C Primer Plus 學習筆記：第四章 字串與格式化輸入輸出

第四章 字串與格式化輸入/輸出

4.1 導讀

本章將介紹 C 語言中字串的處理方式、常量的定義，以及 printf() 和 scanf() 兩大核心格式化 I/O 函數的深度用法。

4.2 字串基礎

字串本質上是一個或多個字符的序列（如 "Zing went"），雙引號僅作為定界符，不屬於字串內容。

4.2.1 char 數組與空字符

C 語言沒有專門的字串類型，而是將字串存儲在 char 數組中。字符佔據相鄰的存儲單元，每個字符一個單元。數組最後一位存放空字符 \0，作為字串結束的標誌。因此，數組大小至少要比實際字符數多 1。

4.2.2 字串的使用

使用 %s 格式符可讓 printf() 輸出字串。scanf() 讀取輸入時會自動在末尾添加 \0，但會在遇到第一個空白字符（空格、製表符、換行符）時停止讀取。注意：'x' 是字符常量（基本類型），而 "x" 是字串字面量（派生類型，即數組）。

4.2.3 strlen() 函數

sizeof 以位元組為單位返回數組總大小，而 strlen() 以字符為單位返回字串實際長度（不含 \0）。例如：char name[40] 時 sizeof name == 40；char name[] = "Mo" 時 sizeof name == 3（含結束符）。

4.3 常量與 C 預處理器

#define NAME value 會在編譯階段用 value 替換所有的 NAME，這稱為「編譯時代入法」。由於是文本替換機制，故行末不加分號。

4.3.1 const 修飾符

C90 標準引入 const 關鍵字，可將變量聲明為常量，例如 const int MONTHS = 12;。

4.3.2 系統定義的限制常量

頭文件 limits.h 和 float.h 分別定義了整數與浮點類型的取值範圍，如 INT_MAX、INT_MIN 等。

4.4 深入 printf()

4.4.1 轉換說明

printf() 根據變量類型選擇轉換說明（%c、%d 等）將數據轉為可顯示形式。%% 輸出百分號；%g 根據數值自動選擇 %f 或 %e。函數使用的是值（變量、常量或表達式的結果）。

4.4.2 修飾符

• -：左對齊
• +：有符號值顯示正負號
• 空格：正值前加空格，負值顯示減號
• #：啟用替代形式（如強制顯示小數點）
• 0：數值格式以 0 填充寬度而非空格

4.4.3 返回值

printf() 返回實際輸出的字符數（不含 \0）；發生輸出錯誤時返回負數。

4.4.4 長字串輸出

若兩個雙引號字串僅由空白字符分隔，編譯器會自動將它們連接為一個字串。例如 "young" "lovers" 變為 "younglovers"。

4.5 深入 scanf()

讀取基本類型變量時需在變量名前加 & 取地址；但讀取字串到字符數組時，數組名本身即地址，不可加 &。scanf() 遇空白字符停止讀取。

4.6 * 修飾符的妙用

• printf() 中：用 * 代替寬度或精度數值，由參數動態指定。例：printf("Weight = %*.*f\n", width, precision, weight);
• scanf() 中：%*d 表示跳過該輸入項。例：scanf("%*d %*d %d", &n); 跳過前兩個整數，讀取第三個賦給 n。