C 语言格式化输出函数中常用的格式符号

在之前介绍输入输出函数的文章中，有提到格式化输入输出函数都有包含一种特殊的符号——格式符号。

那篇文章中关于格式符号也只是一笔带过，没有进行深入挖掘。本篇文章主要对输出函数（printf）中的一些常用格式符号进行详细补充。

1、介绍

格式占位符 % 加上特定的数字、字母，组成格式符号。

其作用是在字符串中占位，等后面传入的参数来进行替换。

printf 函数中，字符串里如果有格式符号，可变参数列表中就得有相应的参数（变量、常量、表达式等）。

#include<stdio.h>
int main()
{int a = 3+2;int c = 5;printf("有匹配内容:%d\n", a);printf("无匹配内容:%d\n");printf("a:%d, b:%d, c:%d\n", a, c)return 0;
}

如果不提供参数，打印的结果就会出现意料外的数据（随机值）。

且格式字符匹配是按顺序的一个一个填进去。

2、整型

%d 是用来输出十进制的整数，对应的数据类型是 int 。

%u 也是用来输出十进制的整数，对应的数据类型是 unsigned int。和 %d 的区别在于，%d 可以输出负数，%u 只能输出正数。

#include<stdio.h>
int main()
{int a=32, b=-32;printf("%%d输出:%d  %d", a, b);printf("%%u输出:%u  %u", a, b);return 0;
}

表示整数的格式符号，还有 %o 和 %x，分别输出 8 进制和 16 进制的整数。

其中 %x 中的 x 如果是小写的，输出结果中的字母也全都是小写；反之，X 是大写的，输出结果的字母也都是大写的。

#include<stdio.h>
int main()
{int a = 555, b=-555;printf("%%o输出:%o, %o\n", a, b);printf("%%x输出:%x, %x\n", a, b);printf("%%X输出:%X, %X\n", a, b);return 0;
}

同样，这两种格式符号也是输出没有符号的整数结果。和 %u 一样，当给定的是一个负数参数，结果虽然不是预期的，但也是有结果。至于这个结果怎么得到的，就涉及到二进制码的反码和补码，这里就不做具体展开。

无论是 int，还是其他整型，如 short、long、long long 类型，只要数值在 int 的范围内，也是能正常输出数值。

但如果数值大于 int 的最大范围，比如 long long 类型，就会出现意外结果。

#include<stdio.h>
int main()
{long long a = 555555555555555;printf("输出结果:%d\n", a);return 0;
}

比如在 32 位的编译器中，int 类型占 4 个字节，而 long long 类型占 8 个字节。用以上这些符号，只会识别前 4 个字节的内，后面 4 个字节的内容就会被舍弃掉，从而得出一个错误的值。

那么想要正常输出 long 或者 long long 类型的数值，就需要使用相应的格式符号。

long 类型对应的格式符号：%ld。

long long 类型对应的格式符号：%lld。

#include<stdio.h>
int main()
{long long a = 555555555555555;printf("输出结果:%lld\n", a);return 0;
}

3、浮点型

从定义上来看，%f 是用来输出单精度浮点数 float 类型，%lf 是用来输出双精度浮点数 double 类型。

但在实际测试中，符号的使用似乎对数据的精度不会产生影响。无论是 %f 还是 %lf，都是可以输出两种类型的值。

而对精度有最直接的影响是发生在定义中。

#include<stdio.h>
int main()
{double a1 = 2 / 3.0;double a2 = 2 / 3.0f;float a3 = 2 / 3.0;float a4 = 2 / 3.0f;printf("double类型a1输出%%lf:%.32lf\n", a1);printf("double类型a1输出%%f:%.32f\n", a1);printf("double类型a2输出%%f:%.32f\n", a2);printf("float类型a3输出%%lf:%.32lf\n", a3);printf("float类型a4输出%%f:%.32f\n", a4);return 0;
}

众所周知，2 / 3 是一个无限循环小数。但在计算机中是不可能存在无限循环的概念，最后都会有一个终止的时候。

而计算到什么时候才终止，就取决于数据类型所对应的内存空间能存储多少。

正常使用 %f 和 %lf，是默认保留小数点后六位，然后输出到屏幕上。但为了方便观察不同浮点数类型的精度缺失问题，于是多扩展到小数点后 32 位。

表现方式为 %.nf 或者 %.nlf，其中 n 必须是正整数，不能为负数。n 为多少，就保留到小数点后 n 位，同时进行四舍五入。

从结果中可以发现，无论 %f 符号还是 %lf 符号，最终的输出结果对精度并没有直接的影响。

精度的影响是从变量定义开始的。

变量 a2 虽然是 double 类型的，但是后面的表达式中得出的是 float 类型的结果，而后再转变为 double 类型赋给变量 a2。

变量 a3 的表达式虽然计算后是 double 类型，但在赋值给变量 a3 的时候进行类型转换，从高到低的类转换，精度就会发生缺失。

4、字符和字符串

%c 在屏幕上输出一个字符，对应的是 char 类型。

%s 在屏幕上输出一连串的字符（字符串），对应的是 char * 指针类型。

字符这一对和上面的整型和浮点型不一样。

上面的两种类型，只要数值在范围内，同一个格式符号，输出不同类型的数据，也是能够正常显示。

但字符就不一样的，%c 对应的参数能用字符串吗？反之，%s 可以用单字符吗？

#include<stdio.h>
int main()
{char c = 'A';char *str = "A";printf("%%c对应参数为字符串:%c", str);printf("%%s对应参数为单字符:%s", c);return 0;
}

当使用 %c 格式符号，传入的参数是字符串，输出是可以输出，但得到的会是一个未知的符号。例如我运行后获得一个问号：

而使用 %s 格式符号，传入的参数是 char 类型的数据就会引发异常。

关于 %c 输入还有一个比较好玩的，有时候两个 %c，传入的参数是两个任意的整数，会构成一个新的字符，可能是汉字，或者其他字符。

#include<stdio.h>
int main()
{printf("组成的字符:%c%c\n", -99, 99);return 0;
}

5、指针

指针，C 新手的终点，C 高手的起点。

C 语言中很多操作都是依赖指针来进行的，而指针是直接对内存进行操作。

%p 符号中的 p 即 pointer，指针。顾名思义，该符号是用来向屏幕输出指针数据，即内存地址。

而内存地址，一般是以十六进制展现的。但和 %x 不同，%p 展示的格式是特定的。一般为 8 位，右对齐，结果不足自动补 0。

#include<stdio.h>
int main()
{int a = 1;int *p = &a;int arr[] = {1, 2, 3};printf("a的内存地址:%p\n", p);printf("p的内存地址:%p\n", &p);printf("arr的内存地址:%p\n", arr);printf("数组第一个元素额内存地址:%p\n", &arr[0]);return 0;
}

每一个内存都包含两个信息，一个是内存的地址，另一个是内存中存储的数据。

直接调用基本数据类型（如整型、浮点型、字符型、指针等），获取的是内存中存储的数据。而要调用其所对应的内存地址，就需要通过寻址运算符（&）。

例如，直接调用变量 a，输出的结果为 00000001。

直接调用指针变量 p 虽然打印的也是内存地址，但这不是它自身的地址，而是变量 a 的地址。因此，本质上还是调用了内存中所存储的数据。

数组是一连串相同类型的不同元素，如果直接调用数组变量 arr，系统不知道你需要的是数组中的哪一个数据。

因此，数组变量往往存的是数组中第一个元素的内存地址。从结果中也可以看出。

而想要获取数组中具体某一个元素的内存地址，此时已经拆分成基本的数据类型，就要通过寻址运算符来获取。

文末

趁着周末休息的时间写一写文章，本来已经罗列了大纲，准备一口气详细整理下格式化输入输出函数中的格式符号。

在写作的过程中，新的问题不断地涌现，就又得去研究学习。单单就输出函数的格式符号一小部分内容就够衍生许多知识，因此只挑了几个常用的讲，其中可能还是不够全面。

如果全部输出，估计得上万了，且时间就得花费更多，所以一些内容留待后面再更新。

内容太多一来看起来比较累，二来消化起来也不容易。

最后写写改改，才输出这篇文章。写到后面有些昏了头，文中可能出现一些描述的不恰当，不够细致，或者有错误的地方，希望大家能够不吝指点一下，万分感谢。

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