C语言格式输出函数printf()详解

printf函数称为格式输出函数，其关键字最末一个字母f即为“格式”(format)之意。其功能是按用户指定的格式，把指定的数据显示到显示器屏幕上。在前面的例题中我们已多次使用过这个函数。

printf函数调用的一般形式

printf函数是一个标准库函数，它的函数原型在头文件“stdio.h”中。 但作为一个特例，不要求在使用 printf 函数之前必须包含stdio.h文件。 printf函数调用的一般形式为：
    printf(“格式控制字符串”, 输出表列)
其中格式控制字符串用于指定输出格式。格式控制串可由格式字符串和非格式字符串两种组成。格式字符串是以%开头的字符串，在%后面跟有各种格式字符，以说明输出数据的类型、形式、长度、小数位数等。如：

• “%d”表示按十进制整型输出；
• “%ld”表示按十进制长整型输出；
• “%c”表示按字符型输出等。

非格式字符串原样输出，在显示中起提示作用。输出表列中给出了各个输出项，要求格式字符串和各输出项在数量和类型上应该一一对应。

【例4-3】 printf函数举例

#include 
int main(void){
    int a=88,b=89;
    printf("%d %d\n",a,b);
    printf("%d,%d\n",a,b);
    printf("%c,%c\n",a,b);
    printf("a=%d,b=%d",a,b);
    return 0;
}

本例中四次输出了a、b的值，但由于格式控制串不同，输出的结果也不相同。第3行的输出语句格式控制串中，两格式串%d 之间加了一个空格（非格式字符），所以输出的a、b值之间有一个空格。第4行的 printf语句格式控制串中加入的是非格式字符逗号，因此输出的a、b值之间加了一个逗号。第5行的格式串要求按字符型输出a、b值。第6行中为了提示输出结果又增加了非格式字符串。

格式字符串

在Turbo C中格式字符串的一般形式为：
    [标志][输出最小宽度][.精度][长度]类型。
其中方括号[]中的项为可选项。

各项的意义介绍如下。

1) 类型
类型字符用以表示输出数据的类型，其格式符和意义如下表所示：

格式字符	意义
d	以十进制形式输出带符号整数(正数不输出符号)
o	以八进制形式输出无符号整数(不输出前缀0)
x,X	以十六进制形式输出无符号整数(不输出前缀Ox)
u	以十进制形式输出无符号整数
f	以小数形式输出单、双精度实数
e,E	以指数形式输出单、双精度实数
g,G	以%f或%e中较短的输出宽度输出单、双精度实数
c	输出单个字符
s	输出字符串

 

2) 标志
标志字符为 -、+、# 和空格四种，其意义下表所示：

标 志	意义
-	结果左对齐，右边填空格
+	输出符号(正号或负号)
空格	输出值为正时冠以空格，为负时冠以负号
#	对c、s、d、u类无影响； 对o类，在输出时加前缀o； 对x类，在输出时加前缀0x； 对e、g、f 类当结果有小数时才给出小数点。

3) 输出最小宽度
用十进制整数来表示输出的最少位数。若实际位数多于定义的宽度，则按实际位数输出，若实际位数少于定义的宽度则补以空格或0。

4) 精度
精度格式符以“.”开头，后跟十进制整数。本项的意义是：如果输出数字，则表示小数的位数；如果输出的是字符，则表示输出字符的个数；若实际位数大于所定义的精度数，则截去超过的部分。

5) 长度
长度格式符为h、l两种，h表示按短整型量输出，l表示按长整型量输出。

【例4-4】

#include 
int main(void){
   int a=15;
   long float b=123.1234567;
    // 原来b的定义为 float b=123.1234567;
    // 经读者@邓小良反馈，笔者发现会溢出，在前面加了long
   double c=12345678.1234567;
   char d='p';

   printf("a=%d\n", a);
   printf("a(%%d)=%d, a(%%5d)=%5d, a(%%o)=%o, a(%%x)=%x\n\n",a,a,a,a);  // %% 可以输出 %

   printf("a=%f\n", b);
   printf("b(%%f)=%f, b(%%lf)=%lf, b(%%5.4lf)=%5.4lf, b(%%e)=%e\n\n",b,b,b,b);

   printf("c=%f\n", c);
   printf("c(%%lf)=%lf, c(%%f)=%f, c(%%8.4lf)=%8.4lf\n\n",c,c,c);

   printf("d=%c\n", d);
   printf("d(%%c)=%c, d(%%8c)=%8c\n",d,d);
   return 0;
}

本例中：

• 第11行以四种格式输出整型变量a的值，其中“%5d ”要求输出宽度为5，而a值为15只有两位故补三个空格。
• 第14行以四种格式输出实型量b的值。其中“%f”和“%lf ”格式的输出相同，说明“l”符对“f”类型无影响。“%5.4lf”指定输出宽度为5，精度为4，由于实际长度超过5故应该按实际位数输出，小数位数超过4位部分被截去。
• 第17行输出双精度实数，“%8.4lf ”由于指定精度为4位故截去了超过4位的部分。
• 第20行输出字符量d，其中“%8c ”指定输出宽度为8故在输出字符p之前补加7个空格。

使用printf函数时还要注意一个问题，那就是输出表列中的求值顺序。不同的编译系统不一定相同，可以从左到右，也可从右到左。Turbo C是按从右到左进行的。请看下面两个例子。

【例4-5】在一个 printf()里输出

#include 
int main(void){
    int i=8;
    printf("The raw value: i=%d\n", i);
    printf("++i=%d \n++i=%d \n--i=%d \n--i=%d\n",++i,++i,--i,--i);
    return 0;
}

运行结果：
The raw value: i=8
++i=8
++i=7
--i=6
--i=7

【例4-6】在多个 printf()里输出

#include 
int main(void){
    int i=8;
    printf("The raw value: i=%d\n", i);
    printf("++i=%d\n", ++i);
    printf("++i=%d\n", ++i);
    printf("--i=%d\n", --i);
    printf("--i=%d\n", --i);
    return 0;
}

运行结果：
The raw value: i=8
++i=9
++i=10
--i=9
--i=8

这两个程序的区别是用一个 printf语句和多个 printf 语句输出。但从结果可以看出是不同的。为什么结果会不同呢？就是因为 printf函数对输出表中各量求值的顺序是自右至左进行的。

但是必须注意，求值顺序虽是自右至左，但是输出顺序还是从左至右，因此得到的结果是上述输出结果。

注意：经读者 @龍騰浩少反馈，我们发现原来的例子在VC6.0下计算过程比较复杂，不能直观的说明自右向左的求值顺序。上面的代码是修改后的，修改日期为 2014-07-05。

下面是老代码及分析：

【例4-5】
main(){
    int i=8;
    printf("%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n",++i,--i,i++,i--,-i++,-i--);
}

【例4-6】
main(){
    int i=8;
    printf("%d\n",++i);
    printf("%d\n",--i);
    printf("%d\n",i++);
    printf("%d\n",i--);
    printf("%d\n",-i++);
    printf("%d\n",-i--);
}

这两个程序的区别是用一个printf语句和多个printf 语句输出。但从结果可以看出是不同的。为什么结果会不同呢？就是因为printf函数对输出表中各量求值的顺序是自右至左进行的。在第一例中，先对最后一项“-i--”求值，结果为-8,然后i自减1后为7。 再对“-i++”项求值得-7，然后i自增1后为8。再对“i--”项求值得8，然后i再自减1后为7。再求“i++”项得7，然后i再自增1后为8。 再求“--i”项，i先自减1后输出，输出值为7。 最后才求输出表列中的第一项“++i”，此时i自增1后输出8。