C語言輸入輸出函數詳解：scanf 格式化輸入完全指南

C 語言 I/O 架構

C 無專屬 I/O 敘述，所有輸入輸出透過標準 I/O 庫函數實現。核心四大函數：

• scanf()：格式化輸入
• printf()：格式化輸出
• getchar()：單字元輸入
• putchar()：單字元輸出

scanf 格式化輸入函數

功能：從鍵盤（標準輸入）讀取資料，依指定格式存入對應變數。
原型：int scanf(const char *format, ...);
回傳值：成功轉換指派的項目數；輸入失敗或 EOF 回傳 EOF。

呼叫語法

scanf("控制字串", 輸入項列表);

控制字串兩大組成

輸入項列表關鍵規則

1. 必須為變數位址：變數名前加 &（位址運算子）
   scanf("%d", &a); ✓ 正確
   scanf("%d", a); ✗ 錯誤（傳值而非位址）
2. 多變數以逗號分隔：scanf("%d%f", &a, &b);
3. 輸入型態須與變數型態一致：%d 對 int、%f 對 float、%lf 對 double

格式說明完整語法

% [*] [寬度] [長度修飾符] 格式字元

常用格式字元對照表

普通字元在控制字串中的作用

用於比對並跳過輸入流中固定格式分隔符。

scanf("%d,%d", &a, &b);  // 輸入必須為 "10,20" 格式，逗號被比對消耗
scanf("%d %d", &a, &b);  // 空格比對任意數量空白字元（空格、Tab、換行）

scanf 進階技巧與常見坑

1. 空白字元處理差異

• %d、%f、%s：自動跳過前導空白（空格、Tab、換行）
• %c：不跳過空白，直接讀取下一字元（含空格、換行）
• %[...] 掃描集：不跳過空白，依字元集合讀取

2. 緩衝區殘留換行符問題

int a; char c;
scanf("%d", &a);  // 輸入 "10\n"，a=10，\n 殘留緩衝區
scanf("%c", &c);  // 直接讀取殘留 \n，c='\n' 而非預期字元

解決方案

• scanf(" %c", &c); — 格式字串前加空格，跳過空白
• getchar(); — 呼叫前清除一字元
• while(getchar()!='\n'); — 清空整行

3. 緩衝區溢位風險

char str[10];
scanf("%s", str);  // 輸入超過 9 字元會溢位

安全寫法

• scanf("%9s", str); — 限制寬度（留 1 給 \0）
• fgets(str, sizeof(str), stdin); — 推薦，自動處理邊界與換行

4. 回傳值檢查

if (scanf("%d", &a) != 1) {
    // 輸入非整數或 EOF，處理錯誤
    while (getchar() != '\n'); // 清理緩衝區
}

getchar / putchar 單字元 I/O

範例：統計輸入行字元數

int n = 0;
while (getchar() != '\n') n++;
printf("%d", n);

完整範例：混合型態輸入

#include 

int main() {
    int age; float height; char gender; char name[20];
    
    printf("輸入姓名 年齡 性別 身高 (如: John 25 M 175.5): ");
    // %19s 防溢位，空格分隔自動跳過空白
    if (scanf("%19s %d %c %f", name, &age, &gender, &height) == 4) {
        printf("姓名:%s 年齡:%d 性別:%c 身高:%.1f\n", name, age, gender, height);
    } else {
        printf("輸入格式錯誤\n");
    }
    return 0;
}

關鍵總結

1. scanf 控制字串含格式說明（%...）與普通字元（比對跳過）
2. 輸入項必須傳變數位址 (&var) — 初學者最常見錯誤
3. 格式字元與變數型態嚴格對應（%lf 對 double、%f 對 float）
4. %c 不跳空白，%s 遇空白停止，%[...] 掃描集進階用法
5. 輸入緩衝區殘留換行符需主動清理
6. 永遠限制 %s 寬度或用 fgets 防緩衝區溢位
7. 檢查 scanf 回傳值確認成功讀取項目數