C语言笔记 | scanf函数格式控制、分支结构、三目运算符

用scanf函数输入数据

基础语法： scanf("格式化控制字符串", 地址列表);

示例代码

int a;    //创建一个int型的变量a
scanf("%d", &a);  //&与变量结合，叫做取地址运算符

• 备注：我们的变量除了拥有变量名外，还拥有其在内存的编号，我们把这个编号称之为内存地址。所以我们的变量有两种访问方式，一种是通过变量名，一种是通过内存地址。

• 核心作用：将键盘输入的数据存入地址列表指定的内存单元中。

核心注意事项

案例

输入多个整数

示例代码

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   int a, b, c;
​
   printf("输入3个整数： \\n");
   scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
​
   printf("a=%d,b=%d,c=%d\\n",a, b, c);
   return 0;
}
​
运行结果
//以下三种方式赋值，来输出结果
/20260803$ ./a.out
输入3个整数：
12 2 60
a=12,b=2,c=60
/20260803$ ./a.out
输入3个整数：
12      2       60  //使用Tab分格
a=12,b=2,c=60
/20260803$ ./a.out
输入3个整数：
12
2
60
a=12,b=2,c=60

备注： 输入多个数据时可以通过空格，Tab，回车键任意一个进行分隔。

带普通字符的格式控制

关键细节

示例代码

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   char a, b, c;
​
   printf("输入三个字符： \\n");
   scanf("%c%c%c", &a, &b, &c);
   printf("a=%c,b=%c,c=%c\\n",a,b,c);
​
   return 0;
}
​
运行结果
/20260803$ ./a.out
输入三个字符：
abc
a=a,b=b,c=c    //正确
/20260803$ ./a.out
输入三个字符：
a b c
a=a,b= ,c=b    //输入加空格，它也会把空格打印输出

解决方案：若需跳过空白字符，可在%c前加空格，如scanf(" %c %c %c", &a, &b, &c)。

unsigned int u;
scanf("%u", &u);  // 正确
scanf("%d", &u);  // 不推荐，风险高

输入数据的格式控制、

分类

scanf 中float 与double 的区别

警示： printf 输出时，float 和 double 均可使用 %f/%e（double 会自动提升精度）；但 scanf 输入时，float 必须用 %f，double 必须用 %lf，否则会导致数据读取异常。

补充格式说明符%n

%n用于统计已读取的字符个数

示例代码

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   int a, count;
​
   printf("输入一个整数: \\n");
   scanf("%d%n",&a, &count);
​
   printf("a=%d, count=%d\\n",a, count);
   return 0;
}
​
运行结果
/20260803$ ./a.out
输入一个整数:
748
a=748, count=3
/20260803$ ./a.out
输入一个整数:
85
a=85, count=2    

输入输出缓冲区

概念

缓冲区的三种类型

缓冲区的刷新条件

数据从缓冲区写入外部设备的四种条件：

注意：scanf() 是从输入缓冲区读取数据，而非"刷新"：若缓冲区已有数据，直接读取；若为空则等待用户输入。fflush(stdin)（刷新输入缓冲区）的行为在 C 标准中是未定义的（不同编译器表现不同），不能依赖。

缓冲区的核心作用

• 提高效率：减少程序与外部设备的直接交互次数（IO操作耗时远高于内存操作）

• 平滑数据流：避免因设备读写速度不匹配导致的数据丢失或阻塞。

缓冲区残留问题与解决

问题代码

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   int a, b;
   printf("输入第一个运算数：\\n");
   scanf("%d",&a);
​
   printf("输入第二个运算数：\\n");
   scanf("%d",&b);
​
   printf("输入运算符：\\n");
   char op;
   scanf("%c",&op);
​
   printf("%d %c %d = %d\\n",a, op, b, a + b);
   return 0;
}
​
运算结果
/20260803$ ./a.out
输入第一个运算数：
14
输入第二个运算数：
16
输入运算符：
14
16 = 30    

存在的问题：输入第2个数值后按回车，程序直接跳过运算符的输入，因为缓冲区中残留了\\n

解决问题：在给字符op赋值之前，先把缓冲区的所有字符清掉，

清理缓冲区的代码：while (getchar() != '\\n');

正确代码

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   int a, b;
   printf("输入第一个运算数：\\n");
   scanf("%d",&a);
​
   printf("输入第二个运算数：\\n");
   scanf("%d",&b);
​
   printf("输入运算符：[+]");
   char op;
   while(getchar() !='\\n');
   scanf("%c",&op);
​
   printf("%d %c %d = %d\\n",a, op, b, a + b);
   return 0;
}
​
运行结果
/20260803$ ./a.out
输入第一个运算数：
14
输入第二个运算数：
16
输入运算符：[+]+
14 + 16 = 30    

条件判断基础

条件判断定义： 根据某个条件的成立与否，决定是否执行指定操作。

条件判断的结果

• 真（True）：非0值，C语言中，为了统一管理，一般用1表示真。

• 假(False)：0值。

关系与逻辑运算符

六种关系运算符：< <= > >=(高优先级) > == !=(低优先级)

三种逻辑运算符：!(逻辑非) > &&(逻辑与) > ||(逻辑或)

优先级规则：

案例：混合运算优先级

 2 + 5 > 6 && !5 + 3 < 3
= 2 + 5 > 6 && 0 + 3 < 3  
= 7 > 6 && 0 + 3 < 3  
= 1 && 0 + 3 < 3  
= 1 && 3 < 3
= 1 && 0
= 0

真值表：

逻辑运算符短路特性

短路特性是逻辑运算符的重要优化机制，对条件判断的执行有直接影响：

• 逻辑与(&&)：左侧操作数为假时，右侧操作数不执行（结果直接为假）

• 逻辑或(||)：左侧操作数为真时，右侧操作数不执行（结果直接为真）

案例：设a=4,b=5

用if语句实现分支结构

单分支（if…）

基本语法：

// 复合语句（多条语句）需要{}包裹
if (条件表达式)
{
   // 语句块（分支体），也就是{}包裹的整体内容
}  
​
// 但语句可省略{}，以下两种写法完全等价
if (条件表达式) 语句;
if (条件表达式)
   语句;
​
// 注意：该语句属于流程控制语句中的分支语句，是极少数无需分号;结尾的语句

功能：

• 条件表达式返回的结构是逻辑值，如果为真（非0），执行后续语句块，再执行if语句后其他代码。

• 如果条件为假（0）：跳过后续语句块，直接执行if循环后的其他代码。

案例1：计算分段函数

• 需求：计算并输出下列分段函数的值：

  $$
  y = \\begin{cases} -2 \\quad x<0\\\\ \\\\ 2 \\quad\\quad x\\geq0 \\end{cases}
  $$

• 示例代码：

  #include <stdio.h>
  ​
  int main(int argc,char *argv[])
  {
     int x, y = -2;
     printf("输入一个整数：");
     scanf("%d",&x);
  ​
     if (x >=0) y = 2;
     printf("x=%d,y=%d\\n",x,y);
     return 0;
  }
  ​
  //运行结果
  /20260806$ ./a.out
  输入一个整数：5
  x=5,y=2
  /20260806$ ./a.out
  输入一个整数：-8
  x=-8,y=-2

案例2：求最大最小值

• 需求：从控制台输入a,b,c三个整数，输出其中的最大值和最小值。

• 分析：

  • 定义变量a,b,c，接收控制台的输入，定义变量max,min存储最大值最小值。

  • 初始化max=min=a，默认第一个数为最大数和最小数，a必须初始化

  • 依次将max与b,c比较，更新最大值

  • 依次将min与b,c比较，更新最小值

• 示例代码：

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   int a, b, c, max, min;
​
   printf("输入三个整数：");
   scanf("%d %d %d",&a,&b,&c);
​
   max = min = a;
   if (max < b) max = b;
   if (max < c) max = c;
​
   if (min > b) min = b;
   if (min > c) min = c;
​
   printf("%d%d%d中最大的值是%d,最小值是%d\\n",a,b,c,max,min);
​
   return 0;
}
​
//运行结果
/20260806$ ./a.out
输入三个整数：4 2 6
426中最大的值是6,最小值是2
/20260806$ ./a.out
输入三个整数：7 8 9
789中最大的值是9,最小值是7

注意事项：

• 局部变量（函数中定义的变量）未赋值前的值是未定的（垃圾值），禁止在赋值前使用（否则结果不可预料）；

• 全局变量（函数外部定义的变量）或静态变量（使用static修改）会被系统默认初始化为0；

  int g_a;  // 全局变量，系统会默认初始化为0
  ​
  int main()
  {
  int m_b;  // 局部变量，其值不确定（垃圾值）未赋值前使用会导致未定义行为（UB）
     printf("%d,%d\\n", g_a, m_b); // 0,值不确定（垃圾值）
  }

• 书写规范建议：

  • if (flag == 1) 建议简化if(flag)，举例：int flag = 1; if(flag)

  • if (flag == 0) 建议简化if(!flag)，举例：int flag = 1; if(!flag)

  注意：if(flag) 检查"flag是否为非零值"，而 if(flag==1) 检查"flag是否精确等于1"。当flag=2时，前者为真、后者为假，两者有重要的语义差异，请根据实际需求选择。

双分支（if..else..）

基本语法：

// 复合语句需要{}包裹
if (条件表达式)
{
   语句1;   // 条件为真时执行
}
else
{
语句2;   // 条件为假时执行
}
​
// 单语句可省略{}，以下两种写法完全等价
if (条件表达式) 语句1;
else 语句2;
​
if (条件表达式)
   语句1;
else
   语句2;

核心规则：

• else 不能单独存在，必须与距离最近的未配对的if 配对。

• 条件无论真假，必须且执行其中一个。

功能说明：

• if..else实现双分支选择，支持嵌套（建议嵌套层级<=3~4层，保证代码可读性和可维护性）

• 语句1和语句2均可为单语句或复合语句

案例：计算分段函数：

• 需求：计算并输出下列分段函数的值：

  $$
  y = \\begin{cases} -2 \\quad x<0\\\\ \\\\ 2 \\quad\\quad x\\geq0 \\end{cases}
  $$

• 示例代码：

  #include <stdio.h>
  ​
  int main(int argc,char *argv[])
  {
     int x, y ;
     printf("输入一个整数：");
     scanf("%d",&x);
  ​
     if (x >=0) y = 2;
     else y = -2;
     printf("x=%d,y=%d\\n",x,y);
     return 0;
  }
  ​
  //运行结果
  /20260806$ ./a.out
  输入一个整数：12
  x=12,y=2
  /20260806$ ./a.out
  输入一个整数：-20
  x=-20,y=-2

多分支（if…else if…[else]）

基本语法

// 写法1：嵌套if..else..（不推荐，可读性差）
if (表达式1) 语句1;
else
   if (表达式2) 语句2;
…
   else
       if (表达式n) 语句n;
       else 语句n+1;
// 写法2：并列if..else if..else..（推荐，可读性强）
if (表达式1) 语句1;
else if (表达式2) 语句2;
  …
else if (表达式n) 语句n; // 根据情况可选
else 语句n+1;           // 根据情况可选（无匹配条件时执行）
​
// 注意：复合语句必须用{}包裹起来，单语句可省略

核心规则

• else 为可选部分，根据需求决定是否添加。

• 同一循环中只执行一条满足的分支，后续不再执行。

案例：成绩评定

• 需求：根据学生成绩（0~100）评级：

  • 成绩 >= 90 → A级

  • 成绩 >= 80 → B级

  • 成绩 >= 60 → C级

  • 成绩 < 60 → D级

• 示例代码

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   int score; //创建一个变量，用来存储成绩
   printf("输入成绩：");
   scanf("%d",&score);
​
   if (score < 0 || score > 100)
  {
       printf("请输入0-100之间的数：\\n");
       return ;
  }
​
   if (score >= 90)  printf("A级\\n");
   else if (score >= 80)  printf("B级\\n");
   else if (score >= 60)  printf("C级\\n");
   else  printf("D级\\n");
​
   return 0;
}
​
//运行结果
/20260808$ ./a.out
输入成绩：78
C级
/20260808$ ./a.out
输入成绩：-45
请输入0-100之间的数：
/20260808$ ./a.out
输入成绩：55
D级
/20260808$ ./a.out
输入成绩：95
A级

多分支的注意事项

• 语句1和语句2均可为复合语句（需要用{}包裹），或空语句（例如：if(..);else;，正确但是无意义）

• 空语句：仅占语法位置，不执行任何操作。

示例代码

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   int a = 4, b = 3;
​
   // 编译不报错，但是本身无意义
   if (a > b); // 空语句
   else;       // 空语句
​
   if (a % 2 != 0); // 条件为奇数，空语句
   else printf("%d是一个偶数！\\n", a);
​
   // 上面代码等价于下面写法
   if (a % 2 == 0) printf("%d是一个偶数！\\n", a);
​
   return 0;
}

if 语句的嵌套

基本语法

if (表达式1)
   if (表达式2) 语句1;   // 表达式1和表达式2均为真时执行
else 语句2;          // 表达式1为真，表达式2为假时执行
else
   if (表达式3) 语句3;   // 表达式1为假，表达式3为真时执行
   else 语句4;          // 表达式1为假，表达式3为假时执行

核心规则：

① else 始终与前面最近的未配对 if配对（默认规则）

② 可通过添加{}强制指定配对关系（避免歧义）

③ 只要 if 语句内部包含另一个完整的 if（或 if..else），即属于嵌套结构

三目运算符（条件运算符）

基本语法： 表达式1 ？ 表达式2 ： 表达式3;

核心说明：

• 表达式1 为真→执行 表达式2 ，结果为表达式2 的值；

• 表达式1 为假→执行 表达式3 ，结果为表达式3 的值；

• 本质是单表达式双分支 if 的简写，仅适用于单语句场景（不能替代复合语句）

• 计算顺序：按照运算符优先级（从高到底）。

逻辑非(!) → 算数运算符(* / % → + -) → 关系运算符(> < >= <= → == !=) → 逻辑运算符(&& → ||) → 三目运算符(?:) → 赋值运算符(= += …)

案例1：计算分段函数（简化版）

• 需求：计算并输出下列分段函数的值：

  $$
  y = \\begin{cases} -2 \\quad x<0\\\\ \\\\ 2 \\quad\\quad x\\geq0 \\end{cases}
  $$

• 示例代码：

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   // 定义两个变量x，y，x用来接收控制台的输入
   int x,y;
​
   printf("请输入一个整数：");
   scanf("%d", &x);
​
   // 使用三目运算符根据条件计算分段函数值
   y = x < 0 ? -2 : 2;
​
   printf("x=%d,y=%d\\n", x, y);
​
   return 0;
}
​
//运行结果
/20260808$ ./a.out
输入一个整数：5
x=5,y=2
/20260808$ ./a.out
输入一个整数：-8
x=-8,y=-2

案例2：求最大最小值（简化版）

• 需求：从控制台输入a,b,c三个整数，输出其中的最大值和最小值。

• 示例代码：

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   // 创建变量a,b,c，接收控制台输入，创建变量max,min存储最大最小值
   int a, b, c, max, min;
​
   printf("请输入三个整数：\\n");
   scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
​
   // 使用三目运算符求最大值
   // 外层的?: 先比较a和b，内层的?: 再与c比较
   max = (a > b) ? (a > c ? a : c) : (b > c ? b : c);
   // 使用三目运算符求最小值
   min = (a < b) ? (a < c ? a : c) : (b < c ? b : c);
​
   printf("%d,%d,%d中的最大值是%d,最小值是%d\\n", a, b, c, max, min);
​
   return 0;
}
​
//运行结果
/20260808$ ./a.out
输入三个整数：4 2 6
426中最大的值是6,最小值是2
/20260808$ ./a.out
输入三个整数：7 8 9
789中最大的值是9,最小值是7

用switch语句实现分支结构

switch 语句专门用来实现多分支选择结构（多路分支），适用于条件为离散值的场景。

基本语法：

switch (表达式) // 表达式结果为离散值（int、char、enum(枚举，符号常量)）
{
   case 常量表达式1: // 常量表达式：字面量（12,3.14）、符号常量（PI）、枚举值（LEFT/RIGHT）
   // { 笔试题中，可能会出现这样的代码，一般省略不写
       语句1;
       break;  // 跳出switch语句（可选，无则触发穿透）
   // }  
   case 常量表达式2:
       语句2;
       break;
  …
   case 常量表达式n:
       语句n;
       break;
   default:  // default一般写在所有case的最下面，无匹配case时执行，类似于if多分支的else
       语句n+1;
       break; // 若default写在所有case的下面，break可以省略掉，否则必须添加  
}

注意：

• switch的{}必须保留，case后的语句可用{}包裹，一般省略。

• case和default的顺序没有固定语法要求。

• 表达式和常量表达式之间是等值（==）判断。

核心说明：

① 表达式类型限制：结果必须是整型（int、long）或字符型（char），不能是浮点型或字符串（因为case标签要求整型常量表达式，浮点数和字符串不是整型，编译时无法作为分支跳转目标）。

② case常量唯一性：每个case后的常量表达式值必须不同（否则编译报错），如同一个switch中，不能出现两个case 2

switch (..)
{
   case 1:
      …
       break;
   case 1: // case常量必须唯一，不能重复
      …
       break;
}

③ 执行顺序：先计算表达式值，匹配对应的case 常量表达式并执行后续语句；无匹配时执行default。

④ break穿透：若case后无break，执行完当前case语句后会继续执行下一个case，直到遇到break或switch结束。

⑤ 多case共用语句：多个case可共享同一组执行语句（无需重复编写）

案例1：判断季节

• 需求：输入一个月份判断是什么季节

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   int month;
   printf("请输入月份：");
   scanf("%d",&month);
​
   switch(month)
  {
       case 12:
       case 1:
       case 2:
           printf("冬季\\n");
           break;
       case 3:
       case 4:
       case 5:
           printf("春季\\n");
           break;
       case 6:
       case 7:
       case 8:
           printf("夏季\\n");
           break;
       case 9:
       case 10:
       case 11:
           printf("秋季\\n");
           break;
       default:
           printf("请输入1~12的整数：\\n");
  }
   return 0;
}
​
//运行结果
/20260808$ ./a.out
请输入月份：7
夏季
/20260808$ ./a.out
请输入月份：12
冬季
/20260808$ ./a.out
请输入月份：78
请输入1~12的整数：

案例2：成绩评定（版本2）

• 需求：输入百以内成绩，输出对应等级。

  • 90~100：A级

  • 80~89： B级

  • 70~79： C级

  • 60~69： D级

  • 其他： E级

• 示例代码：

int main(int argc,char *argv[])
{
   // 定义一个变量，用来存储成绩
   int score;
   printf("请输入一个成绩（0~100）：");
   scanf("%d", &score);
​
   // 校验成绩的合法性
   if (score < 0 || score >= 100)
       printf("请输入0~100之间的整数！\\n");
   else
       switch (score / 10) // 在C语言中，整数除以整数，结果还是整数
      {
           case 10: // 100
           case 9:  // 90~99
               printf("A级\\n");
               break;
           case 8:
               printf("B级\\n");
               break;
           case 7:
               printf("C级\\n");
               break;
           case 6:
               printf("D级\\n");
               break;
           default:
               printf("E级\\n");
      }
​
   return 0;
}
​
//运行结果
/20260808$ ./a.out
输入成绩：78
C级
/20260808$ ./a.out
输入成绩：-45
请输入0~100之间的数：
/20260808$ ./a.out
输入成绩：55
D级
/20260808$ ./a.out
输入成绩：95
A级

案例3：简易计算器

#include <stdio.h>
​
int main(int argc,char *argv[])
{
   char op;  //创建一个变量用来存储运算符
   double num1, num2;  //创建两个变量，用来存储计算数
​
   //头设计
   printf("———————\\n");
   printf("|   简易计算器     |\\n");
   printf("———————\\n");
​
   printf("输入两个运算数：\\n");
   scanf("%lf,%lf",&num1,&num2);
   printf("输入运算符（+，-，*，/，%）：\\n");
​
   while (getchar() != '\\n');
   scanf("%c",&op);
​
   switch(op)
  {
       case '+':
           printf("%.2lf + %.2lf = %.2lf\\n",num1,num2,num1+num2);
           break;
       case '-':
           printf("%.2lf – %.2lf = %.2lf\\n",num1,num2,num1-num2);
           break;
       case '*':
           printf("%.2lf * %.2lf = %.2lf\\n",num1,num2,num1*num2);
           break;
       case '/':
           printf("%.2lf / %.2lf = %.2lf\\n",num1,num2,num1/num2);
           break;
       case '%':
           printf("%.2lf % %.2lf = %.2lf\\n",num1,num2,(int)num1%(int)num2);
           break;
  }
   return 0;
}
​
//运行结果
/20260808$ ./a.out
———————
|    简易计算器     |
———————
输入两个运算数：
12,78
输入运算符（+，-，*，/，%）：
+
12.00 + 78.00 = 90.00
/20260808$ ./a.out
———————
|    简易计算器     |
———————
输入两个运算数：
96.3,85
输入运算符（+，-，*，/，%）：
–
96.30 – 85.00 = 11.30