由linear search引出的getchar()输入字符和数字问题

由linear search引出的getchar()输入字符和数字问题

@C—language

起因：在考研之际，重新拾起快忘光了的C语言，大一的时候没有认真学习，现在还真的发现好多以前遗漏了的问题
主要内容：C语言的获取字符输入方法getchar()，以及如何读取int型变量
操作系统：windows
编译器：Cygwin的gnu环境

getchar()的用途

初始代码（linearSearch.c)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
#include <stdio.h>
#define LEN 10
int linearSearch(int [], int, int);

int main()
{
	int nums[LEN] = {5, 10, 22, 32, 45, 67, 73, 98, 99, 101};
	int desiredElem, location;
	
	printf("Input the desired element, please: \n");
	desiredElem = getchar();
	
	location = linearSearch(nums, LEN, desiredElem);
	
	if(location != -1){
		printf("The desired element was found at index location %d.\n", location);
	}else{
		printf("The desired element was not found in the list. the location is %d.\n", location);
	}
	
	return 0;
}

// this function returns the location of key in the list
// a -1 is returned if the value is not found
int linearSearch(int list[], int size, int key)
{
	int i;
	printf("key = %d.\n", key);
	for(i=0; i<size; i++){
		if(list[i] == key){
			return i;
		}
	}
	return -1;
}

乍看感觉这段代码还像模像样的，但是在Cygwin中编译结果：

1
2
3
4
5
$ ./cygwinTest.exe
Input the desired element, please:
10
key = 49.
The desired element was not found in the list. the location is -1.

可以轻易发现是getchar()方法出了问题，下面看看getchar()：

  • 名称：getchar()
  • 定义：用在文件读取中，读取文件时要区分文件中有效数据与输入结束符的问题，C语言解决方法是，在没有输入时，getchar函数将返回一个特殊值，这个特殊值与任何实际字符都不同，成为“EOF”（文件结束符），为int类型
  • 返回值类型：int类型(对应字符的ASCII值)
  • 一般用法：
    1
    2
    3
    4
    读一个字符
    while(该字符不是EOF)
        输出刚读入的字符
        读下一个字符

转换为C：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
#include <stdio.h>
/* copy input to output; 1st version */
main()
{
    int c;
    c = getchar();
    while(c != EOF){
        putchar(c);
        c = getchar();
    }
}

可以找到问题的原因了：因为我们是要得到int型，但是getchar返回的是输入字符的ASCII码，所以就出错了，应该使用scanf函数：

1
scanf("%d", &desiredElem);

编译结果如下：

1
2
3
4
5
$ ./cygwinTest.exe
Input the desired element, please:
22
key = 22.
The desired element was found at index location 2.

下面引出今天叙述的重点：C语言如何从键盘输入数据

scanf()

scanf == scan format，意思是格式化扫描，即从键盘获得用户输入
一般用法为：

1
2
3
int a, b;
scanf("%d", &a);  //输入整数并赋值给变量a
scanf("%d", &b);  //输入整数并赋值给变量b

scanf与printf非常相似：

1
2
scanf("%d %d", &a, &b);  // 获取用户输入的两个整数，分别赋值给变量 a 和 b
printf("%d %d", a, b);  // 将变量 a 和 b 的是在显示器上输出。

它们都有格式控制字符串，都有变量列表。不同的是，scanf的变量前要带一个&符号，称为“取地址符”，即获得变量在内存中的地址。
数据都是以二进制的形式保存在内存中的，字节（Byte）是最小的可操作单位。为了便于管理，我们给每个字节分配了一个编号，使用该字节时，只要知道编号就可以，就像每个学生都有学号，老师会随机抽取学号来让学生回答问题。字节的编号是有顺序的，从 0 开始，接下来是 1、2、3……
下图是 4G 内存中每个字节的编号（以十六进制表示）：

字节编号

这个编号，就叫做地址（Address）。int a; 会在内存中分配四个字节的空间，我们将第一个字节的地址称为变量 a 的地址，也就是&a的值。对于的整数、浮点数、字符，都要使用 & 获取它们的地址，scanf 会根据地址把读取到的数据写入内存。
不妨将变量地址数出来看看：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
#include <stdio.h>
int main()
{
    int a='F';
    int b=12;
    int c=452;
    printf("&a=%#x, &b=%#x, &c=%#x\n", &a, &b, &c);
 
    return 0;
}

输出结果：

1
2
$ ./scanfAddress.exe
&a=0xffffcbfc, &b=0xffffcbf8, &c=0xffffcbf4

abc变量内存地址

注意：这里看到的地址是虚拟地址，并不等于它在物理内存中的地址。虚拟地址是现代计算机因内存管理的需要才提出的概念。

以上。