C语言中scanf的一些问题

scanf与缓冲区

C语言没有输入输出关键字，其输入输出的操作是通过调用库函数实现的。C语言通过scanf函数读取键盘的输入（标准输入），当程序执行遇到scanf时，程序会阻塞，等到有输入时才继续执行。

程序执行时，如果遇到下面的代码：

int i = 0;		//给int型i初始化并赋初值0
char j = 0;		//空字符串
scanf("%d",&i);
printf("i = %d\n",i);
scanf("%c",&j)
printf("j = %c",j);

在执行时会出现要求输入字符时没有阻塞，直接输出空白的现象。如下图所示：

这是因为在scanf在处理整数型、浮点型、字符串的时候，会自动忽略空格，’\n’（回车）等字符；但是在处理字符型时不会忽略任何字符，因此语句在执行第一个scanf时输入了2和回车键，2会被读取走，回车键仍然停留在缓冲区（缓冲区的相关解释见下面补充）中，被第二个scanf读取，因此会输出“j = （回车）”。

此处补充缓冲区的一些原理：

缓冲区是内存中的一段空间，由操作系统分配。C语言缓冲区有三种情况：

1. 全缓冲

   在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写操作。

2. 行缓冲

   在这种情况下，当在输入和输出中遇到换行符时，将执行真正的I/O操作。这时，我们输入的字符先存放到缓冲区中，等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作。典型代表是标准输入缓冲区（stdin）和标准输出缓冲区（stdout）。

3. 不带缓冲区

   也就是不进行缓冲，标准出错情况（stderr）是典型代表，这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。

ANSI C（C89）要求缓存具有下列特征。

1. 当且仅当标准输入和标准输出不涉及交互设备时，它们才是全缓存的。
2. 标准出错绝不会是全缓存的。

在上面的例子中，就属于标准输入缓冲，我们在输入缓冲区放入的内容为字符（并不会把它当成整数型）“2\n”，在输出"\n"后，scanf才开始处理这串字符，"%d"匹配了整型（此处才把它当成整数型），然后放入变量i中，接着进行打印输出，这时’\n’仍然在标准输入缓冲区（stdin）内。被第二个scanf读取，产生如上图所示结果。

scanf函数的循环读取

有代码如下：

int main()
{
	int i = 0;
	int ret;
	while((ret = scanf("%d",&i)) != EOF)
	{
		printf("i = %d\n",i);
	}
	return 0;
}

scanf的返回值和EOF的解释见下面的补充。

在执行该程序时，如果输入a，即当输入的类型错误时，scanf函数无法匹配成功，程序仍然会进入循环，这时会导致不断地重复打印 i = 0。因为其比配成功时，数据将会从缓冲器读出，而其匹配不成功，ret的值恒为0，不为-1，程序陷入循环。

为了避免这种情况，可以在while语句中加入语句如下：

while(fflush(stdin),(ret = scanf("%d",&i)) != EOF)fflush(stdin)

因为fflush函数具有刷新（清空）标准输入缓冲区的作用。

此处为scanf的返回值和EOF的解释补充：

scanf的返回值是匹配成功的个数，例如代码

int a = 0;
char b = 'a';
float c = 1.0;
int ret = 0;
ret = scanf("%d %c%f",&a,&b,&c);		//此处的%c要加上空格，否则因为字符匹配时不会忽略任何字符，空格将会被									 //视为字符输入，通过自己加一个空格的方式来避免这种错误
printf("%d\n",ret);

scanf 函数的返回值反映的是按照指定的格式符正确读入的数据的个数。如果都匹配成功那么将会scanf将会返回3，如果只有两个匹配成功那么将会返回2。

但是如果输入数据与指定格式不符，则会产生输入错误。遇到输入错误，scanf函数会立即终止，返回已经成功读取的数据的个数。

比如代码的scanf改成：

ret = scanf("%d%c%f",&c,&b,&a);

那么程序的运行结果为：

因为第一个输入的就不匹配，因此scanf在第一个字符处就终止，匹配成功0。

EOF：EOF意为End Of File代表了文件的结束，其值为-1，在程序执行时，用Ctrl+c来表示EOF。

计算机机试或者竞赛时的要求多个输入时注意事项：

可以使用如下代码来表示多个输入（比如两个），效果相同，否则将会报出Output Limit Exceeded（输出超出限制）的错误。

while(scanf("%d %d",&a,&b) != EOF)
while(scanf("%d %d",&a,&b) == 2)
while(~scanf("%d %d",&a,&b))

参考资料：

C语言scanf函数的返回值问题
【跟“龙哥”学C语言】