c - 在＆＃f;和printf＆格式说明符中的用法

Question

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    char  a;
    printf("What? \t");

    scanf("%s", &a);

    printf("U have to %s", a);
    return 0;
}

每当我构建并运行此代码并在 %s中输入值时，都会出现错误，调试程序将停止工作并关闭。但是当我像这样使用＆符号时：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    char  a;
    printf("What? \t");

    scanf("%s", &a);

    printf("U have to %s", &a);
    return 0;
}

在 printf ...中它起作用。这是为什么？格式说明符之间也有所不同，例如，当一个人在 &中使用 printf或 %c时，不需要在 %d中放入 scanf（与号）符号。为什么会发生这种情况，并且它与数据类型有关，并且哪种格式说明符可以得出此结果？

（对不起，我的英语不好。我不是英语母语人士，这是我第一次来）。

Answer 1

您在这里拥有的是一个经典的代码示例，该代码似乎可以工作，但是原因不正确。

让我们回顾一下有关printf和scanf的一些信息。格式说明符%d用于类型int的值。您可以读取这样的整数：

int i;
scanf("%d", &i);

您可以像这样将其打印出来：

printf("%d\n", i);

为什么一个人使用 &而一个人不使用？好吧，C使用了所谓的“按值传递”。如果我们写

scanf("%d", i);    /* WRONG */

我们会将 i的值传递给 scanf。但是我们不想将 i的（旧）值传递给 scanf，我们希望 scanf读取一个新值，并将其存储到 i中。换句话说，实际上，我们希望 scanf将 i的新值传回给我们。为此，我们改为传递 scanf指向变量 i的指针，在该变量中我们希望它存储刚读取的整数。这就是 &的作用-它生成指向 i的指针。

另一方面，当我们调用 printf时，常规的参数传递方式就可以了。我们确实希望将 i的值传递给 printf，以便它可以将其打印出来。如果我们打电话给

printf("%d\n", &i);    /* WRONG */

这是行不通的，因为 printf需要一个 int，在这里我们错误地将其传递给 int指针。

因此，现在我们了解到，对于具有 %d的整数， printf需要一个 int，而 scanf需要一个指向 int的指针。

让我们谈谈角色。格式 %c用于字符。我们可以用 scanf读取一个字符：

char c;
scanf("%c", &c);

我们可以用 printf打印它：

printf("%c\n", c);

同样，模式完全相同。 scanf需要一个指针，以便它可以填写值，因此我们传递 &c。但是 printf只需要该值，因此我们传递普通的 c。

现在我们来看看字符串。 C中的字符串是字符数组。同样，C语言中的字符串始终以特殊的空字符 '\0'终止，该空字符标记字符串的结尾。因此，如果我们想声明一个变量，它可以包含最长9个字符的字符串，则可以编写

char s[10];

这给我们留出了9个字符的空间，再加上终止的 '\0'。

但是数组在C语言中是特殊的：无论何时将数组传递给函数，或者何时执行任何需要数组“值”的操作，获取的内容（编译器自动为您生成的内容）都指向该指针。数组的第一个元素。

这意味着要使用 scanf和 %s读取字符串，我们可以调用：

scanf("%s", s);

您问：“但是 &在哪里？” “我认为您在呼叫 &时总是需要一个 scanf！”

好吧，不完全是。调用 scanf时始终需要一个指针。实际上，当您调用 scanf("%s", s)时，就好像您已经编写了

scanf("%s", &s[0]);

当将 %s与 scanf一起使用时，它期望指向多个字符中第一个字符的指针，即指向字符数组开头的指针，并应在此处开始写入读取的字符串。 （它怎么知道数组有多大？如果用户键入的字符串太长而无法放入数组中，该怎么办？我们稍后会谈到这些点。）

当然，您也可以使用 %s打印字符串，它看起来像这样：

printf("%s\n", s);

同样，就像您写过一样

printf("%s\n", &s[0]);

当将 %s与 printf一起使用时，它会期望一个指向应该开始打印的几个字符中的第一个的指针，直到找到终止的 '\0'字符为止。

所以 %s对于 printf和 scanf是特殊的，因为字符串是特殊的（因为数组是特殊的）。使用 %d和 %c以及几乎所有其他格式说明符，在调用 &时通常需要一个 scanf，而在调用 &时通常不希望该 printf。但是对于 %s，通常不希望 &或 printf使用 scanf。

（而且，如果我们仔细考虑一下，则例外不是那么多， scanf和 %s不需要 &。请记住，规则确实是 scanf始终需要指针。唯一的 scanf和 %s不需要 &的原因是，当您传递数组时，会自动获得一个指向数组第一个元素的指针，因此 printf和 %s的确是例外：< cc>和 printf确实希望有一个指针，而 %s和 printf设计为希望有一个指针的原因是，没有办法不给它一个：它必须接受一个指针，因为对于字符串，那是你总是给它的东西。）

因此，使用 %s的规则是 %s期望指向多个字符中第一个字符的指针，而 scanf也期望指向多个字符中的第一个字符的指针。

因此，现在，有了所有这些背景知识，我们就可以查看您的代码。你基本上写了

char c;
scanf("%s", &c);

乍一看，这似乎有点，几乎是正确的。 printf和 scanf需要一个指向字符的指针，而您给了它 %s，它是一个指向字符的指针。但是 &c确实想要一个指向几个字符中第一个字符的指针。但是您给它提供了一个指向单个字符的指针。因此，当用户键入字符串时，键入的第一个字符将存储在 %s中，而其余字符以及终止的 c将被写入未分配的内存中，该内存位于变量 '\0'的右侧。 。他们将覆盖（“智能”）可能用于其他用途的内存。这是一个严重的问题，但可能不会立即显现出来。

最后，您尝试使用 c重新打印出来。你第一次尝试

printf("%s\n", c);    /* WRONG */

但这根本没有用。原因是带有 printf的 %s需要一个指向 printf的指针，但是您给它一个普通的 char。假设 char包含字母 c。这最终将要求 'A'转到地址65并开始打印字符，直到找到终止的 printf。为什么要地址65？因为65是 '\0'的ASCII码。但是在内存中可能没有一个正确的，以零结尾的字符串，它从地址65开始。实际上，您的程序很有可能根本没有权限读取地址65。

所以你尝试了

printf("%s\n", &c);    /* ALSO WRONG */

这似乎可行。之所以“起作用”是因为，如果scanf成功将完整的字符串存储到 A中，并且未分配的内存位于它的右侧，并且如果以某种方式破坏了该内存没有导致（太多）其他问题，那么当您通过将指针 c指向 &c，printf可以找到这些字符，组成一个字符串，然后将它们打印出来。

因此它“起作用”，但是如我所说，出于错误的原因：在此过程中，它遍及了整个内存，因此它不是“拥有”的，迟早其他事情将不起作用。

您应该如何扫描和打印字符串？如前所述，一种方法是这样的：

char s[10];
scanf("%s", s);

printf("%s\n", s);

现在，当 printf获得指向数组 scanf的第一个元素的指针时，它将具有10个字符。

我们确实确实要担心用户键入超过9个字符的可能性。但是有一个解决方法：我们可以告诉 s允许读取一个字符串多长时间，允许将多少个字符写入我们处理过的数组：

scanf("%9s", s);

其中的 scanf告诉 9不允许用户读取超过9个字符。而且由于9小于10，因此仍有终止 scanf字符的空间。

关于 '\0'还有更多可以说的。正如chqrlie在评论中指出的那样，检查其返回值很重要，以确保它成功转换了所需的任意数量的值。关于空格有一些奇怪的规则。除非您知道自己在做什么，否则就无法将对 scanf的调用与对诸如 scanf或 getchar之类的其他输入读取功能的调用混合在一起-您会得到奇怪的结果。最后，scanf如此顽强，（最后）如此缺乏真正有用的功能，因此根本不值得使用。但是这些是第二天的话题，因为这个答案已经是 tl;dr了。