модификатора формата z устанавливает для соответствующего аргумента тип size_t . Этот тип объявлен в заголовке и служит для хранения результата выполнения оператора sizeof .

Применение к спецификаторам преобразования d , i , o , u , x , X и n модификатора формата t устанавливает для соответствующего аргумента тип ptrdiff_t . Этот тип объявлен в заголовке и служит для хранения значения разности между двумя указателями.

Пример

Данная программа выводит то, что указано в комментариях.

Источник