C语言snprintf():将格式化字符串输出到数组中

snprintf() 是 C语言的一个标准库函数,定义在<stdio.h>头文件中。

snprintf() 函数的功能是格式化字符串,并将结果存储在指定的字符数组中。该函数的原型如下:

int snprintf(char *str, size_t size, const char *format[,argument...]);
参数
  • str:指向一个字符数组,用于存储格式化后的字符串,该数组的大小至少为 size。
  • size:指定写入 str 数组中字符的最大个数(包括最后的空字符 '\0')。
  • format:包含格式说明符的字符串,它定义了后续参数的输出格式。
  • [,argument...]:可变参数列表,与格式字符串中的格式说明符相匹配。


重点讲解一下 format 参数,它由格式说明和普通字符构成。其中,普通字符是按照原样输出的字符,如逗号、空格和换行符;格式说明定义 argument 的显示格式,它以“%”开头,后面跟格式字符,格式字符前面还可以有其他修饰符,表示输出数据的宽度、精度等。

参数 format 的格式如下:

%[flags][width][.precision][length]格式字符

格式说明的个数必须与参数 argument 的个数一致。

1) 格式字符及说明如下表所示。

格式字符说明示例
d 或 i带符号十进制整数26、 285
o无符号八进制整数316、 501
x无符号十六进制整数8cf、32b7
X无符号十六进制整数(以大写形式输出)8CF、32B7
u无符号十进制整数1234、 32727
f小数形式的单、双精度浮点数102.6、2987.58
e 或 E指数形式的单、双精度浮点数1.026e+2、1.026E+2
g 或 G以 %f 或 %e 的形式输出浮点数102.6
c单个字符'a'、A
s字符串“hello”
p输出一个指针0012FF7C


2) flags 控制输出数据的对齐方式,flags 及说明如下表所示。
 

flags说明
-在给定的域宽内靠左端输出
+强制在正数前输出 + 号,在负数前输出 - 号
#使用 o、x 或 X 格式时,在数据前面分别增加前导符 0、0x 或 0X 输出


3) width 控制数据输出的宽度,width 及说明如下表所示。
 

width说明
m输出字段的宽度,如果数据的宽度小于 m,则左端补上空格;否则按照实际位数输出


4) precision 表示单精度和双精度浮点数的小数点个数,precision 及说明如下表所示。
 

precisi on说明
n对于浮点数,表示输出 n 位小数;对于字符串,表示输出字符串的个数


5) length 表示整型数据是长整型还是短整型,length 及说明如下表所示。
 

length说明
h用来输出短整型数据(只对 i、d、0、u、x 和 X 有效)
l 或 L用来输出长整型数据和双精度型数据
返回值

如果参数 size 的值足够大,则函数返回写入到 str 数组中的字符个数(不包括结尾的空字符),它的值位于[0, size-1]之间。

如果写入过程发生错误,则返回负数。

如果返回值≥size,则表示存储 format 格式化字符串实际需要的数组大小(不包括结尾的空字符)。

【例一】以下的 C 语言代码示例演示了 snprintf() 函数的功能和用法。

#include <stdio.h>int main() {char buffer[50];int value = 42;float pi = 3.14159;// 使用snprintf格式化字符串,并将结果存储在buffer中int written = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "Value: %d, Pi: %.2f", value, pi);// 打印格式化后的字符串if (written > 0 && written < sizeof(buffer)) {printf("Formatted string: %s\n", buffer);} else {printf("Buffer size is not enough, needed: %d\n", written);}return 0;
}

输出结果为:

Formatted string: Value: 42, Pi: 3.14

示例中,snprintf() 用于将整数和浮点数格式化为字符串,并将结果存储在 buffer 中。我们还检查了返回值,确保格式化后的字符串成功存储到 buffer 数组中。

【例二】以下的 C 语言代码示例演示了 snprintf() 函数返回值大于 size 参数的情况。

#include <stdio.h>int main() {char buffer[10];int value = 123456;int written = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "Value: %d", value);printf("buffer:%s\n", buffer);printf("Needed size: %d\n", written);return 0;
}

输出结果为:

buffer:Value: 12
Needed size: 13

在这个例子中,格式化后的字符串 "Value: 123456" 的长度明显超过了 buffer 数组长度。在这种情况下,snprintf() 将只写入 size-1 个字符(Value: 12),并在最后添加空字符。同时,它还会返回一个表示完整格式化字符串所需大小的整数值(不包括结尾的空字符 '\0')。

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