scanf函数怎么用：格式说明符与常见示例

scanf 是 C 标准库中的格式化输入函数，常用于从标准输入读取整数、浮点数、字符和以空白分隔的文本。它上手简单，适合短小的交互式程序和结构固定的输入；但它不会自动解决所有输入校验和缓冲区安全问题。理解格式字符串、参数类型、返回值与输入边界，才能避免读错数据、覆盖内存或让程序陷入难以预期的状态。

一、基本用法与适用场景

声明 scanf 需要包含 <stdio.h>。它的声明形式如下：

int scanf(const char * restrict format, ...);

第一个参数是格式字符串，后续参数通常是变量的地址。格式字符串告诉函数要读取什么类型的数据；函数按照说明符解析输入，再把结果写入相应变量。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int age;
    double height;

    printf("请输入年龄和身高（米）：");

    if (scanf("%d %lf", &age, &height) != 2) {
        fprintf(stderr, "输入格式不正确\n");
        return 1;
    }

    printf("年龄：%d，身高：%.2f 米\n", age, height);
    return 0;
}

例如输入 20 1.75，格式字符串中的空格允许输入中出现一个或多个空白字符。上例中的 &age、&height 是变量地址，scanf 需要通过地址写入读取结果。除字符串数组等特殊情况外，遗漏取地址符是常见错误。

scanf 适合读取空白分隔的字段，比如“整数、浮点数、单词”这样的输入。它不擅长完整地读取一行并处理其中所有边界情况，也不适合未经校验地解析不可信输入。需要读取整行、报告详细错误，或严格控制数字范围时，通常应先用 fgets 读取，再用 strtol、strtod 等函数解析。

二、常用格式说明符

格式说明符以百分号 % 开始。每个需要存储结果的说明符，都必须对应一个类型正确、可写入的参数。下表列出常见写法：

说明符	读取内容	对应参数类型
%d	十进制有符号整数	int *
%i	按前缀判断进制的有符号整数	int *
%u	无符号十进制整数	unsigned int *
%o	无符号八进制整数	unsigned int *
%x、%X	无符号十六进制整数	unsigned int *
%f、%e、%g	浮点数	float *
%lf、%le、%lg	双精度浮点数	double *
%c	一个或多个字符	char *
%s	非空白字符序列，并追加字符串结束符	char *
%[...]	匹配指定字符集合中的字符	char *
%p	指针值	void **
%n	到当前位置已读取的字符数	与长度修饰符对应的整数指针

读取浮点数时要特别注意：scanf("%f", &x) 对应 float，scanf("%lf", &y) 对应 double。这与 printf 的格式规则不同；在 printf 中，%f 用于输出经默认参数提升后的浮点值。

%d 与 %i 的区别是进制判断方式。例如，%d 按十进制读取；%i 可以根据输入前缀识别十进制、八进制或十六进制。因此，对普通十进制数字通常使用 %d，不要因为名称相似就随意替换。

三、格式字符串如何影响输入

空白字符与换行

格式字符串中的空格、制表符、换行符等空白字符，会匹配输入中的零个或多个空白字符。它并不要求输入里恰好出现与格式字符串相同数量的空格。比如：

int day, month, year;
scanf("%d %d %d", &day, &month, &year);

可以读取空格或换行分隔的三个整数。大多数转换（如 %d、%lf、%s）会先跳过输入中的前导空白；%c、%[... ] 和 %n 不会这样做。

因此，格式字符串末尾的空白可能产生不符合预期的交互行为。例如 scanf("%d\n", &n) 中的换行并非“只读掉一个回车”，而是继续匹配任意数量的空白，通常要等到后续出现非空白输入才会结束这部分匹配。读取数字后要读取字符时，也要留意数字后留在输入流里的换行符。

普通字符与百分号

格式字符串中的普通字符必须与输入对应位置的字符匹配。例如 scanf("%d,%d", &a, &b) 要求两个整数之间有逗号；输入 12,34 可以匹配，输入 12 34 则不能按该格式匹配成功。若要读取输入中的百分号，格式字符串应使用 %%。

字段宽度

在百分号和转换说明符之间可以指定最大字段宽度，如 %5d、%9s。宽度限制该转换最多读取多少个输入字符，不包括跳过的前导空白。对于 %s 和字符集合转换，这个限制尤其重要：它限制写入字符数量，但不会替程序确认目标数组足够大。

四、读取整数和浮点数的示例

下面的程序读取一个整数和一个双精度浮点数，并检查赋值数量。保存为 read_number.c 后，可用支持 C99 的编译器编译，例如 cc -std=c99 -Wall -Wextra read_number.c -o read_number。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int count;
    double price;

    printf("请输入数量和单价：");

    int assigned = scanf("%d %lf", &count, &price);
    if (assigned != 2) {
        fprintf(stderr, "未能读取两个有效字段\n");
        return 1;
    }

    printf("数量=%d，单价=%.2f\n", count, price);
    return 0;
}

检查返回值是必要的，但它只能说明转换是否成功并完成赋值，不能替代业务校验。比如输入可能成功读出负数，而业务要求数量必须非负；程序还应单独检查 count >= 0 等条件。

五、读取字符、单词与指定字符集合

%c：读取字符

%c 默认不跳过空白，所以数字读取后紧接着使用 %c，读到的常常是尚未消费的换行符。若希望跳过前导空白，可在说明符前加一个空格：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int number;
    char choice;

    printf("请输入一个整数和一个选项字符：");

    if (scanf("%d %c", &number, &choice) != 2) {
        fprintf(stderr, "输入不完整\n");
        return 1;
    }

    printf("整数=%d，选项=%c\n", number, choice);
    return 0;
}

这里 %d 后的格式空格会匹配零个或多个空白字符，再由 %c 读取选项。%c 本身不会为字符补上字符串结束符；若使用 %3c，则需要准备至少三个字符的存储空间，并且函数不会在这三个字符后自动写入 '\0'。

%s：读取一个单词

%s 会跳过前导空白，随后读取连续的非空白字符，并在结果后追加字符串结束符 '\0'。如果目标数组容量为 N，最多只能让它写入 N - 1 个字符，因此应把宽度设为 N - 1。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char name[32];

    printf("请输入一个不含空白的名字：");

    if (scanf("%31s", name) != 1) {
        fprintf(stderr, "没有读到名字\n");
        return 1;
    }

    printf("你好，%s\n", name);
    return 0;
}

name 是字符数组，传给 scanf 时会转换为指向首元素的指针，所以这里不写 &name。宽度 31 给结尾的空字符预留一个位置。若去掉宽度，过长输入可能导致数组越界写入。宽度只限制本次读取，不会自动消费剩余部分；过长单词的剩余字符仍留在输入流中，可能影响后续读取。

%[...]：读取字符集合

字符集合转换会读取属于指定集合的连续字符，不匹配时停止；默认不跳过前导空白。集合开头的 ^ 表示取反。例如 %[A-Z] 读取大写英文字母序列，%[^\n] 读取直到换行为止的字符。它与 %s 一样会在结果末尾追加 '\0'，所以同样要使用宽度为数组容量减一。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char line[80];

    printf("请输入一段不超过 79 字符的文本：");

    if (scanf("%79[^\n]", line) != 1) {
        fprintf(stderr, "没有读到文本\n");
        return 1;
    }

    printf("读取到：%s\n", line);
    return 0;
}

这个例子适合说明字符集合的规则，但它不是通用的整行读取方案：如果输入一开始就是换行，转换不会匹配任何字符；成功读取后，换行符仍留在输入流中。实际程序读取整行时通常优先考虑 fgets。

六、抑制赋值、长度修饰符和特殊说明符

在百分号后、宽度前使用 *，可以读取并匹配字段但不保存结果。它常用于跳过固定格式中的某些部分：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int hour, minute;

    /* 输入形如 12:30 */
    if (scanf("%*d:%d", &minute) == 1) {
        printf("分钟字段：%d\n", minute);
    }

    (void)hour;
    return 0;
}

上例中实际只保存了冒号之后的整数；为了避免无用变量，更简洁的版本可以删除 hour 相关声明和 (void)hour。抑制赋值的转换不计入 scanf 的返回值。

整数类型有长度修饰符。常见对应关系包括：%hd 对应 short *，%ld 对应 long *，%lld 对应 long long *；无符号版本分别使用 %hu、%lu、%llu。使用时必须与实际变量类型匹配。size_t 可使用标准提供的宏 SCNuPTR 不适用；读取 size_t 的标准格式宏是 SCNuMAX 也不适用。应直接使用 <inttypes.h> 中适合目标类型的格式宏，或按平台和类型选用对应说明符；不要凭感觉把类型名拼成格式字符串。

更准确地说，常见的无符号大小类型 size_t 可使用 <inttypes.h> 提供的 SCNuMAX 读取到 uintmax_t，再进行范围检查和转换；若直接读取 size_t，应使用与其底层类型匹配的格式说明符。C 标准并没有一个可直接用于 size_t * 的通用专用转换说明符。uintmax_t 对应的标准宏是 SCNuMAX，示例如下：

#include <inttypes.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    uintmax_t value;

    if (scanf("%" SCNuMAX, &value) != 1) {
        fprintf(stderr, "整数输入失败\n");
        return 1;
    }

    printf("%" PRIuMAX "\n", value);
    return 0;
}

%n 不读取一个数值字段，而是把到当前位置已经读取的字符数写入整数对象；它不增加返回值中的赋值计数。它通常并非日常输入所需，若格式字符串可能由外部提供，更不应随意允许其中出现 %n。

七、返回值与输入失败

scanf 返回成功赋值的项目数。被 * 抑制的转换和 %n 不计入该数。若在第一次成功赋值之前遇到输入结束或读取错误，函数返回 EOF；若遇到不符合格式的输入，则返回此前已经成功赋值的数量，可能是 0。

因此，读取两个字段时应检查是否返回 2，而不是只判断返回值是否为真。反复用同一个格式调用 scanf、却不处理匹配失败，也可能导致程序一直读到同一个不匹配字符，形成循环。失败后要根据程序需求终止、清理输入行或改用逐行读取；不能假设失败的字符已经从输入流中移除。

八、重要边界与安全问题

说明符与参数类型必须匹配

scanf("%d", &value) 要求 value 是 int。若传入 long *、double * 或其他不匹配的指针，行为未定义，可能造成错误结果或内存破坏。指针参数通常不会被编译器自动转换成正确的目标类型，格式字符串也不会替程序检查类型。启用编译器警告（例如 GCC 或 Clang 的 -Wall -Wextra）可以帮助发现一部分问题。

数字越界不能靠返回值检测

格式匹配成功，不代表数字一定在目标类型可表示的范围内。C 标准对某些无法由目标对象表示的转换结果规定了未定义行为。因此，不应把 scanf("%d", &value) 当作可靠的整数范围检查工具。对于可能过大或来自不可信来源的数值，较稳妥的做法是用 fgets 读取文本，再用 strtol 或 strtoull 转换，检查 errno、结束位置和业务范围。

固定宽度不等于完整输入校验

给 %s 和 %[...] 指定宽度，可以防止一次转换写入超过目标字符数组容量，但不能自动验证输入是否完整、是否符合业务规则，也不会丢弃超过宽度的尾部内容。格式宽度必须根据实际数组大小计算；不同目标数组容量不同，不宜复制一段固定格式后就假定处处安全。

scanf 不会替程序限制业务范围

即使数字转换成功，也要检查它是否满足程序的要求，例如数量是否非负、端口号是否在允许范围内、用户输入是否为空。对不可信输入，格式字符串不是安全策略；程序还要限制输入长度、验证字段内容，并处理格式错误与超长输入。

九、用 fgets 和 strtol 读取严格整数

下面的示例逐行读取输入，并检查转换是否成功、是否有多余字符以及数值是否超出 int 范围。与直接扫描整数相比，这种方式更适合需要明确拒绝非法文本的场景。

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

int main(void)
{
    char line[128];
    char *end;
    long value;

    printf("请输入一个 int 范围内的整数：");

    if (fgets(line, sizeof line, stdin) == NULL) {
        fprintf(stderr, "读取输入失败\n");
        return 1;
    }

    errno = 0;
    value = strtol(line, &end, 10);

    if (end == line) {
        fprintf(stderr, "没有读到整数\n");
        return 1;
    }

    if (errno == ERANGE || value < INT_MIN || value > INT_MAX) {
        fprintf(stderr, "整数超出范围\n");
        return 1;
    }

    while (*end == ' ' || *end == '\t' || *end == '\n' ||
           *end == '\r' || *end == '\f' || *end == '\v') {
        ++end;
    }

    if (*end != '\0') {
        fprintf(stderr, "整数后存在多余字符\n");
        return 1;
    }

    printf("读取到：%ld\n", value);
    return 0;
}

这个程序的输入缓冲区长度有限。如果一行超出缓冲区，fgets 可能只读到这一行的一部分；需要处理任意长度输入时，还应检测是否读到了换行，并决定如何继续读取或拒绝该行。逐行读取并不意味着边界问题自动消失，但它让程序有机会在转换之前检查文本。

十、常见错误速查

• 忘记传变量地址：scanf("%d", value) 不是向整数变量写值的正确方式，应传 &value。
• 浮点说明符和指针类型不匹配：%f 配 float *，%lf 配 double *。
• 用不带宽度的 %s 读取数组：输入可能超过数组容量；应设置合适宽度，或使用逐行读取。
• 以为 %c 会跳过换行：它会读取空白；需要跳过前导空白时用 " %c"。
• 把读取单词当成读取整行：%s 在空白处停止，不会读取带空格的完整文本。
• 忽略返回值：输入失败时变量可能未被赋值，之后使用它会导致错误；每次读取都应检查期望的赋值数量。
• 认为成功转换代表数字在范围内：格式匹配和范围校验是两件事；处理可能越界的数字应采用更适合范围检查的解析流程。
• 用不受信任的字符串作为格式参数：格式字符串应由程序控制。用户文本若被当作格式字符串解释，可能触发不安全的格式转换。

结语

scanf 的核心用法是：在格式字符串中写明输入结构，为每个转换提供类型正确的地址，并检查返回值。读取整数、浮点数和简单字段时，它简洁实用；读取字符串时要控制宽度，读取字符时要留意空白，处理数字时要额外考虑范围和业务规则。遇到需要精确处理整行、超长输入或不可信数据的场景，先用 fgets 取得有界文本，再做显式解析与校验，通常更容易写出可预测的程序。