printf 函數(shù)族

絮絮叨叨

printf 應(yīng)該是學(xué)習(xí)C語言的第一個函數(shù)，我們都知道它是用于字符串格式化輸出的。但是它的用法你真正了解了嗎？

printf 系列函數(shù)不僅僅可用用來打印字符串到控制臺，還可以向其他標(biāo)準(zhǔn)IO或者數(shù)組中格式化輸出。

01

printf 函數(shù)族簡介

printf 函數(shù)是定義在 stdio.h 中的函數(shù)，屬于C標(biāo)準(zhǔn)庫。不同編譯器實(shí)現(xiàn)過程不同，在這并不會詳細(xì)描述它的底層實(shí)現(xiàn)原理。只針對printf函數(shù)族的使用。

printf 函數(shù)族共有8個函數(shù)：

其中8個函數(shù)可分為兩大類，每一類中都有一個相互對應(yīng)。例如：printf 和 vprintf 兩個函數(shù)為一對。其功能完全一樣，不同點(diǎn)在于參數(shù)格式。

printf函數(shù)參數(shù)使用不定參數(shù)(...)傳遞參數(shù)，vprintf 使用參數(shù)列表(va_list) 傳遞參數(shù)。

02

printf 函數(shù)族功能介紹

int printf (const char ** * _format, ...);**

printf是我們使用最多的一個函數(shù)，其功能為把格式化之后的字符串輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出流中。

大多數(shù)時候標(biāo)準(zhǔn)輸出是控制臺的顯示，不過在MCU中，我們經(jīng)常會將標(biāo)準(zhǔn)輸出重定向到串口，然后通過串口查看信息。

所有printf函數(shù)族的返回值是：寫入字符串成功返回寫入的字符總數(shù)，寫入失敗則返回一個負(fù)數(shù)。

int sprintf (char * _s, const char * _format, ...);

sprintf 功能與printf 類似，不過它是將字符串格式化輸出到它的第一個參數(shù)所指定的字符數(shù)組中。

由于它是輸出到字符數(shù)組，則存在數(shù)組大小不足或者傳遞參數(shù)非法，導(dǎo)致格式化后的字符溢出的情況，導(dǎo)致緩沖區(qū)后面的棧/堆數(shù)組被修改。

更推薦使用 snprintf 函數(shù)代替 sprintf 函數(shù)。

int fprintf (FILE _s, const char * _format, ...); *

fprintf 功能與printf 類似，但它的輸出是流(FILE *) 中。這個流可以是標(biāo)準(zhǔn)輸出（stdout）、標(biāo)準(zhǔn)錯誤（stderr）或者文件 （FILE *fd）。

也就是說 fprintf 可以直接向系統(tǒng)中文件格式化輸出字符串。

int snprintf (FILE _s,size_t size, const char * _format, ...); *

snprintf 是 sprintf 的升級版，它解決了 sprintf 可能存在的緩沖區(qū)溢出問題。

它的第一個參數(shù)和 sprintf 一樣，指定了一個字符數(shù)組存放格式化后的字符串，不過在它的第二個參數(shù)中指定了緩沖區(qū)數(shù)組的大小。

如果格式化字符串超過緩沖區(qū)數(shù)組大小，則進(jìn)行截?cái)啵霾糠植贿M(jìn)行輸出。

03

printf 參數(shù)

接下來是本次的重點(diǎn)：格式化輸出的參數(shù)。

printf 函數(shù)族的格式化參數(shù)屬性相同，下面以 printf 為例講解字符串格式屬性。

printf 格式化控制屬性格式如下：

%[flags][width][.prec][length]type

%[標(biāo)志][最小寬度][.精度][類型長度]類型

1. type（類型）

type 是格式控制字符的類型，為必選項(xiàng)。在 printf 中會根據(jù)類型對應(yīng)的格式去棧中讀取對應(yīng)大小的數(shù)據(jù)，務(wù)必保證參數(shù)類型和參數(shù)的數(shù)據(jù)類型保持一致。

type 支持的類型如下所示：

2. flags（標(biāo)志）

flags 用于規(guī)定輸出樣式。例如我們有時需要對其打印多個數(shù)字，但是數(shù)組長度并不是固定的，此時可以使用flag參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

例如：左對齊打印四個數(shù)字，1，12，123，1234。

flag 支持參數(shù)如下：

3. number（寬度）

字符寬度有固定和可變兩種類型。固定寬度為在類型前面加一個數(shù)字表示寬度：

printf("num is %8dn",1234);

可變寬度類型是指在格式化的寬度可由一個變量來指定，在程序中使用一個星號(*)進(jìn)行占位，然后在參數(shù)中指定寬度。

printf("num is %*dn",8,1234);

4. precision（精度）

精度的屬性格式只有一個，對不同類型的效果不同。具體描述見下圖：

精度的屬性常用在格式化浮點(diǎn)數(shù)時使用：

printf("float : %2.3fn",1.23);

輸出結(jié)果為：float : 1.230

5. length（類型長度）

類型長度用于修飾type（類型）的長度。比如在打印一個 uint64_t 類型的無符號整形數(shù)字時，應(yīng)該使用%llu來進(jìn)行格式化輸出。

其中l(wèi)l為修飾類型的長度為long long 的整形。

04

結(jié)語

printf 函數(shù)族是標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫中的標(biāo)準(zhǔn)輸出部分，其還有一個更加強(qiáng)大 scanf 函數(shù)族，這個就留給后面有時間在來寫了~