2-變數與輸入、輸出
2.1 輸出
使用 cout 輸出資料
在 Code::Blocks 裡建立一個專案後，它會自動產生這樣一個程式架構。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout << "Hello world!" << endl;
return 0;
}
main function
其中的 main() 稱為主函數(main function)，它是程式的起點。程式在啟動後，會由 main 裡的第一行開始依序執行下去。
return 0; 表示帶著回傳值 0，返回呼叫 main() 的地方，以這個例子來說就是返回作業系統。
int main()
{
// 要做的事情寫在這裡面
return 0;
}
剩下的那行就是真正在做的事情，程式執行後會在畫面上看到。
單行註解：雙斜線 // 開始到該行結尾都屬於「註解」，用來對程式碼做說明。這是給人類看的，對執行完全沒影響。
標準輸出
cout 是用來將資料輸出到標準輸出(standard output / stdout)，而一般的標準輸出指的是螢幕。
我們可以把它想像成，資料沿著 << 的方向流到螢幕那邊。
至於 endl 則是 end of line，即「換行」的意思。如果把程式修改一下。
cout << "Hello" << endl << "world!";
那麼輸出就會變這樣。
提醒：程式碼內容有更動後，都要[save]->[build]，才能[run]。 因為 [build] 會根據你目前的程式碼做出新的執行檔。若沒這麼做，你執行的還是之前舊的執行檔。
字串 和 運算式
比較一下這兩行程式碼有什麼不同。
cout << "2+3" << endl;
cout << 2+3 << endl;
看起來都是 2+3，執行結果卻大不相同。
第一行輸出的是 "2+3"，前後有雙引號。雙引號框起來的內容都會被視為文字，整個被當作字串(string)來處理，所以你寫什麼樣子，它就輸出什麼樣子。
第二行輸出的是 2+3，前後沒有雙引號。在這種情況下，cin 會等待 2+3 這個運算式的結果被計算出來，再將其結果輸出。因此我們會看到第二行的輸出結果是 5。
練習
請推測以下程式執行後的輸出結果為何？
自己寫下結果後，再實際輸入這個程式，觀察執行結果。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout << "Hello world!" << endl;
cout << 1 + 2 << endl;
cout << 1 + 2 * 3 – 4 << endl;
cout << (1 + 2) * (3 – 4) << endl;
cout << "(1 + 2) * 5 / 3 = " << (1 + 2) * 5 / 3 << endl;
return 0;
}
2.2 變數與輸入
像 1, 24, 3.14 這樣的數，我們稱為 字面常數(literal constant)，它的值是固定不變的。
另外像我們在數學代數中用到的 x, y, z 等，則稱為 變數 ，它的值可以改變。
在電腦程式中，變數是很重要的。它可以用來儲存輸入的資料，計算中的數值，表示某個狀態等。
使用 cin 輸入資料
下面這段程式在執行之後，會先詢問你的年齡，在你輸入年齡並按下 [Enter] 後，輸出 "You are xx years old."。這個 xx 會是你輸入的值。
int age;
cout << "How old are you?";
cin >> age;
cout << "You are " << age << " years old." << endl;
標準輸入
在程式中出現的 cin 是用來由 標準輸入(standard input) 將資料讀入電腦，我們可以把它想像成和 cout 相反的流向。
一般來說標準輸入指的是鍵盤的輸入，而輸入的值必須被存放到電腦裡，供後續運算和使用。
變數
我們可以把變數想像成是一塊有名字的記憶體。但是它除了有名字之外還有 型別 ，一個型別為整數(integer)的變數，裡面只能放整數；型別為字串(string)的變數，裡面只能放字串。
宣告
在上面程式碼的第一行 int age;，是在 宣告(declare) 這個變數。每一個變數在使用前都必須先宣告，明確指出變數的型別和名字。
一個典型的變數宣告，長這個樣子。
型別 變數名;
例如：
int age;
如果不宣告就使用變數，會發生什麼事呢？
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout << "How old are you?";
cin >> age;
cout << "You are " << age << " years old." << endl;
return 0;
}
在上面這個程式的第 8 行，我們想使用 age 這個變數。但是往前看卻沒有看到這個變數的宣告。
這個程式在編譯時，編譯器(compiler)會發出如下的錯誤訊息。
main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:8:12: error: ‘age’ was not declared in this scope
8 | cin >> age;
| ^~~
編譯器的錯誤訊息都是英文的，但是同學們一定要學會看錯誤訊息，看懂錯誤訊息可以讓你很快抓到重點，把錯誤修正。
在這段錯誤息裡
-
第一行是告訴我們，它抓到錯誤的位置在
main.cpp這個檔案裡的int main()函數裡。 -
第二行可以看到精確的位置，第 8 列(row)，第 12 行(column)。所以到第 8 列第 12 個字元的位置，你就可以看到這個錯誤訊息描述的 'age'。
-
繼續往下看
error表示這是個「錯誤」，不修正它程式就無法成功編譯執行。 -
之後則是錯誤的描述
‘age’ was not declared in this scope，它說「這個 'age' 沒有在這個範圍內宣告」(它有在下面把位置標記給你看)
稍後我們還會看到編譯器給出 `warring` 也就是「警告」的狀況，這是編譯器發現某處可能有問題，但程式依然可以完成編譯並執行。
看懂錯誤訊息後，下一步就是修正它。我們在前面補上宣告即可。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int age; // <-- 我們在這裡補上宣告
cout << "How old are you?";
cin >> age;
cout << "You are " << age << " years old." << endl;
return 0;
}
變數的資料型別和名字
前面提到了兩個重點
- 變數在使用前要 宣告(declare)
- 宣告時要明定其 「型別」 和 「名字」
變數名命規則
我們可以自行命名每一個變數，但是必須遵守以下規則：
- 變數名稱的第一個字元必須是底線
_或英文字母A~Z, a~z - 除了第一個字元外，變數名稱只能由底線
_、英文字母A~Z, a~z和數字0~9組成。
- 合法的變數名稱例子，如：
Age,age,length,_name,id1246 - 不合法的變數名稱例子，如：
369city(開頭不能是數字),my#name(變數名稱不能用 #)
注意！ C++裡的變數名稱是有區分大小寫的，也就是 Age 和 age，會被視為 2 個不同的變數。
常用的基本資料型別
| 名稱 | 關鍵字 | 大小 | 範圍 | 備註 |
|---|---|---|---|---|
| 字元 | char | 1 Byte | $0 \sim 255$ | |
| 整數 | int | 4 Byte | $-2^{31} \sim 2^{31}-1$ | 如：12, -65 |
| 無號整數 | unsigned int | 4 Byte | $0 \sim 2^{32}-1$ | 如：23, 656372 |
| 單精確浮點數 | float | 4 Byte | ||
| 雙精確浮點數 | double | 8 Byte | ||
| 字串 | string | 如："Peter" |
資料型別牽涉到資料如何被儲存到記憶體裡，以及記憶體中的資料要如何被解讀。
避免誤用或使用不合適的型別
在下面這個用半徑計算圓周長的程式裡，我們宣告了一個名為 pi 的整數(int)型別變數，但是卻把一個浮點數 3.14 放入這個變數裡。
int r;
cout << "請輸入半徑 r:";
cin >> r;
int pi;
pi=3.14;
cout << "半徑為 " << r << " 的圓，其周長為 " << 2*pi*r << endl;
編譯時沒有出現任何錯誤訊息，執行結果如下。
如果把第 5 行的 pi 宣告成浮點數
double pi;
執行結果則為
修改前因為 int 無法儲存小數的值，所以在 pi=3.14; 這裡發生了一些狀況。
3.14 本來是個浮點數，因為被指定(assign)到 int 型別的變數 pi，所以隱式轉型(implicit casting)為 int，喪失精確度變成了 3，過程中沒有出現任何錯誤訊息。如果我們在寫一個需要精確到小數以下 2 位的程式時，誤用 int 型別的變數來儲存數值，那麼結果可能會造成重大的損失。
如果是連喪失精確度轉型都做不到的狀況呢？
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int name;
name = "Peter"; // <--我們在這裡把字串放入整數型別的變數裡
cout << "Hello, " << name << endl;
return 0;
}
會出現錯誤訊息。
重點在這句 invalid conversion from ‘const char*’ to ‘int’
不可以把 const char* 轉型為 int，因為「字串」沒辦法轉換成「整數」。
連續讀取多個值
cout 可以像這樣串接，一次輸出多組資料。
cout << "I am " << 16 << " years old.";
cin 也可以串接，讀取多個輸入值。
string name;
int age;
cin >> name >> age;
cout << name << " is " << age << " years old.";
原則上判斷輸入的斷句是在 [空白] 或 [Enter]
程式執行後，你可以輸入 Peter [空格] 16 [Enter]，或是輸入 Peter [Enter] 16 [Enter]
第一個輸入的值("Peter")會被放入變數 name 裡，第二個輸入的值(16)會被放入變數 age 裡。
2.3 運算子與運算優先順序
在掌握了基本輸入、輸出之後，我們已經具備「將資料讀進電腦」，「將處理後資料送回外界」的能力，接下來重點就是中間的「處理」，也就是運算的部分。
首先我們要認識兩個名詞：
- 運算元(operands)
- 運算子(operator)
以 2+3 為例，2 和 3 都是運算元，+ 是運算子。
我們可以把運算子想成是「運算符號」，運算元則是「運算的對象」。
指定(assign)運算子
在 C++ 中，= 不是 等於(equal) 而是 指定(assign)
a = 3 是「把 3 指定 給 a 這個變數」，而非表示「a 和 3 的值是相等的」
執行完這行後，變數 a 的值就會變成 3。
a = 3;
cout << a; // 3
運算子 = 會將其右側的運算結果，指定到左側的儲存空間。
例如 v = 3+5 是把 3+5 的運算結果指定給變數 v。
也就是說如果 = 的右側不是單純的值而是運算式，要先完成運算後，再將運算結果指定給其左側的變數。
所以，執行完這行後，變數 v 的值就會變成 8。
v = 3+5;
cout << v; // 8
想想看，以下這段程式執行後的輸出為何？
int a;
a = 3;
a = a + 2;
cout << a << endl;
其中第 2 行是把 3 指定給 a，所以執行後 a 的值為 3。
第 3 行因為 = 的右側是運算式 a + 2，因此要先完成這個運算，目前 a 的值是 3，所以 a+2 的運算結果是 5。
接著可以想像第3行變成 a = 5，所以整行執行後，a 的值為 5。
千萬不要用數學符號的角度把 = 當成「等於」去看待 a = a + 2，這行敘述，否則你會看不懂它。
練習
以下這段程式執行後，a 和 b 的值各為何？
int a = 3;
int b = 5;
a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
算術(arithmetic)運算子
「乘、除」 運算子的優先權高於「加、減」運算子，也就是在運算時會 先乘除後加減。
例如：1+2*3-4; 的運算結果是 3。
和數學運算式一樣，可以加上括號指定優先運算的部分。
例如：(1+2)*(3-4); 的運算結果是 -3。
有個需要留意的地方是，不同於我們在數學課中用小括號、中括號、大括號來一層層的指定優先運算的層次。C++裡只有小括號，不管是幾層都是用小括號來表示。中括號、大括號這兩個符號是用在其他地方。
數學課裡的 $(1+2)\times[(3-4)+2]$
在 C++ 裡是 (1+2)*((3-4)+2)
整數除法
除法運算子 / 有個需要注意的地方，如果它的左、右側運算元都是整數型別，那麼其運算結果也會是整數。
cout << 5/2; 的輸出不會是 2.5，而是2.
但 cout << 5.0/2;、cout << 5/2.0;、cout << 5.0/2.0; 的輸出，都是 2.5。
取餘數
另一個只能用在整數型別的 模數(modulo) 運算子 %，是用來計算兩整數相除後的餘數。
cout << 8%3 << endl; // 2
cout << 6%2 << endl; // 0
cout << 3%7 << endl; // 3
在許多演算法中，取餘數是很重要的運算，所以這是個很重要的運算子。
關係(Relational)運算子
下一個單元開始，我們的程式碼將不再只是單純按順序一行一行執行下去，它開始可以按照條件選擇接下來要執行哪一條分支路線。
例如：如果「a大於0」那麼......否則......。
那個條件在當下有兩種可能：
- 若成立，表示其為 真(true)
- 若不成立，表示其為 偽(false)
關係運算子的運算結果是 布林值(Boolean)。不同於整數型別的值有多種可能的值 ... -2, -1, 0, 1, 2, ...，布林型別的值只有兩種 true, false。
以下是六個關係運算子的作用。
| 名稱 | 運算子 | 範例 | 範例運算結果 |
|---|---|---|---|
| 等於 | == |
2==3 |
false |
| 不等於 | != |
2!=3 |
true |
| 大於 | > |
2>3 |
false |
| 小於 | < |
2<3 |
true |
| 大於等於 | >= |
2>=3 |
false |
| 小於等於 | <= |
2<=3 |
true |
邏輯(logical)運算子
前面提到的關係運算子，可以讓我們判斷一個條件是否成立，例如：判斷成績是否及格。
score>=60
但有時狀況比較複雜一點，例如：要產生補考名單時，我們要確認成績有沒有落在這個區間 $40\leq score<69$。也就是有2個條件要同時成立。
這時候我們可以用 And 邏輯運算子 &&。
score>=40 && score<60
當 score>=40 為 true 而且 score<60 為 true，則整條式子的運算結果為 true。
Or 邏輯運算子 || 則是只要其中一個運算是 true，則整條式子的運算結果就是 true。例如：只要國文或英文成績大於等於80分，就發給獎學金。
chinese>=80 || english>=80
Not 邏輯運算子 ! 可以把邏輯狀態反轉，就是把 true 變成 false，把 false 變成 true。
例如：fileIsOpen 若為 true，表示檔案已開啟。程式在讀取檔案內容前，要確定檔案已開啟。我們想在檔案未開啟時顯示錯誤訊息，只要在這個狀態為 true 時即可。
!fileIsOpen
因為當 fileIsOpen 為 false 時，把它用 Not 反轉後就是 true。
位元(bitwise)運算子
&, |, ^, ~, >>, << 這幾個運算子可以在位元層級做運算，也就是對每一個 bit 做運算。我們會在之後對二進位系統有一定了解後再來討論。
其他的運算子
C++ 還有許多運算子，可以參考這張網上的 [運算子和優先順序圖表]。
*2.4 C 語言的 printf( ) 格式化輸出函數
為什麼需要「格式化」輸出？
想像一下，如果你的程式計算出圓周率是 3.1415926，但你只想在螢幕上顯示 3.14；或者你希望輸出的成績單欄位能夠像表格一樣文字靠左對齊，數值靠右對齊。
這些都無法單純地將變數丟出來就辦到，我們需要「告訴」printf 應該用什麼「格式」來呈現資料，這就是格式化輸出的精髓。
標頭檔
要使用 printf，請務必在程式開頭引用標頭檔：
#include <cstdio>
cstdio 是指 C語言的標準輸入輸出(c standard input output)。
printf 語法與核心：「格式化字串」
printf 的語法結構如下：
printf("格式化字串", 變數1, 變數2, ...);
它的靈魂就在於第一個參數——格式化字串。這個字串由兩種內容組成：
- 一般文字：會被原封不動地輸出到螢幕上。
- 格式指定符 (Format Specifier)：以 % 符號開頭，作為一個「佔位符」，它會被後面依序對應的變數值給取代。
這是最基本也最常用的幾種，我們先從它們開始。
| 指定符 | 對應資料類型 | 說明 |
|---|---|---|
| Text | Text | Text |
| %d | int(整數) | 以十進位形式輸出整數。 |
| %f | float, double (浮點數) | 輸出浮點數 (小數)。 |
| %c | char | (字元) 輸出單一字元。 |
| %s | 字串 (char 陣列) | 輸出一整個字串。 |
| %% | 無 | 若你想顯示一個 % 符號，需使用 %%。 |
範例 1：基本應用
#include <cstdio>
int main() {
int student_id = 101;
float score = 85.5;
char level = 'B';
printf("學生學號：%d, 分數：%.1f, 等級：%c\n", student_id, score, level);
// %.1f 的意思是浮點數只顯示到小數點後第一位
return 0;
}
執行結果：
格式化字串的各種變化與應用
接下來是今天的重頭戲。我們可以對 % 加上一些「修飾」，來精準控制輸出的樣式。
1. 控制輸出寬度 (Field Width)
我們可以指定一個數字來表示該欄位最少要佔用的寬度。如果實際內容比指定的寬度窄，預設會在左邊用空白補滿（也就是靠右對齊）。
語法：%[寬度]d、%[寬度]f ...
範例 2：讓數字整齊排列
#include <cstdio>
int main() {
int num1 = 123;
int num2 = 45;
int num3 = 6789;
printf("原始輸出：\n");
printf("%d\n", num1);
printf("%d\n", num2);
printf("%d\n", num3);
printf("\n指定寬度為 5 輸出 (靠右對齊)：\n");
printf("%5d\n", num1); // 在 123 左邊補 2 個空白
printf("%5d\n", num2); // 在 45 左邊補 3 個空白
printf("%5d\n", num3); // 寬度不足 5，但數字不會被切斷，會完整顯示
return 0;
}
執行結果：
指定寬度為 5 輸出 (靠右對齊)： 123 45 6789
2. 控制對齊方式 (Alignment)
如果我們想靠左對齊，只要在寬度數字前加上一個負號 - 即可。
語法：%-[寬度]d、%-[寬度]s ...
範例 3：文字的靠左與靠右
#include <cstdio>
int main() {
char product1[] = "Apple";
char product2[] = "Banana";
printf("--- 商品清單 (寬度 10) ---\n");
printf("靠右對齊: |%10s|\n", product1);
printf("靠左對齊: |%-10s|\n", product2);
printf("--------------------------\n");
return 0;
}
執行結果：
對於浮點數 (%f)，我們可以用 .數字 來指定要顯示到小數點後幾位。注意：系統會自動進行四捨五入。
語法：%.[位數]f
範例 4：計算圓面積並控制精度
#include <cstdio>
int main() {
double pi = 3.1415926535;
printf("原始數值：%f\n", pi);
printf("顯示到小數點後 2 位：%.2f\n", pi); // 輸出 3.14
printf("顯示到小數點後 4 位：%.4f\n", pi); // 輸出 3.1416 (注意看，有四捨五入！)
printf("不顯示小數：%.0f\n", pi); // 輸出 3
return 0;
}
執行結果：
我們也可以將寬度和精度結合起來，創造出更完美的排版。
語法：%[總寬度].[小數位數]f
範例 5：顯示商品價格
#include <cstdio>
int main() {
float price1 = 5.99;
float price2 = 123.5;
// 總寬度為 8，小數點後 2 位
printf("價格清單 (總寬度 8)：\n");
printf("|%8.2f|\n", price1);
printf("|%8.2f|\n", price2);
return 0;
}
執行結果：
解說：
總共佔 8 個字元寬，並且小數點後面固定顯示 2 位，不足的會補 0。
3. 補零 (Zero Padding)
如果希望在靠右對齊時，不是補空白而是補 0，只要在寬度數字前加上 0 即可。這常用於學號、時間等場合。
語法：%0[寬度]d
範例 6：顯示學號
#include <cstdio>
int main() {
int id1 = 7;
int id2 = 123;
printf("三年一班 座號列表：\n");
printf("補空白：%3d\n", id1);
printf("補零：%03d\n", id1); // 寬度 3，不足處補 0
printf("補零：%03d\n", id2);
return 0;
}
執行結果：
總結與速查表
以下表格提供同學們需要時查詢使用：
| 分類 | 語法 | 說明與範例 |
|---|---|---|
| 基礎類型 | %d | 輸出十進位整數 (int)。 printf("%d", 100); → 100 |
| %f | 輸出浮點數 (float, double)。 printf("%f", 12.34); → 12.340000 |
|
| %c | 輸出單一字元 (char)。 printf("%c", 'A'); → A |
|
| %s | 輸出字串 (char 陣列)。 printf("%s", "Hi"); → Hi |
|
| %% | 輸出 % 符號本身。 printf("100%%"); → 100% |
|
| 寬度控制 | %[n]d | 輸出寬度至少為 n 的整數，靠右對齊。printf("%4d",12); → 12 |
| %- [n]d | 輸出寬度至少為 n 的整數，靠左對齊。printf("%-4d",12); → 12 |
|
| 精度控制 | %.[n]f | 輸出浮點數，顯示到小數點後 n 位。printf("%.2f", 3.14159); → 3.14 |
| 組合使用 | %[w].[p]f | 總寬度為 w，小數點精度為 p。 printf("%6.2f", 3.14159); → 3.14 |
| 特殊旗標 | %0[n]d | 輸出寬度為 n 的整數，不足處在左邊補 0。 printf("%04d", 55); → 0055 |
這些符號放在字串中會有特殊功能。
| 序列 | 名稱 | 功能 |
|---|---|---|
| \n | 換行符 | 將游標移至下一行的開頭。 |
| \t | 定位符 | (Tab) 將游標移至下一個定位點，常用於對齊欄位。 |
| \ | 反斜線 | 顯示一個 \ 符號。 |
| " | 雙引號 | 在字串中顯示一個 " 符號。 |
練習題作業
請同學動手實作，加深對 printf 格式化的理解。
練習題 1：我的個人檔案
- 目標： 練習 %s, %d, %.1f 的基本使用。
- 說明： 請宣告變數來儲存姓名、年齡、身高(公尺)，並依照以下格式輸出。
輸出範例：
練習題 2：商品價目表
- 目標： 練習使用寬度、對齊與小數點精度，製作對齊的表格。
-
說明： 有三樣商品及其價格如下：
- "Milk": 65.5 元
- "Bread": 42 元
- "Juice": 51.25 元
請使用 printf 格式化功能，輸出如下對齊的價目表。商品名稱欄位寬度為 10 且靠左對齊，價格欄位總寬度為 8 且顯示到小數點後 2 位。
輸出範例：
練習題 3：數位時鐘
- 目標：練習使用補零 0 的技巧。
- 說明：請宣告三個整數變數 h, m, s 分別代表時、分、秒，並賦值 (例如 h=8, m=5, s=30)。請使用 printf 輸出 HH:MM:SS 的格式，也就是不足兩位數時要補零。
輸出範例：
*2.5 C 語言的 scanf( ) 格式化輸入函數
我們已經學會如何用 printf 讓程式輸出精美的訊息。但一個真正有用的程式，不僅要會「說」，更要會「聽」。它需要接收使用者的指令、數據，才能進行下一步的處理。
scanf (scan formatted) 就是這座溝通的橋樑。它會暫停程式的執行，靜靜地等待使用者從鍵盤輸入資料，然後依照我們指定的「格式」去解析這些輸入，並將它們存放到對應的變數中。
同樣地，要使用 scanf，請務必在程式開頭引用標頭檔：
#include <cstdio>
2.5.1- scanf 的核心語法與「&」的秘密
scanf 的語法看起來和 printf 有點像，但有一個關鍵且絕對不能忘記的區別。
scanf("格式化字串", &變數1, &變數2, ...);
- 格式化字串： 由一或多個「格式指定符」組成，用來告訴 scanf 使用者將會輸入什麼類型的資料。例如，"%d" 代表使用者會輸入一個整數。
- & (取址運算子)： 這是 scanf 最重要、也最容易出錯的地方！
讓我們用一個生活化的比喻來理解：
想像一下，變數是一個「置物櫃」，裡面可以存放資料。
- 當你使用
printf("%d", score);時，你是告訴 printf：「打開 score 這個櫃子，把裡面的東西（值）拿出來秀給大家看。」 - 當你使用
scanf("%d", &score);時，你是告訴 scanf：「我給你 score 這個櫃子的地址（&score），請你把使用者輸入的東西，親自送到這個地址的櫃子裡放好。」
scanf 需要的是「存放資料的地址」，而不是「變數裡現有的值」。所以，除了字串陣列（我們稍後會提）以外，幾乎所有變數在使用 scanf 時都必須在前面加上 & 符號！
2.5.2- scanf 的各種應用與常見陷阱
常用的格式指定符：
| 指定符 | 對應資料類型 | 說明 |
|---|---|---|
| %d | int | 讀取一個十進位整數。 |
| %f | float | 讀取一個浮點數。 |
| %lf | double | 注意！ 讀取 double 類型時要用 %lf (long float)，這是新手常犯的錯誤。 |
| %c | char | 讀取一個單一字元。 |
| %s | 字串 (char 陣列) | 讀取一個字串（但遇到空白、Tab或換行時會停止）。 |
範例 1：讀取學生的基本資料
#include <cstdio>
int main() {
int age;
double height;
printf("請輸入你的年齡：");
scanf("%d", &age);
printf("請輸入你的身高 (公尺)：");
scanf("%lf", &height); // 讀取 double，使用 %lf
printf("好的，你 %d 歲，身高 %.2f 公尺。\n", age, height);
return 0;
}
執行過程：
你可以在格式化字串中放置多個指定符，scanf 會要求使用者一次輸入多個值，並用空白、Tab 或換行鍵來分隔它們。
範例 2：輸入座標
#include <cstdio>
int main() {
int x, y;
printf("請輸入一個二維座標 (例如: 15 30)：");
scanf("%d %d", &x, &y);
printf("你輸入的座標點為 (%d, %d)\n", x, y);
return 0;
}
執行過程：
請輸入一個二維座標 (例如: 15 30)：15 30
你輸入的座標點為 (15, 30)
這是 scanf 最經典的陷阱！當你讀取完一個數字後，緊接著要讀取一個字元時，常常會出問題。
範例 3 (錯誤示範)：
#include <cstdio>
int main() {
int choice;
char confirm;
printf("請選擇項目 (1-3): ");
scanf("%d", &choice);
printf("你確定嗎? (Y/N): ");
scanf("%c", &confirm); // 這行會出問題
printf("你的選擇是 %d, 確認字元是 '%c'\n", choice, confirm);
return 0;
}
執行過程：
問題分析：
當你輸入 2 並按下 Enter 鍵時，你其實輸入了兩個字元：'2' 和 '\n' (換行符號)。
scanf("%d", ...) 只讀走了 '2'，那個 '\n' 還留在輸入緩衝區中。輪到 scanf("%c", ...) 時，它立刻把還留著的 '\n' 讀走了，導致程式根本不等待你輸入 Y 或 N。
解決方案：
在 %c 前面加一個空格，" %c"。這個空格會告訴 scanf：「請忽略前面所有空白類的字元（包含空格、Tab、換行符），然後再讀取下一個真正的字元。」
範例 3 (正確寫法)：
#include <cstdio>
int main() {
int choice;
char confirm;
printf("請選擇項目 (1-3): ");
scanf("%d", &choice);
printf("你確定嗎? (Y/N): ");
scanf(" %c", &confirm); // 在 %c 前加一個空格
printf("你的選擇是 %d, 確認字元是 '%c'\n", choice, confirm);
return 0;
}
%s 雖然方便，但它遇到任何空白字元（空格、Tab、換行）就會停止讀取。
範例 4：讀取姓名
#include <cstdio>
int main() {
char name[30];
printf("請輸入你的英文全名 (例如: Peter Pan): ");
scanf("%s", name); // 注意：字串陣列 name 本身就是位址，所以不用加 &
printf("你好, %s！\n", name);
return 0;
}
執行過程：
問題分析：
scanf 只讀到了 "Peter" 就因為遇到空格而停止了，"Pan" 則被留在了後面。
這也是為什麼在 C++ 中，當需要讀取一整行含有空格的文字時，我們未來會學習更適合的 cin.getline() 或 fgets() 函式。
2.5.3- 總結與速查表
scanf 是程式接收輸入的基礎，雖然有些小陷阱，但只要小心使用，它依然非常強大。
| 指定符 | 對應資料類型 | 關鍵提醒 |
|---|---|---|
| %d | int | 變數前記得加 &。例如 scanf("%d", &num); |
| %f | float | 變數前記得加 &。例如 scanf("%f", &price); |
| %lf | double | 務必使用 %lf，而非 %f。變數前記得加 &。例如 scanf("%lf", &pi); |
| %c | char | 變數前記得加 &。若前面有其他輸入，建議用 " %c" 來清除換行符。 |
| %s | char[] | 變數前不用加 &。只能讀取不含空白的字串。 |
2.5.4- 練習題作業
練習題 1：華氏溫度轉換
- 目標： 練習讀取浮點數 (double) 並進行計算。
- 說明： 請使用者輸入攝氏溫度，程式將其轉換為華氏溫度後輸出。
- 公式： 華氏 = 攝氏 * 9 / 5 + 32
- 執行範例：
請輸入攝氏溫度：25.0
轉換後的華氏溫度為：77.0
練習題 2：簡易對話程式
- 目標： 綜合練習 %d, %s。
- 說明： 撰寫一個程式，詢問使用者的名字和學號，然後向他打招呼。
- 執行範例：
練習題 3：解決字元輸入問題
- 目標： 練習處理 %c 的換行符陷阱。
- 說明： 撰寫一個程式，讓使用者輸入一個整數代表分數，然後再輸入一個字元代表評等 (A/B/C/D)。最後將兩者一起輸出。請務必確保程式能正確等待使用者輸入評等。
- 執行範例：