spirntf,你知道多少?

 

今天看到一篇文章值得收藏,主要是怕以後找不到,自己要看不方便,呵呵

原貼在:http://blog.csdn.net/steedhorse/archive/2005/03/25/330206.aspx

                                                                                 spirntf,你知道多少?

printf可能是許多程序員在開始學習C語言時接觸到的第二個函數(我猜第一個是main),說起來,自然是老朋友了,可是,你對這個老朋友瞭解多嗎?你對它的那個孿生兄弟sprintf瞭解多嗎?在將各種類型的數據構造成字符串時,sprintf的強大功能很少會讓你失望。

 

由於sprintfprintf在用法上幾乎一樣,只是打印的目的地不同而已,前者打印到字符串中,後者則直接在命令行上輸出。這也導致sprintfprintf有用得多。所以本文着重介紹sprintf,有時也穿插着用用pritnf

 

sprintf是個變參函數,定義如下:

int sprintf( char *buffer, const char *format [, argument] ... );

除了前兩個參數類型固定外,後面可以接任意多個參數。而它的精華,顯然就在第二個參數:格式化字符串上。

printfsprintf都使用格式化字符串來指定串的格式,在格式串內部使用一些以“%”開頭的格式說明符(format specifications)來佔據一個位置,在後邊的變參列表中提供相應的變量,最終函數就會用相應位置的變量來替代那個說明符,產生一個調用者想要的字符串。

 

1.      格式化數字字符串

sprintf最常見的應用之一莫過於把整數打印到字符串中,所以,spritnf在大多數場合可以替代itoa。如:

//把整數123打印成一個字符串保存在s中。

 

sprintf(s, "%d", 123);   //產生"123"

 

可以指定寬度,不足的左邊補空格:

sprintf(s, "%8d%8d", 123, 4567); //產生:"     123    4567"

 

當然也可以左對齊:

sprintf(s, "%-8d%8d", 123, 4567); //產生:"123         4567"

 

也可以按照16進制打印:

sprintf(s, "%8x", 4567); //小寫16進制,寬度佔8個位置,右對齊

 

sprintf(s, "%-8X", 4568); //大寫16進制,寬度佔8個位置,左對齊

 

這樣,一個整數的16進制字符串就很容易得到,但我們在打印16進制內容時,通常想要一種左邊補0的等寬格式,那該怎麼做呢?很簡單,在表示寬度的數字前面加個0就可以了。

sprintf(s, "%08X", 4567); //產生:"000011D7"

 

上面以”%d”進行的10進制打印同樣也可以使用這種左邊補0的方式。

這裏要注意一個符號擴展的問題:比如,假如我們想打印短整數(short-1的內存16進製表示形式,在Win32平臺上,一個short型佔2個字節,所以我們自然希望用416進制數字來打印它:

short si = -1;

 

sprintf(s, "%04X", si);

 

產生“FFFFFFFF”,怎麼回事?因爲spritnf是個變參函數,除了前面兩個參數之外,後面的參數都不是類型安全的,函數更沒有辦法僅僅通過一個“%X”就能得知當初函數調用前參數壓棧時被壓進來的到底是個4字節的整數還是個2字節的短整數,所以採取了統一4字節的處理方式,導致參數壓棧時做了符號擴展,擴展成了32位的整數-1,打印時4個位置不夠了,就把32位整數-1816進制都打印出來了。如果你想看si的本來面目,那麼就應該讓編譯器做0擴展而不是符號擴展(擴展時二進制左邊補0而不是補符號位):

sprintf(s, "%04X", (unsigned short)si);

 

就可以了。或者:

unsigned short si = -1;

 

sprintf(s, "%04X", si);

 

sprintfprintf還可以按8進制打印整數字符串,使用”%o”。注意8進制和16進制都不會打印出負數,都是無符號的,實際上也就是變量的內部編碼的直接的16進制或8進製表示。

2.      控制浮點數打印格式

浮點數的打印和格式控制是sprintf的又一大常用功能,浮點數使用格式符”%f”控制,默認保留小數點後6位數字,比如:

sprintf(s, "%f", 3.1415926);    //產生"3.141593"

 

但有時我們希望自己控制打印的寬度和小數位數,這時就應該使用:”%m.nf”格式,其中m表示打印的寬度,n表示小數點後的位數。比如:

sprintf(s, "%10.3f", 3.1415626);   //產生:"     3.142"

 

sprintf(s, "%-10.3f", 3.1415626);  //產生:"3.142     "

 

sprintf(s, "%.3f", 3.1415626); //不指定總寬度,產生:"3.142"

 

注意一個問題,你猜

int i = 100;

 

sprintf(s, "%.2f", i);

 

會打出什麼東東來?“100.00”?對嗎?自己試試就知道了,同時也試試下面這個:

sprintf(s, "%.2f", (double)i);

 

第一個打出來的肯定不是正確結果,原因跟前面提到的一樣,參數壓棧時調用者並不知道跟i相對應的格式控制符是個”%f”。而函數執行時函數本身則並不知道當年被壓入棧裏的是個整數,於是可憐的保存整數i的那4個字節就被不由分說地強行作爲浮點數格式來解釋了,整個亂套了。

不過,如果有人有興趣使用手工編碼一個浮點數,那麼倒可以使用這種方法來檢驗一下你手工編排的結果是否正確。J

字符/Ascii碼對照

我們知道,在C/C++語言中,char也是一種普通的scalable類型,除了字長之外,它與shortintlong這些類型沒有本質區別,只不過被大家習慣用來表示字符和字符串而已。(或許當年該把這個類型叫做“byte”,然後現在就可以根據實際情況,使用byteshort來把char通過typedef定義出來,這樣更合適些)

於是,使用”%d”或者”%x”打印一個字符,便能得出它的10進制或16進制的ASCII碼;反過來,使用”%c”打印一個整數,便可以看到它所對應的ASCII字符。以下程序段把所有可見字符的ASCII碼對照表打印到屏幕上(這裏採用printf,注意”#””%X”合用時自動爲16進制數增加”0X”前綴):

for(int i = 32; i < 127; i++) {

 

    printf("[ %c ]: %3d 0x%#04X/n", i, i, i);

 

}

 

 

3.      連接字符串

sprintf的格式控制串中既然可以插入各種東西,並最終把它們“連成一串,自然也就能夠連接字符串,從而在許多場合可以替代strcat,但sprintf能夠一次連接多個字符串(自然也可以同時在它們中間插入別的內容,總之非常靈活)。比如:

char* who = "I";

 

char* whom = "CSDN";

 

sprintf(s, "%s love %s.", who, whom); //產生:"I love CSDN. "

 

strcat只能連接字符串(一段以’/0’結尾的字符數組或叫做字符緩衝,null-terminated-string),但有時我們有兩段字符緩衝區,他們並不是以’/0’結尾。比如許多從第三方庫函數中返回的字符數組,從硬件或者網絡傳輸中讀進來的字符流,它們未必每一段字符序列後面都有個相應的’/0’來結尾。如果直接連接,不管是sprintf還是strcat肯定會導致非法內存操作,而strncat也至少要求第一個參數是個null-terminated-string,那該怎麼辦呢?我們自然會想起前面介紹打印整數和浮點數時可以指定寬度,字符串也一樣的。比如:

char a1[] = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'};

 

char a2[] = {'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N'};

 

如果:

sprintf(s, "%s%s", a1, a2); //Don't do that!

 

十有八九要出問題了。是否可以改成:

sprintf(s, "%7s%7s", a1, a2);

 

也沒好到哪兒去,正確的應該是:

sprintf(s, "%.7s%.7s", a1, a2);//產生:"ABCDEFGHIJKLMN"

 

這可以類比打印浮點數的”%m.nf”,在”%m.ns”中,m表示佔用寬度(字符串長度不足時補空格,超出了則按照實際寬度打印),n才表示從相應的字符串中最多取用的字符數。通常在打印字符串時m沒什麼大用,還是點號後面的n用的多。自然,也可以前後都只取部分字符:

sprintf(s, "%.6s%.5s", a1, a2);//產生:"ABCDEFHIJKL"

 

在許多時候,我們或許還希望這些格式控制符中用以指定長度信息的數字是動態的,而不是靜態指定的,因爲許多時候,程序要到運行時纔會清楚到底需要取字符數組中的幾個字符,這種動態的寬度/精度設置功能在sprintf的實現中也被考慮到了,sprintf採用”*”來佔用一個本來需要一個指定寬度或精度的常數數字的位置,同樣,而實際的寬度或精度就可以和其它被打印的變量一樣被提供出來,於是,上面的例子可以變成:

sprintf(s, "%.*s%.*s", 7, a1, 7, a2);

 

或者:

sprintf(s, "%.*s%.*s", sizeof(a1), a1, sizeof(a2), a2);

 

實際上,前面介紹的打印字符、整數、浮點數等都可以動態指定那些常量值,比如:

sprintf(s, "%-*d", 4, 'A'); //產生"65  "

 

sprintf(s, "%#0*X", 8, 128);    //產生"0X000080""#"產生0X

 

sprintf(s, "%*.*f", 10, 2, 3.1415926); //產生"      3.14"

 

4.      打印地址信息

有時調試程序時,我們可能想查看某些變量或者成員的地址,由於地址或者指針也不過是個32位的數,你完全可以使用打印無符號整數的”%u”把他們打印出來:

sprintf(s, "%u", &i);

 

不過通常人們還是喜歡使用16進制而不是10進制來顯示一個地址:

sprintf(s, "%08X", &i);

 

然而,這些都是間接的方法,對於地址打印,sprintf 提供了專門的”%p”

sprintf(s, "%p", &i);

 

我覺得它實際上就相當於:

 

sprintf(s, "%0*x", 2 * sizeof(void *), &i);

 

5.      利用sprintf的返回值

較少有人注意printf/sprintf函數的返回值,但有時它卻是有用的,spritnf返回了本次函數調用最終打印到字符緩衝區中的字符數目。也就是說每當一次sprinf調用結束以後,你無須再調用一次strlen便已經知道了結果字符串的長度。如:

int len = sprintf(s, "%d", i);

 

對於正整數來說,len便等於整數i10進制位數。

下面的是個完整的例子,產生10[0, 100)之間的隨機數,並將他們打印到一個字符數組s中,以逗號分隔開。

#include <stdio.h>

 

#include <time.h>

 

#include <stdlib.h>

 

 

int main() {

 

    srand(time(0));

 

    char s[64];

 

    int offset = 0;

 

    for(int i = 0; i < 10; i++) {

 

       offset += sprintf(s + offset, "%d,", rand() % 100);

 

    }

 

    s[offset - 1] = '/n';//將最後一個逗號換成換行符。

 

    printf(s);

 

 

    return 0;

 

}

 

設想當你從數據庫中取出一條記錄,然後希望把他們的各個字段按照某種規則連接成一個字符串時,就可以使用這種方法,從理論上講,他應該比不斷的strcat效率高,因爲strcat每次調用都需要先找到最後的那個’/0’的位置,而在上面給出的例子中,我們每次都利用sprintf返回值把這個位置直接記下來了。

6.      使用sprintf的常見問題

sprintf是個變參函數,使用時經常出問題,而且只要出問題通常就是能導致程序崩潰的內存訪問錯誤,但好在由sprintf誤用導致的問題雖然嚴重,卻很容易找出,無非就是那麼幾種情況,通常用眼睛再把出錯的代碼多看幾眼就看出來了。

Ø         緩衝區溢出

第一個參數的長度太短了,沒的說,給個大點的地方吧。當然也可能是後面的參數的問題,建議變參對應一定要細心,而打印字符串時,儘量使用”%.ns”的形式指定最大字符數。

Ø         忘記了第一個參數

低級得不能再低級問題,用printf用得太慣了。//偶就常犯。:。(

Ø         變參對應出問題

通常是忘記了提供對應某個格式符的變參,導致以後的參數統統錯位,檢查檢查吧。尤其是對應”*”的那些參數,都提供了嗎?不要把一個整數對應一個”%s”,編譯器會覺得你欺她太甚了(編譯器是objexe的媽媽,應該是個女的,:P)。

7.      strftime

sprintf還有個不錯的表妹:strftime,專門用於格式化時間字符串的,用法跟她表哥很像,也是一大堆格式控制符,只是畢竟小姑娘家心細,她還要調用者指定緩衝區的最大長度,可能是爲了在出現問題時可以推卸責任吧。這裏舉個例子:

time_t t = time(0);

 

 

//產生"YYYY-MM-DD hh:mm:ss"格式的字符串。

 

char s[32];

 

strftime(s, sizeof(s), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime(&t));

 

sprintfMFC中也能找到他的知音:CString::FormatstrftimeMFC中自然也有她的同道:CTime::Format,這一對由於從面向對象哪裏得到了贊助,用以寫出的代碼更覺優雅。

 

8.      後記

本文介紹的所有這些功能,在MSDN中都可以很容易地查到,筆者只是根據自己的使用經驗,結合一些例子,把一些常用的,有用的,而可能爲許多初學者所不知的用法介紹了一點,希望大家不要笑話,也希望大家批評指正。

有人認爲這種帶變參的函數會引起各種問題,因而不提倡使用。但筆者本人每每還是抵擋不了它們強大功能的誘惑,在實際工作中一直在使用。實際上,C#.NET從開始就支持變參,剛發佈不久的Java5.0也支持變參了。

 

感謝ericzhangali(另一個空間)仔細審閱了全稿,糾正了很多小錯誤,並提出了一些建議。也感謝laomai(老邁)閱讀了全稿並給出了增刪一些內容的建議。 

 

 

Horisly 發表於2005-04-23 03:18:00  IP: 61.144.54.*
我今天也用了sprintf,覺得挺好:

①獲取System時間: void GetSystemTime(LPSYSTEMTIME lpSystemTime); 下面是例子:
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void main() {
SYSTEMTIME st; //定義存放時間的結構體
char strTime[256];
int n=0;
GetSystemTime(&st);
n = sprintf(strTime,"Year:/t%d/n",st.wYear);
n += sprintf(strTime+n,"Month:/t%d/n",st.wMonth);
n += sprintf(strTime+n,"Day:/t%d/n",st.wDay);
n += sprintf(strTime+n,"Date:/t%d/n",st.wDayOfWeek);
n += sprintf(strTime+n,"Hour:/t%d/n",st.wHour);
n += sprintf(strTime+n,"Minute:/t%d/n",st.wMinute);
n += sprintf(strTime+n,"Second:/t%d/n",st.wSecond);
n += sprintf(strTime+n,"MilliSecond:/t%d/n",st.wMilliseconds);

printf("%s",strTime);
system("pause");
}


 

lovecreatesbeauty 發表於2005-11-17 11:39:00  IP: 210.21.221.*
> char也是一種普通的scalable類型,除了字長之外,它與short,int,long這些類型沒有本質區別,

這個地方不叫字長, 字長是指cpu能處理的二進制位. 同樣在32位字長的機器上, 它們的大小和所能表示的值的範圍不同. char在大多數情況下可作爲byte的同義詞.


 

lovecreatesbeauty 發表於2005-11-17 11:51:00  IP: 210.21.221.*
Horse, please ride me on your back to seek plainsong ... ...


 

sankt 發表於2005-12-21 08:52:00  IP: 219.140.83.*
好帖
學習


 

元創 發表於2006-04-10 08:18:00  IP: 218.3.94.*
你說sprintf(s, "%04X", (unsigned short)si);
的輸出式是FFFFFFFF

但我寫的這個並沒有出現你說的這種情況:
sprintf(a, "%4X", (unsigned short)-1);
printf(a);
環境是:Dev-C++


 

hi 發表於2006-07-14 17:19:00  IP: 221.221.145.*
應該用snprintf或相對應的函數,sprintf沒有邊界檢查
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