C語言輸入輸出格式控制大全：printf/scanf 格式符、標志、寬度、精度完整速查表

C 語言格式化 I/O 核心參考：從 `%d` 到 `%n` 的完整屬性矩陣

格式化輸入輸出是 C 語言與外界交互的橋樑。`printf` 族與 `scanf` 族雖語法相似，但語義細節差異極大。本文匯總 **轉換說明符**、**標志字符**、**寬度/精度/長度修飾符**、**掃描集**、**特殊返回值 `%n`** 等完整規範，附帶優先級陷阱、掃描集高級用法、動態寬度技巧，作為桌面速查手冊。

一、轉換說明符完整對照表

二、標志字符 (Flag) —— 控制對齊、符號、前綴

三、完整格式語法：`%[flags][width][.precision][length]specifier`

%-+0 10.4 l d
│ │  │  │  │  │
│ │  │  │  │  └─ 轉換符
│ │  │  │  └─ 長度修飾: hh/h/l/ll/j/z/t/L
│ │  │  └─ 精度: .數字 或 .*
│ │  └─ 寬度: 數字 或 *
│ └─ 標志: - + 空格 # 0
└─ 起始 %

寬度與精度語義差異

長度修飾符對照

四、scanf 獨有高級特性：掃描集 `[...]` / `[^...]`

**唯一能讀取含空白/特定分隔符字符串的機制**。

%[chars]   → 只讀取 chars 集合內字符，遇非集合字符停止
%[^chars]  → 讀取「非 chars 集合」字符，遇集合內字符停止
// 兩者自動在末尾添加 '\0'，需確保緩衝區足夠大

// 經典用例：
scanf("%[^\n]", line);        // 讀整行 (含空格)，遇 \n 停
scanf("%[^,]", field);        // 讀 CSV 字段，遇 , 停
scanf("%[0-9]", digits);      // 只讀數字
scanf("%[^;,]", token);       // 讀至 ; 或 ,
scanf("\"%[^\"]\"", str);     // 讀雙引號內容

安全必加寬度限制：`%31[^\n]` 防止緩衝區溢出 (留 1 字節給 `\0`)。

五、動態寬度/精度：`*` 占位符

// 寬度/精度由參數傳入，而非寫死格式串
printf("%*.*s\n", width, precision, str);  // 等價 "%10.5s" 若 width=10, precision=5
scanf("%*d %d", &x);                       // `%*d` 讀取並**丟棄**一個整數，不賦值
// * 表示「抑制賦值」，不計入返回值，用於跳過輸入字段

六、特殊返回值 `%n`：記錄已處理字符數

int n;
printf("hello%n world", &n);  // 輸出 "hello world"，n = 5 (hello 長度)
scanf("abc%n def", &n);       // 輸入 "abc def"，n = 3 (abc 長度)

// 應用：解析定長協議、計算字段偏移
// 風險：格式化字符串攻擊利用 %n 任意寫內存，現代編譯器默認禁用或需特定標志啟用

七、printf 返回值與錯誤處理

• 返回**輸出字符總數** (不含結束 `\0`)，負值表示輸出錯誤 (如磁盤滿、管道破裂)。
• `snprintf` 返回**本應輸出的字符數** (可能大於實際寫入)，負值表示編碼錯誤。

八、常見陷阱速查

九、C99/C11 新增格式 (需 `` ``)

// 定寬整數打印 (可移植)
printf("int32: %" PRId32 ", uint64: %" PRIu64 "\n", i32, u64);
// 掃描
scanf("%" SCNd32 "%" SCNu64, &i32, &u64);

// bool 類型 (C99 _Bool, C23 bool)
printf("bool: %d\n", flag);  // 0/1
scanf("%d", &flag);          // 讀 0/1 非零視為真

總結

掌握格式化 I/O 的核心在於：**區分輸出與輸入語義差異、精確控制寬度精度長度、善用掃描集處理複雜輸入、防範緩衝區溢出與格式串漏洞**。建議打印此表貼近顯示器，或配置編輯器 Snippet 快速插入常用模式。

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