换个角度理解C语言getchar()、getch()、scanf()函数

一、getchar()、getch()、scanf()函数说明

1.getchar()

• 说明

gerchar(),是C语言的标准库函数，用来从stdin（标准输入流）读入一个字符(unsigned char)，无论是什么字   符都可以读取，然后将改字符的ASCII值作为返回值，返回给程序，该函数在从stdin获取一个字符（注意：如果stdin中没有数据，将等待从键盘输入数据，输入以"Enter"键结尾）之前将一直处于等待状态，等价于getc()函数以stdin为参数，及getc(stdin)。<--下一节详细介绍getchar()函数-->

• 语法

        int getchar(void);

• 参数

            (none)； 

• 返回值

        函数返回读取的字符，将读取的字符按unsigned char 类型强制转换为int类型，及返回字符的ASCII码；
         返回“EOF”表示读取到文件结尾或者读取错误。

         <--具体解释引用英文原文解释，并附上链接：http://www.cplusplus.com/reference/cstdio/getchar/-->

         <--附上测试代码，错误检测代码，附加链接http://en.cppreference.com/w/c/io/getchar-->

    getchar with error checking

#include <stdio.h>#include <stdlib.h> int main(void){     int ch;    while ((ch=getchar()) != EOF)   /* read/print "abcde" from stdin */          printf("%c", ch);     /* Test reason for reaching EOF. */    if (feof(stdin))          /* if failure caused by end-of-file condition */       puts("End of file reached");    else if (ferror(stdin))   /* if failure caused by some other error      */         {            perror("getchar()");            fprintf(stderr,"getchar() failed in file %s at line # %d\n", __FILE__,__LINE__-9);            exit(EXIT_FAILURE);         }     return EXIT_SUCCESS;}

Output:
正常输入字符，输入以回车结尾，然后打印输入的内容。

输入特殊字符，Windows平台为（Ctrl+Z）,

输出：End of file reached

• 头文件

        stdio.h (C) or cstdio (C++)；

• 例程

// crt_getchar.c  // Use getchar to read a line from stdin.    #include <stdio.h>    int main()  {      char buffer[81];      int i, ch;        for (i = 0; (i < 80) && ((ch = getchar()) != EOF)                           && (ch != '\n'); i++)      {          buffer[i] = (char) ch;      }        // Terminate string with a null character       buffer[i] = '\0';      printf( "Input was: %s\n", buffer);  } 

     Output:

        Input was:  ***********

2.getch()

• 说明

             从控制台的标准输入流读取一个字符，返回字符和ASCII，不回显到屏幕，并且不需要等待按回车键即可以获得输入的字符。

• 语法

             int getch(void);

• 参数

            (none)；

• 返回值

             返回字符从键盘输入字符的ASCII码。

• 头文件

            <conio.h>

• 例程

void main(){char ch;ch = getch();printf("Input Char Is :%c",ch);}

         Output:

         Input Char Is : *

3.scanf()

           <--参考MSDN解释，链接：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/9y6s16x1(v=vs.71).aspx-->

<--可以参考tutorialspoint解释，链接： https://www.tutorialspoint.com/c_standard_library/c_function_scanf.htm-->

• 说明

        从控制台读取格式化的数据。

• 语法

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

• 参数

format    Format control string.

argument     Optional arguments.      

• 返回值

Returns the number of fields successfully converted and assigned; the return value does not include fields that were read but not assigned. A return value of 0 indicates that no fields were assigned. The return value is EOF for an error or if the end-of-file character or the end-of-string character is encountered in the first attempt to read a character.

• 头文件

        <stdio.h>

• 例程

// crt_scanf.c /* This program uses the scanf and wscanf functions  * to read formatted input.  */#include <stdio.h>int main( void ){   int   i, result;   float fp;   char  c, s[81];   wchar_t wc, ws[81];   result = scanf( "%d %f %c %C %80s %80S", &i, &fp, &c, &wc, s, ws );   printf( "The number of fields input is %d\n", result );   printf( "The contents are: %d %f %c %C %s %S\n", i, fp, c, wc, s, ws);   result = wscanf( L"%d %f %hc %lc %80S %80ls", &i, &fp, &c, &wc, s, ws );   wprintf( L"The number of fields input is %d\n", result );   wprintf( L"The contents are: %d %f %C %c %hs %s\n", i, fp, c, wc, s, ws);}        

Input

71 98.6 h z Byte characters36 92.3 y n Wide characters

Output

The number of fields input is 6The contents are: 71 98.599998 h z Byte charactersThe number of fields input is 6The contents are: 36 92.300003 y n Wide characters

二、getchar()、getch()、scanf()区别

1.从函数的生命周期理解三个函数

  getchar()：

    当函数开始运行的时候，去stdio缓冲区看是否有字符，有则获取一个字符，返回给程序，函数结束。

    如果stdin缓冲区为空，则等待从键盘输入数据，同时每输入一个字符都会回显到屏幕上，只有当按下回车键（‘\n’），才将按下回车键之前包括回车键的数据存到stdin缓冲区， 然后getchar()从stdio缓冲区获取第一个字符，并返回给程序，同时缓冲区的字符指针往下移动一位（及指针指到已经获取字符的下一个字符），函数结束。（说明：getchar(),可以获取任意字符，包括换行键【ASCII码：10】,空格键【ASCII码：32】等）

#include<stdio.h>int main(void){    int a,b,c;    printf("please input num a:\n");    a=getchar();    printf("please input num b:\n");    b=getchar();    printf("please input num c:\n");c=getchar();    printf("%d,%d,%d",a,b,c);}

    运行结果：

   

    运行结果解释：

     程序运行打印完“please input num a:”后，进入getchar()函数，由于此时stdin缓冲区没有字符，所以程序等待用户从键盘输入，当输入“1”并按回车键后，“1”和回车键的            ASCII码存进stdin缓冲区，然后程序第6行的getchar()函数获取“1”存入变量a中，函数运行结束，继续往下运行。打印出第7行的输出内容，进入第8行的getchar()函数，由于此时，stdin缓冲区还有一个刚才输入的回车键，getchar()直接把回车键的内容取走存入变量b中。继续运行程序第9行的打印内容，然后进入第10行的getchar()函数，此时stdin缓冲区为空，所以需要等待用户从键盘输入，这里输入“2”，按下回车键，getchar()函数从stdin缓冲区获取“2"存入变量c中，最后打印结果为”49“、”10“、”50“，分别表示字符”1“、”回车键“、”2“的ASCII码。

      要想达到想要的结果可以这样修改程序，在每次获取字符后多加一个getchar(),获取stdio缓冲区中每次输入完字符附加的”回车键“。

#include"stdio.h"int main(void){    int a,b,c;    printf("please input num a:\n");    a=getchar();getchar();    printf("please input num b:\n");    b=getchar();getchar();    printf("please input num c:\n");c=getchar();getchar();    printf("%d,%d,%d\n",a,b,c);}

运行结果：

 

 也可以在每次getchar();之后加入fflush(stdin);清空stdin缓冲区，也可以达到同样的效果。

#include"stdio.h"int main(void){    int a,b,c;    printf("please input num a:\n");    a=getchar();fflush(stdin);    printf("please input num b:\n");    b=getchar();fflush(stdin);    printf("please input num c:\n");c=getchar();fflush(stdin);    printf("%d,%d,%d\n",a,b,c);}

getch();

   这个函数的直接等待获取从键盘输入的字符，并且不回显在屏幕，并且不用以回车键结尾，没输入完一个按键，程序获取该按键的ASCII码并返回，该函数就结束。 

#include "stdio.h"#include  <conio.h>int main(void){    int a,b,c;    printf("please input num a:\n");    a=getch();    printf("please input num b:\n");    b=getch();    printf("please input num c:\n");c=getch();    printf("%d,%d,%d\n",a,b,c);}

 运行结果：

   运行结果解释：

   依次输入”1“、”空格键“、”2“结果如图，每次输入的字符不回显在屏幕，不用等待回车键即可获取键盘输入的字符，将输入字符的ASCII码打印出来。

scanf()；

这个函数和getchar类似，首先从stdin缓冲区读取字符，如果缓冲区有符合格式要求的数据，及获取数据，返回给程序，函数结束；

如果缓冲区没有否和要求的数据（这里不一定为空，因为有时候缓冲区不为空，但是没有否和格式的数据，例如：缓冲区存在”空格“或者”回车“，但是返回类型为整形参数），则等待从键盘输入数据，并且必须以回车键结束，输入的数据存入stdin缓冲区，（至少输入一个满足格式要求的数据才可以以回车键结束输入，否则按回车键，继续等待输入）然后scnaf()从缓冲区获取一个数据并返回，函数结束。

#include "stdio.h"int main(void){    int a,b,c;    printf("please input num a:\n");    scanf("%d",&a);    printf("please input num b:\n");    scanf("%d",&b);    printf("please input num c:\n");    scanf("%d",&c);    printf("%d,%d,%d\n",a,b,c);}

运行结果：

运行结果解释：

  首先显示程序第5行的打印内容，然后程序执行第6行的scanf()函数，由于此时stdin缓冲区为空，所以等待用户从键盘输入，这里首先输入了一个回车键发现函数并没有结束，继续等待输入，这就说明，在回车键结束输入之前必须至少输入一个满足scanf()格式要求的数据，接着输入了几个空格之后输入”1“，再输入两个空格按键之后输入”2“，然后按回车键，就可以结束输入，然后第6行的scanf()函数获取”1“存入变量a中。

  接着程序执行第7行的打印内容，发现第8行似乎没有执行，直接打印了第9行的内容，这里其实第8行的scanf()已经执行，因为此时stdin缓冲区中还有一个输入的数据2，第8行的scanf()直接从缓冲区读取”2“存入变量b中，而不需要等待用户从键盘输入。

  然后程序就执行了第9行的打印内容，接着执行第10行的scanf()函数，此时，stdin没有满足格式的数据，所以需要等待用户从键盘输入，这里先输入了回车按键和几个空格按键，然后输入”3“，再输入回车按键。scanf()获取”3“，并存入变量从。

  最后打印变量a，b，c的结果，整形形式，1、2、3。

这里需要指出scanf（）函数在从stdin缓冲区中取数据的时候，会清除在找到否和格式要求的数据之前的所有字符，其实就是将指针一直移到获取数据的下一位，测试程序如下。

#include "stdio.h"int main(void){    int a,b,c;    printf("please input num a:\n");    scanf("%d",&a);printf("getchar():%d\n",getchar());    printf("please input num b:\n");    scanf("%d",&b);    printf("please input num c:\n");    scanf("%d",&c);    printf("%d,%d,%d",a,b,c);}

运行结果：

运行结果解释:

在前两个scanf()之间加入了getchar(),获取的值是32，及空格的ASCII码，所以它获取的是”1“和”2“之间输入的空格，而”1“之前的回车键没有获取到，说明被第一个scanf()函数已经从stdin缓冲区取走，或者理解为指针已经指向”1“之后的地址。

关于scanf()获取字符

#include "stdio.h"int main(void){    char a,b,c;    printf("please input num a:\n");    scanf("%c",&a);    printf("please input num b:\n");    scanf("%c",&b);    printf("please input num c:\n");    scanf("%c",&c);    printf("%c,%c,%c\n",a,b,c);}

运行结果：

运行结果解释：

输入a之后按回车键，直接运行第7行和第9行的打印内容，似乎第8行没有运行，这里其实和getchar()函数一样，在输入a之后按回车键，a和回车按键一起进入stdin缓冲区，

第6行scanf()函数从缓冲区获取字符a存入a变量，然后执行第7行，第8行执行的时候，因为此时缓冲区有一个回车键，scanf()函数获取回车键存入变量b，所以这里不需要等待用户输入直接进入第9行打印，之后第10行程序发现缓冲区没有数据，就需要用户输入，这里输入”b“存入变量c，然后依次打印变量a、b、c可以看出先输出”a“啊，然后换行，在输出”b“。

关于改进同样可以使用getchar(),获取输入完数据必须输入的回车键；或者使用fflush(stdin)清空缓冲区。

关于fflush()函数的解释，附tutorialspoint链接：https://www.tutorialspoint.com/c_standard_library/c_function_fflush.htm

2.更多关于类似函数的对比可以参考下面链接

•        Use of getch(),getche() and getchar() in C

                 链接：http://www.c-lang.thiyagaraaj.com/archive/c-blog/use-of-getch-getche-and-getchar-in-c

•       Difference between getc(), getchar(), getch() and getche()

                链接：http://www.geeksforgeeks.org/difference-getchar-getch-getc-getche/

              注：由于本人水平有限，如有理解或描述错误，还请各位批评指正。