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分享电子工程相关技术文档：设计技巧，应用笔记，参考设计，设计方案 经周立功教授授权，特对本书内容进行连载。第一章为程序设计基础，本文为1.2.3节数据的输入输出。 小编注：在开始阅读前，先来个小测试 以下语句执行后的输出结果是（）
（a）5 （b）7 （c）9 （d）11 先记住你的答案，然后往下看。 周立功 1． printf()函数 printf()函数可以传递一个参数列表，它被看成由“控制字符串和其它参数”两部分组成。 这里的控制字符串是个字符串，其中可能包含转换格式符。转换格式是以一个%字符开头，且以一个转换字符结尾。比如，在转换格式符%d中，d是转换字符，将一个整型表达式的值打印成十进制整数的形式。为了在屏幕上打印字符串，可以使用下面的语句。比如： printf('abc'); 实现这个功能的另一种用法是使用下面这条语句。比如： printf('%s', 'abc'); 转换格式符%s使参数'abc'被打印成“字符串”的形式，还有一种方法也可以实现相同的目的。比如： printf('%c%c%c', 'a','b', 'c'); 其中的单引号表示字符常量，'a'就是与小写字母a对应的字符常量，转换格式符%c将表达式打印成“字符”的形式。 当一个参数被打印时，它的打印位置被称为“字段”，这个字段的字符数量被称为字段宽度，字段宽度可以在格式符%和转换字符之间指定。比如，%8c中的8，表示输出的字符少于8个，则用空格填充，目的是为了对齐。比如： printf('%c%3c%5c\n','a', 'b', 'c'); 其打印输出形式为： a b c 格式转换符%后面是小写字母x，与&iNum1相对应，将输入流中的字符解释为16进制整数，并将结果存储在&iNum1中。然后通过printf()查看地址的实际值，应该说，这不失为理解指针的一种非常简单而有效的方式。比如： printf('&iNum指针的值是%x\n', &iNum); printf('iNum变量的值是%x\n', iNum); 其它的转换格式符还有，%e将表达式打印成用科学计数法表示的浮点数的形式，%f将表达式打印成浮点数的形式，%g将表达式打印成e格式或f格式中更短的那种的形式。 2． scanf()函数当用户使用键盘将一些值输入到程序中时，会键入一串字符，这串字符就构成了输入流，由程序所接收。如果用户键入1234，用户可能将它当成一个十进制整数，但程序在接收时却将它当成一串字符。scanf()函数可以将一串十进制数字组成的字符串解释成一个整数值，并将它存储在内存中的一个适当位置。 scanf()的第一个参数是个控制字符串，其格式对应于输入流的字符的解释方式，这个函数的其它参数都是地址。比如： scanf('%d',&a); 格式符%d与表达式&a相对应，它将输入流中的字符解释为10进制整数，并将结果存储在a的地址中。 表达式&a理解为“a的地址”，因为&是取地址操作符。类似地： scanf('%x', &a); 格式符%x与表达式&a相对应，它将输入流中的字符解释为16进制整数，并将结果存储在a的地址中。除了%c、%s和%f（float浮点数）转换格式符之外，还有lf或LF（lf表示long float，即长浮点型）转换格式符，它将输入流中的字符解释为double类型浮点数。 在实际的应用中，用户不一定会按照程序的指令行事。当用户的输入与程序期望的输入不匹配时，将会导致程序运行失败。因此需要事先预料一些可能的输入错误，这样才能编出能检测并处理这些问题的程序。 假设编写一个处理非负数整数的循环，但用户很可能输入一个负数，则可以用关系表达式排除可能出现的错误。比如：
另一个潜在的问题是，用户可能输入错误类型的值，比如，字符q。排除这种情况的一种方法是检查scanf()的返回值。回忆一下，scanf()返回成功读取项的个数，因此下面的表达式但且仅当用户输入一个整数时才为真。比如： scanf('%1d', &n)== 1 结合上面的while循环，循环条件可以描述为“当输入是一个整数且整数为正时”，可以改进为：
3． 预处理器指令如果要将程序转化为机器可执行的形式，对于C程序来说，通常包含以下三个步骤：
由于预处理器与编译器集成在一起，因此人们可能不会注意它在工作。为了便于查看变量的地址和变量的值的存储关系，在这里引入预定义的宏替换。预处理器的行为是由指令来控制的，它是以#符号开头的源文件行，分别为宏定义（即#define）、文件包含（即#inlcue）与条件编译（即#if、#ifdef、#ifndef、#elif、#else与#endif），而不包含预处理命令的行称为源程序文本行。 在C语言中预定义了一些宏，这些宏的名字都是以两个下划线字符开始和结束的。其中的“_FUNCTION_”表示当前所在的函数名，它实际上是一个代码块作用域变量，而不是一个宏，它提供了外层函数的名称，用于程序调试和异常信息报告。 （1）带参数的宏 带参数的宏定义的格式如下： #define 标识符(x1, x2, …, xn) 替换列表 其中，x1…xn是宏的参数，宏命令总是在第一个换行符处结束，如果要在下一行继续宏命令，则必须在当前行的末尾使用“\”续行符，即将下一行看作本行的继续。 假设将宏定义为下面的形式： #define mult(x, y) (x) *(y) 根据这个定义4 / mult(2, 2)被展开为“4 / (2)*(2)”，由于优先级的关系，它并不等同于表达式“4 / ((2)*(2))”。注意，标识符与左边的括号之间不能有空格，否则与预想的结果千差万别。比如： #define SQ (x) ((x)*(x)) SQ(7)中的SQ为(x) ((x)*(x))，SQ(7)展开后为(x) ((x)*(x)) (7)。 同时也不能用分号来结束#define定义，否则分号就会成为替换字符串的一部分。比如： #define SQ(x) ((x)*(x)); 则“x = SQ(y);”被替换为“x= ((y)*(y));;”。如果有以下定义：
此时，这个额外的分号分离了if和else语句，从而产生语法错误。 带参数宏的展开过程是招聘软件工程师经常考察的经典试题，比如，以下语句执行后的输出结果是（b）
（a）5 （b）7 （c）9 （d）11 解题思路：MOD(b, a+4)即就是MOD(94，13 + 4)，展开后相当于“94%13+4”。由于操作符的优先级，它并不等同于(94)%(13 +4)。其本意是“94%17”，因此必须用括号将“x%y”中的x、y单独括起来。即： #define MOD(x, y) (x) % (y) （2）#运算符 #运算符将一个带宏的参数转换为字符串常量，它仅允许出现在带参数的宏的替换列表中。假设在调试过程中使用PRINT_INT宏作为一个便捷的方法输出一个整型变量或表达式的值，#运算符可以使PRINT_INT为每个输出的值添加标签。即： #define PRINT_INT(i) printf(#i '=%d\n', i) 即i之前的#运算符通知预处理器根据PRINT_INT的参数创建一个字符串常量，因此调用“PRINT_INT(m/n);”等价于“printf('m/n' '=%d\n', m/n);”。由于相邻的字符串会被合并，因此上面的语句等价于 printf('m/n= %d\n', m/n); 当执行printf()函数时，则同时显示表达式m/n和它的值。比如，当m = 13、n = 5时，则输出为“m/n = 2”。因此可以用宏替换程序清单 1.3中相关的语句的代码： #definePRINT_INT(i) \ printf('%8s():&%-5s = 0x%-6x,%-5s = 0x%-6x\n', __FUNCTION__, #i, &(i), #i, i); 编译器在编译程序时，会将“编译器预定义的宏'__FUNCTION__'”替换为代码所在的函数名。“%8s():”中“%”后面的“8”表示，如果输出的字符少于8个，则用空格填充，目的是便于对齐，“s”表示输出字符串＂main＂，即printf()函数输出“main()：”。 “&%-5s= 0x%-6x,”表示首先输出第1个字符'&'，“-”表示输出左对齐，右边填充空格，“5”为输出的宽度，接着输出第2个字符'='，然后输出第3个字符“0x”，从第4个字符开始输出变量i的地址&i，“6”后面的“x”表示输出16进制数，详见程序清单 1.7。
特别声明，本书使用的是windows系统下的GNU开发环境MinGW，而gcc是一种广泛使用的C语言编译器，使用gccfor MinGW编译运行的结果详见图1.6。 |
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