应用编程#printf格式化输出简介

printf是一套家族函数，是C语言标准库函数，定义于头文件stdio.h，其定义如下所示：

#include <stdio.h>

int printf(const char *format, ...);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
int dprintf(int fd, const char *format, ...);
int sprintf(char *str, const char *format, ...);
int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...);

printf的format参数是格式控制字符串，它包含两种字段：一是普通字符串，打印时原样输出；二是控制字段，打印时使用可变变量…指定的参数数据，来替换对应的控制字段。两种字段相结合，形成结果字符串，然后printf将结果字符串打印到标准输出。

格式化字符串

printf的控制字段，通用格式定义如下，其中[]中的部分是可选项：

%[flags][width][.precision][length]specifier
即：
%[标志][最小宽度][.精度][类型长度]说明符

specifier

specifier亦即说明符，为必选项，其规范如下：

specifier	对应数据类型	说明	例子
d/i	int	有符号十进制整数，i是老式写法	392
u	unsigned int	无符号十进制整数	7235
o	unsigned int	无符号八进制整数，无前导0	610
x	unsigned int	无符号十六进制整数，小写，无前导0x后者0X	7fa
X	unsigned int	无符号十六进制整数，大写，无前导0x后者0X	7FA
f/lf	double	十进制浮点数，默认精度为6（lf在C99开始加入标准，意思和f相同）	392.65
e	double	科学计数法表示的数，小写，默认浮点数精度为6	3.9265e+2
E	double	科学计数法表示的数，大写，默认浮点数精度为6	3.9265E+2
g	double	根据数值不同自动选择%f或%e，%e格式在指数小于-4或指数大于等于精度时用使用	392.65
G	double	根据数值不同自动选择%f或%E，%E格式在指数小于-4或指数大于等于精度时用使用	392.65
a	double	十六进制浮点数，小写	-0xc.90fep-2
A	double	十六进制浮点数，大写	-0XC.90FEP-2
c	char	字符，可以按照ASCII码的数字转换为对应的字符	a
s	char *	字符串，输出字符串中的字符以'\0'结尾或者打印由精度指定的字符数	sample
p	void *	十六进制形式输出指针	b8000000
n	int *	到此字符之前为止，一共输出的字符个数，不输出文本
%	不转换参数	不进行转换，输出字符‘%’（百分号）本身

flags

flags亦即标志，为可选项，其规范如下：

flags	字符名称	说明
-	减号	在给定的字段宽度内左对齐，右边填充空格（默认右对齐）
+	加号	强制在结果之前显示加号或减号（+或-），默认情况下，只有负数前面会显示 - 号
(space)	空格	输出值为正时加上空格，为负时加上负号
#	井号	根据specifier加前缀：o、x、X 时，加前缀0、0x、0X；e、E、f、g、G 时，一定使用小数点；g、G 时，尾部的0保留
0	数字零	对于所有的数字格式，使用前导零填充字段宽度（如果出现了减号标志或者指定了精度，则忽略该标志）

width

width亦即最小宽度，为可选项，用于控制当前字段的显示宽度，其规范如下：

width	字符名称	说明
digit(n)	数字	字段显示宽度的最小值如果输出的字段长度小于该数，结果会用前导空格填充；如果输出的字段长度大于该数，结果使用更宽的字段，不会截断输出。
*	星号	宽度在format字符串中的规定位置未指定，使用星号表示附加参数，指示下一个参数是width

width

字符名称

说明

digit(n)

数字

字段显示宽度的最小值

如果输出的字段长度小于该数，结果会用前导空格填充；

如果输出的字段长度大于该数，结果使用更宽的字段，不会截断输出。

星号

宽度在format字符串中的规定位置未指定，使用星号表示附加参数，指示下一个参数是width

示例程序：

#include<stdio.h>

int main(int argc, char ** argv)
{
    printf("WIDTH-CASE1:%*s\n", 10, "123456789");
    printf("WIDTH-CASE2:%*s\n",  5, "123456789");
    printf("WIDTH-CASE3:%9d\n", 123);
    printf("WIDTH-CASE4:%2d\n", 123);
    printf("WIDTH-CASE5:%*d\n",  9, 123);
    printf("WIDTH-CASE6:%*d\n",  2, 123);

    return 0;
}

示例程序执行结果输出如下：

.precision

.precision亦即精度，为可选项，用于指定输出精度，其规范如下：

.precision	字符名称	说明
.digit(n)	点+数字	对d/i/o/u/x/X：指定要打印的数字的最小位数。如果写入的值短于该数，结果用前导数0来填充；如果写入的数长于该数，结果不会截断；如果为0，表示不写入任何字符。对e/E/f：要在小数点后输出的小数位数；对g/G：要输出的最大有效位数；对s：要输出的最大字符数。如果字符串实际长度大于该精度，则按该精度显示字符串，亦即截断；如果小于，按原字符串实际长度输出。对c：没有任何影响；当未指定任何精度时，默认为 1。如果指定时只使用点而不带有一个显式值，则标识其后跟随一个 0。
.*	点+星号	精度在 format 字符串中规定位置未指定，使用点+星号标识附加参数，指示下一个参数是精度

.precision

字符名称

说明

.digit(n)

点+数字

对d/i/o/u/x/X：指定要打印的数字的最小位数。

如果写入的值短于该数，结果用前导数0来填充；

如果写入的数长于该数，结果不会截断；

如果为0，表示不写入任何字符。

对e/E/f：要在小数点后输出的小数位数；

对g/G：要输出的最大有效位数；

对s：要输出的最大字符数。

如果字符串实际长度大于该精度，则按该精度显示字符串，亦即截断；

如果小于，按原字符串实际长度输出。

对c：没有任何影响；

当未指定任何精度时，默认为 1。如果指定时只使用点而不带有一个显式值，则标识其后跟随一个 0。

点+星号

精度在 format 字符串中规定位置未指定，使用点+星号标识附加参数，指示下一个参数是精度

示例程序：

#include<stdio.h>

int main(int argc, char ** argv)
{
    printf("%.*s\n", 5, "123456789");

    return 0;
}

length

length亦即类型长度，用于控制待输出数据的数据类型长度，其规范如下：

length	d/i	u/o/x/X	f/F/e/E/g/G/a/A	c	s	p	n
	int	unsigned int	double	int	char *	void *	int *
hh	signed char	unsigned char					signed char*
h	short int	unsigned short int					short int*
l	long int	unsigned long int		wint_t	wchar_t*		long int*
ll	long long int	unsigned long long int					long long int*
j	intmax_t	uintmax_t					intmax_t*
z	size_t	size_t					size_t*
t	ptrdiff_t	ptrdiff_t					ptrdiff_t*
L			long double

备注：intmax_t/uintmax_t，表示在某系统中最大宽度整数类型。在64位系统中，如此定义：

1 2	typedef long long intmax_t; typedef unsigned long long uintmax_t;

格式化字符串

specifier

flags

width

.precision

length

参考资料