Nhập và Xuất trong C 71
Bài 6 Nhập và Xuất trong C
Mục tiêu:
Kết thúc bài học này, bạn có thể:
Hiểu các hàm nhập xuất có định dạng scanf() và printf()
Sử dụng các hàm nhập xuất ký tự getchar() và putchar().
Giới thiệu
Trong bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào, việc nhập giá trị cho các biến và in chúng ra sau khi xử lý có thể
được làm theo hai cách:
1. Thông qua phương tiện nhập/xuất chuẩn (I / O).
2. Thông qua những tập tin.
Trong phần này ta sẽ nói về chức năng nhập và xuất cơ bản. Nhập và xuất (I/O) luôn là các thành phần
quan trọng của bất kỳ chương trình nào. Ðể tạo tính hữu ích, chương trình của bạn cần có khả năng
nhập dữ liệu vào và hiển thị lại những kết quả của nó.
Trong C, thư viện chuẩn cung cấp những thủ tục cho việc nhập và xuất. Thư viện chuẩn có những hàm
quản lý các thao tác nhập/xuất cũng như các thao tác trên ký tự và chuỗi. Trong bài học này, tất cả
những hàm nhập dùng để đọc dữ liệu vào từ thiết bị nhập chuẩn và tất cả những hàm xuất dùng để viết
kết quả ra thiết bị xuất chuẩn. Thiết bị nhập chuẩn thông thường là bàn phím. Thiết bị xuất chuẩn
thông thường là màn hình (console). Nhập và xuất ra có thể được định hướng đến tập tin hay từ tập tin
thay vì thiết bị chuẩn. Những tập tin có thể được lưu trên đĩa hay trên bất cứ thiết bị lưu trữ nào khác.
Dữ liệu đầu ra cũng có thể được gửi đến máy in.
6.1 Tập tin tiêu đề <stdio.h>
Trong các ví dụ trước, ta đã từng viết dòng mã sau:
#include <stdio.h>
Ðây là lệnh tiền xử lý (preprocessor command). Trong C chuẩn, ký hiệu # nên đặt tại cột đầu
tiên. stdio.h là một tập tin và được gọi là tập tin tiêu đề (header). Nó chứa các macro cho nhiều
hàm nhập và xuất được dùng trong C. Hàm printf(), scanf(), putchar() và getchar() được thiết kế theo
cách gọi các macro trong tập tin stdio.h để thực thi các công việc tương ứng.
6.2 Nhập và xuất trong C (Input and Output)
Thư viện chuẩn trong C cung cấp hai hàm để thực hiện các yêu cầu nhập và xuất có định dạng. Chúng
là:
printf() – Hàm xuất có định dạng.
scanf() – Hàm nhập có định dạng.
Những hàm này gọi là những hàm được định dạng vì chúng có thể đọc và in dữ liệu ra theo các định
dạng khác nhau được điều khiển bởi người dùng. Bộ định dạng qui định dạng thức mà theo đó giá
trị của biến sẽ được nhập vào và in ra.
72 Lập trình cơ bản C
6.2.1 printf()
Chúng ta đã quen thuộc với hàm này qua các phần trước. Ở đây, chúng ta sẽ xem chúng chi tiết hơn.
Hàm printf() được dùng để hiển thị dữ liệu trên thiết bị xuất chuẩn – console (màn hình). Dạng mẫu
chung của hàm này như sau:
printf(“control string”, argument list);
Danh sách tham số (argument list) bao gồm các hằng, biến, biểu thức hay hàm và được phân cách bởi
dấu phẩy. Cần phải có một lệnh định dạng nằm trong chuỗi điều khiển (control string) cho mỗi
tham số trong danh sách. Những lệnh định dạng phải tương ứng với danh sách các tham số về số
lượng, kiểu dữ liệu và thứ tự. Chuỗi điều khiển phải luôn được đặt bên trong cặp dấu nháy kép“”, đây
là dấu phân cách (delimiters). Chuỗi điều khiển chứa một hay nhiều hơn ba thành phần dưới đây :
Ký tự văn bản (Text characters) – Bao gồm các ký tự có thể in ra được và sẽ được in giống như
ta nhìn thấy. Các khoảng trắng thường được dùng trong việc phân chia các trường (field) được
xuất ra.
Lệnh định dạng - Định nghĩa cách thức các mục dữ liệu trong danh sách tham số sẽ được hiển
thị. Một lệnh định dạng bắt đầu với một ký hiệu % và theo sau là một mã định dạng tương ứng cho
mục dữ liệu. Dấu % được dùng trong hàm printf() để chỉ ra các đặc tả chuyển đổi. Các lệnh định
dạng và các mục dữ liệu tương thích nhau theo thứ tự và kiểu từ trái sang phải. Một mã định dạng
thì cần thiết cho mọi mục dữ liệu cần in ra.
Các ký tự không in được – Bao gồm phím tab, dấu khoảng trắng và dấu xuống dòng.
Mỗi lệnh định dạng gồm một hay nhiều mã định dạng. Một mã định dạng bao gồm ký hiệu % và một
bộ định kiểu. Bảng 6.1 liệt kê các mã định dạng khác nhau được hỗ trợ bởi câu lệnh printf():
Ðịnh dạng printf() scanf()
Ký tự đơn (Single Character) %c %c
Chuỗi (String) %s %s
Số nguyên có dấu (Signed decimal integer) %d %d
Số thập phân có dấu chấm động (Floating point) %f %f hoặc %e
Số thập phân có dấu chấm động - Biểu diễn phần thập phân %lf %lf
Số thập phân có dấu chấm động - Biểu diễn dạng số mũ %e %f hoặc %e
Số thập phân có dấu chấm động (%f hoặc %e, con số nào ít hơn) %g
Số nguyên không dấu (Unsigned decimal integer) %u %u
Số thập lục phân không dấu (Dùng “ABCDEF”)
(Unsigned hexadecimal integer)
%x %x
Số bát phân không dấu (Unsigned octal integer) %o %o
Bảng 6.1: Mã định dạng trong printf ()
Trong bảng trên, c, d, f, lf, e, g, u, s, o và x là bộ định kiểu.
Các quy ước in cho các mã định dạng khác nhau được tổng kết trong Bảng 6.2:
Mã định dạng Quy ước in ấn
%d Các con số trong số nguyên.
Nhập và Xuất trong C 73
%f Phần số nguyên của số sẽ được in nguyên dạng. Phần thập phân sẽ chứa 6
con số. Nếu phần thập phân của con số ít hơn 6 số, nó sẽ được thêm các số
không (0) bên phải hay gọi là làm tròn phía bên phải.
%e Một con số bên trái dấu chấm thập phân và 6 con số bên phải giống như %f.
Bảng 6.2: Quy ước in
Bởi vì các ký hiệu %,\ và “ được dùng đặc biệt trong chuỗi điều khiển, nếu chúng ta cần in các ký hiệu
này lên màn hình, chúng phải được dùng như trong Bảng 6.3:
\\ In ký tự \
\ “ In ký tự “
%% In ký tự %
Bảng 6.3: Các ký tự đặc biệt trong chuỗi điều khiển
Bảng dưới đây đưa ra vài ví dụ sử dụng chuỗi điều khiển và mã định dạng khác nhau.
Số Câu lệnh
Chuỗi
điều
khiển
Nội dung mà
chuỗi điều khiển
chứa đựng
Danh
sách
tham số
Giải thích
danh sách
tham số
Hiển thị trên
màn hình
1. printf(“%d”, 300); %d Chỉ chứa lệnh
định dạng
300 Hằng số 300
2. printf(“%d”, 10+5); %d Chỉ chứa lệnh
định dạng
10 + 5 Biểu thức 15
3. printf(“Good
Morning Mr. Lee.”);
Good
Morning
Mr. Lee.
Chỉ là các ký tự
văn bản
Không có
(Nil)
Không có Good Morning
Mr. Lee.
4. int count = 100;
printf(“%d”, count);
%d Chỉ chứa lệnh
định dạng
Count Biến 100
5. printf(“\nhello”); \nhello Chỉ là các ký tự
văn bản và ký tự
không in được.
Không có Không có Hello
(Trên dòng mới)
6. #define str “Good
Apple”
……..
printf(“%s”, str);
%s Chỉ chứa lệnh
định dạng
Str Hằng chuỗi
Good Apple
7. ……..
int count,stud_num;
count = 0;
stud_num = 100;
printf(“%d %d\n”,
count, stud_num);
%d %d Chỉ chứa lệnh
định dạng và trình
tự thoát ra
count,
stud_num
Hai biến 0, 100
Bảng 6.4 : Chuỗi điều khiển và mã định dạng
Ví dụ 6.1 :
Ðây là một chương trình đơn giản dùng minh họa cho một chuỗi có thể được in theo lệnh định dạng.
Chương trình này cũng hiển thị một ký tự đơn, số nguyên và số thực (a single character, integer, và
float).
#include <stdio.h>
void main()
74 Lập trình cơ bản C
{
int a = 10;
float b = 24.67892345;
char ch = ‘A’;
printf(“\nInteger data = %d”, a);
printf(“\nFloat Data = %f”, b);
printf(“\nCharacter = %c”, ch);
printf(“\nThis prints the string”);
printf(“%s”, ”\nThis also prints a string”);
}
Kết quả chương trình như sau:
Integer data = 10
Float Data = 24.678923
Character = A
This prints the string
This also prints a string
Bổ từ (Modifier) cho các lệnh định dạng trong printf()
Các lệnh định dạng có thể có bổ từ (modifier), để thay đổi các đặc tả chuyển đổi gốc. Sau đây là các
bổ từ được chấp nhận trong câu lệnh printf(). Nếu có nhiều bổ từ được dùng thì chúng tuân theo trình
tự sau :
Bổ từ ‘-‘
Dữ liệu sẽ được canh trái bên trong không gian dành cho nó, chúng sẽ được in bắt đầu từ vị trí ngoài
cùng bên trái.
Bổ từ xác định độ rộng
Chúng có thể được dùng với kiểu: float, double hay char array (chuỗi-string). Bổ từ xác định độ rộng
là một số nguyên xác định độ rộng nhỏ nhất của trường dữ liệu. Các dữ liệu có độ rộng nhỏ hơn sẽ cho
kết quả canh phải trong trường dữ liệu. Các dữ liệu có kích thước lớn hơn sẽ được in bằng cách dùng
thêm những vị trí cho đủ yêu cầu.Ví dụ, %10f là lệnh định dạng cho các mục dữ liệu kiểu số thực với
độ rộng trường dữ liệu thấp nhất là 10.
Bổ từ xác định độ chính xác
Chúng có thể được dùng với kiểu float, double hay mảng ký tự (char array, string). Bổ từ xác định độ
rộng chính xác được viết dưới dạng .m với m là một số nguyên. Nếu sử dụng với kiểu float và double,
chuỗi số chỉ ra số con số tối đa có thể được in ra phía bên phải dấu chấm thập phân.
Nếu phần phân số của các mục dữ liệu kiểu float hay double vượt quá độ rộng con số chỉ trong bổ
từ, thì số đó sẽ được làm tròn. Nếu chiều dài chuỗi vượt quá chiều dài chỉ định thì chuỗi sẽ được cắt
bỏ phần dư ra ở phía cuối. Một vài số không (0) sẽ được thêm vào nếu số con số thực sự trong một
mục dữ liệu ít hơn được chỉ định trong bổ từ. Tương tự, các khoảng trắng sẽ được thêm vào cho chuỗi
ký tự. Ví dụ, %10.3f là lệnh định dạng cho mục dữ liệu kiểu float, với độ rộng tối thiểu cho trường dữ
liệu là 10 và 3 vị trí sau phần thập phân.
Nhập và Xuất trong C 75
Bổ từ ‘0’
Theo mặc định, việc thêm vào một trường được thực hiện với các khoảng trắng. Nếu người dùng
muốn thêm vào trường với số không (0), bổ từ này phải được dùng.
Bổ từ ‘l’
Bổ từ này có thể được dùng để hiển thị số nguyên như: long int hay một tham số kiểu double. Mã định
dạng tương ứng cho nó là %ld.
Bổ từ ‘h’
Bổ từ này được dùng để hiện thị kiểu short integer. Mã định dạng tương ứng cho nó là %hd.
Bổ từ ‘*’
Bổ từ này được dùng khi người dùng không muốn chỉ trước độ rộng của trường mà muốn chương
trình xác định nó. Nhưng khi đi với bổ từ này, một tham số được yêu cầu phải chỉ ra độ rộng trường cụ
thể.
Chúng ta hãy xem những bổ từ này hoạt động thế nào. Ðầu tiên, chúng ta xem xét tác động của nó đối
với những dữ liệu kiểu số nguyên.
Ví dụ 6.2:
/* Chương trình này trình bày cách dùng bổ từ trong printf() */
#include <stdio.h>
void main()
{
printf(“The number 555 in various forms:\n”);
printf(“Without any modifier: \n”);
printf(“[%d]\n”, 555);
printf(“With - modifier:\n”);
printf(“[%-d]\n”, 555);
printf(“With digit string 10 as modifier:\n”);
printf(“[%10d]\n”, 555);
printf(“With 0 as modifier: \n”);
printf(“[%0d]\n”, 555);
printf(“With 0 and digit string 10 as modifiers:\n”);
printf(“[%010d]\n”, 555);
printf(“With -, 0 and digit string 10 as modifiers:\n”);
printf(“[%-010d]\n”, 555);
}
Kết quả như dưới đây:
The number 555 in various forms: