C语言中的scanf函数是如何工作的？

Question

为什么 scanf 函数中需要与符号 (&)。以下 C 代码中的输出或错误类型（编译或运行时）是什么？

#include <stdio.h>

void main() {
    int a;
    printf("enter integer:");
    scanf("%d", a);
}

Answer 1

C中的&是一个返回操作数地址的运算符。可以这样想，如果您简单地为 scanf 提供变量 a 而没有 &，它将按值传递给它，这意味着 scanf 将无法设置其值供您查看。通过引用传递它（使用 & 实际上传递一个指向 a 的指针）允许 scanf 设置它，以便调用函数将看到也改变。

至于具体的错误，你也说不出来。该行为是未定义的。有时，它可能会默默地继续运行，而您不知道 scanf 更改了程序中某处的某些值。有时它会导致程序立即崩溃，就像在这种情况下：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a;
    printf("enter integer: ");
    scanf("%d",a);
    printf("entered integer: %d\n", a);
    return 0;
}

编译它显示这样：

$ gcc -o test test.c
test.c: In function ‘main’:
test.c:6: warning: format ‘%d’ expects type ‘int *’, but argument 2 has type ‘int’

执行显示分段错误：

$ ./test 
enter integer: 2
Segmentation fault

Answer 2

在 C 中，所有函数参数都是按值传递的；对函数形式参数的任何更改都不会反映在实际参数中。例如：

void foo(int bar)
{
  bar = bar + 1;
}

int main(void)
{
  int x = 0;
  printf("x before foo = %d\n", x);
  foo(x);
  printf("x after foo = %d\n", x);
  return 0;
}

程序的输出将是

x before foo = 0
x after foo = 0

因为 bar 接收到 x 的值 (0)，而不是对 x 本身的引用。更改 bar 对 x 没有影响。

在 C 中，解决这个问题的方法是将一个指针传递给一个变量：

void foo(int *bar)
{
  *bar = *bar + 1;
}

int main(void)
{
  int x = 0;
  printf("x before foo = %d\n", x);
  foo(&x);
  printf("x after foo = %d\n", x);
  return 0;
}

现在程序的输出是

x before foo = 0
x after foo = 1

这次，形式参数 bar 不是 int，而是指向 int 的指针，它接收 x 的地址（由表达式 &x 给出）调用 foo)，而不是 x 中包含的值。表达式*bar的意思是“获取位置栏中指向的值”，因此*bar = *bar + 1对应于x = x + 1。

由于 scanf() 需要写入其参数，因此它希望这些参数类型化为指针。 “%d”转换说明符期望相应的参数是指向 int 的指针 (int *)，“%u”转换说明符期望相应的参数是指向 unsigned int 的指针 (unsigned *) code>)，“%s”需要一个指向 char (char *) 的指针，“%f”需要一个指向 float (float *) 的指针，等等。例如，由于 a 类型为 int，因此需要使用表达式 &a 来获取指针。

请注意，如果 a 已经是指针类型，则无需在调用 scanf() 时使用 & 运算

int main(void)
{
  int a, *pa;      // declare pa as a pointer to int
  ...
  pa = &a;         // assign address of a to pa
  scanf("%d", pa); // scanf() will write to a through pa
  ...
}

符 ：另外，当将数组传递给函数时（例如使用“%s”转换说明符读取字符串时），不需要使用 & 运算符；数组表达式将隐式转换为指针类型：

int main(void)
{
  char name[20];
  ...
  scanf("%19s", name); // name implicitly converted from "char [20]" to "char *"
  ...
}

Answer 3

如果您问这样的问题，我建议您现在就学习“它就是这样”。

您将了解到您需要一个 & 符号，因为 scanf 接受一个或多个指针参数。如果 a 是 int 变量，则它不是指针。 &a（“a 的地址”）是一个指针，因此它可以与 scanf 一起使用。

Answer 4

这是因为在 C 中，函数参数是按值传递的。为了让 scanf() 函数修改 main() 函数中的“a”变量，“”的地址 a' 应被赋予 scanf()，因此使用 & 符号（地址）。

Answer 5

因为 scanf 需要一个指向该值将进入的变量的指针（即引用）。

Answer 6

您并不总是需要将 & 与 scanf 一起使用。您需要做的就是传递指针。如果您是 C 语言新手，您应该花一些时间阅读 comp.lang.c 常见问题解答：

http://c -faq.com/

具体来说：

• 为什么不调用 scanf("%d ", i) 有效吗？
• 为什么调用 scanf("%s", s ）工作？

Answer 7

'&' scanf 中只需要获取变量的地址。您可以使用不带“&”的scanf通过使用指针：

int myInt;
int * pointer_to_int;
pointer_to_int = &myInt;
scanf("%d", pointer_to_int);

一般来说，使用“&”通常比创建指针来避免使用“&”更容易。