原创 | 函数 scanf 前世今生

先来一段白痴式代码（idiot.c），由易入难，以体现我一贯的思维严谨性：

int age; scanf("%d", &age); printf("哇！您 %d 岁了！\n", age);

上述代码作何解读？ 简单，就是让你从标准输入设备（也就是键盘），敲入一个十进制整数，然后放进变量 age 之中。然后做一惊一乍状爆出你的年龄。

既然本文面向C语言初学者，我也不怕做个长舌妇，把话说得更加完（luo）满（suo）一点，来提几个找抽的问题：

① 为什么是从键盘输入？

② 为什么是十进制整数？

③ 如果我就是要胡乱输入，你奈我何？（划重点）

不急，来一拳拳抡死这个智障

① 为什么是从键盘输入？ 因为 scanf() 函数默认就是从键盘读取数据呀！好吧，这个回答可能会觉得索然无味，但如果我们认识 scanf() 的其他几个同门亲兄弟的话，可能感觉会有点不一样，他们是：

sscanf(); // 专门从某块内存读取数据 fscanf(); // 专门从某个文件读取数据

因此你现在知道，scanf() 只是家族众多兄弟中的一员，大家各有所好而已，没错，scanf() 就是专门从键盘读取数据的那个家伙。

② 为什么是十进制整数？因为代码中的 %d 就是 decimal 的首字母，这表明此时 scanf() 就是希望你输入一个十进制整数，这个 %d 就是所谓的格式控制符。那你会问了，如果希望输入别的什么进制的整数呢？或者浮点数、字符串呢？你猜到了，那将会有不同的控制符来表示，比如：

有了上表，可见我没骗你，%d 真是输入十进制整数的意思！

③ 如果我就是要胡乱输入，你奈我何？这个问题是本文要讨论的重点，先来看看一个很皮的家伙，是怎么戏弄上面这段程序的：

当某人输入二百五的时候，这段程序很老实地说他已经250岁了，虽然看起来无可指责，毕竟年龄是他自己输入进去的，但我们总会觉得这个程序缺少一点脑筋，正常来讲它应该要把人的年龄限制在一个合理的范围，比如：1 - 100岁之间。当人类输入一个不合理的年龄的时候，程序应该要能指出人类的愚蠢，很可惜我们的白痴程序没能做到这一点。

解决这个BUG比较简单，只要做个数值判断就可以了：

int age; scanf("%d", &age); if( age < 1 || age > 100) printf("您确定您不是妖怪？\n"); else printf("哇！您 %d 岁了！\n", age);

再来看更离谱的错误：

当某个人类输入一个完全不是年龄的东西的时候，程序彻底傻X了，输出了一个完全不合理的非法年龄，你可以理解为：程序陷入了迷乱。

接下来，我们要改造一下程序，使之具备一定的智能。但在此之前，需要对 scanf() 的来龙去脉理清头绪。

首先，当我们说函数 scanf() 是从键盘获取数据的时候，我们要承认这个说法是不严谨的，严格讲，scanf() 只是从键盘对应的文件的缓冲区中读取数据，而无法直接读取键盘敲入的数据，可以想象，键盘到 scanf() 中间有一段路程要求，要完美讲清楚这个过程显然要画出图来，以示诚意，是时候展现我的绘画才艺了，请欣赏：

对上图做点解释：

① 手指敲击键盘时，数据由键盘的驱动程序读取，并被保存在驱动程序中，此时跟scanf()没有半毛钱关系。

② 输完了并敲击回车键后，驱动程序将数据送往缓冲区，并通知 scanf() 来搬运数据。

③ scanf() 带着参数 %d 来到缓冲区，跟缓冲区中的数据格式对了对眼神，如果发现格式没错，那就搬走，放到你指定的 age 里面，如果格式不对，那 scanf() 将一走了之，不干任何事情。

④ 如果scanf() 成功搬运了一个数据，那就返回1，如果成功搬运了两个数据，那就返回2，如果没跟任何数据对上眼神，就返回0。

有了以上的工作流程，我们就可以改进上面的 idiot.c ，改成 regular.c。我们可以通过判断 scanf() 的返回值，来知道它究竟搬运了数据没有：

int age; if ( scanf("%d", &age) != 1) printf("叫你输入整数，别整些没用的！\n"); else if( age < 1 || age > 100) printf("您确定您不是妖怪？\n"); else printf("哇！您 %d 岁了！\n", age);

来试试效果：

现在程序有点像正常人了，但这还不够，还有个不大不小的BUG，请看：

输入 23abc 本来应该是一个不正经的年龄，但是程序没报错，而是直接将前面的23读取并汇报了年龄。换句话讲，当输入 23abc 的时候，scanf() 是正常工作的，它返回了 1，正常拿到了整数数据并搬到了 age 里，只不过留下了未能匹配格式的 abc 在缓冲区中没有收拾，造成以上BUG。

这个问题的解决，就不能简单地判断 scanf() 的返回值，而是在他返回正常的数据个数之后，还要判断缓冲区中是否还残留有非法格式的数据，这个怎么判断呢？这就要用另一个函数了，就是它：

getchar();

这个函数的作用，就是读取缓冲区中的一个字符。你想，如果我们输入的是正常的年龄，比如 23 ，那么当 scanf() 把 23 搬走之后，缓冲区中必然留下的是一个回车键，即 "\n"，否则，缓冲区中必然会留下其他的字符，根据这个思路立刻修改程序，变身为 smart.c ：

int age; if ( scanf("%d", &age) != 1 ) printf("叫你输入整数，别整些没用的！\n"); else if ( getchar() != '\n' ) printf("数字后面别拖个尾巴，OK？\n"); else if( age < 1 || age > 100) printf("您确定您不是妖怪？\n"); else printf("哇！您 %d 岁了！\n", age);

最后测试一下程序：