將十六進制輸入存儲到 int 變量中而不使用 scanf() function in C

Question

Pre-History：我遇到了一個問題，即 getchar() function 沒有以正確的方式得到處理，因為沒有對任何給定輸入的請求，程序只是繼續進一步處理。

I searched the internet about what this issue could be and found the information that if the scanf() function is implemented into a program before the getchar() function, the getchar() function does not behave in the right way, and would act like我的問題是。

引文：

我敢打賭，你只有在調用 getchar() 之前有一個 scanf() 時才會看到這個問題。

不要將 scanf 用於交互式程序。 這有兩個主要原因：

1) scanf 無法從格式錯誤的輸入中恢復。 您必須每次都正確獲取格式字符串，否則它只會丟棄無法匹配的任何輸入並返回指示失敗的值。 如果您在解析固定格式文件時無論如何都無法恢復不良格式，這可能會很好，但這與您想要對用戶輸入執行的操作完全相反。 使用 fgets() 和 sscanf()、fgets() 和 strtok()，或者使用 getchar() 和 putchar() 編寫您自己的用戶輸入例程。

1.5) 即使使用得當，scanf 也不可避免地會丟棄有時可能很重要的輸入（空白）。

2) scanf 有一個討厭的習慣，就是在輸入 stream 中留下換行符。 如果您只使用 scanf，這很好，因為 scanf 通常會跳過任何空白字符，因為它急於找到接下來要查找的任何內容。 但是，如果您將 scanf 與 fgets/getchar 混合使用，那么試圖弄清楚輸入 stream 中可能或可能不會留下的內容很快就會變得一團糟。 特別是如果您進行任何循環 - 輸入 stream 在第一次迭代中不同是很常見的，這會導致潛在的奇怪錯誤甚至更奇怪的修復嘗試。

tl; dr -- scanf 用於格式化輸入。 用戶輸入未格式化。 //

這是該線程的鏈接： https://bbs.archlinux.org/viewtopic.php?id=161294

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scanf() 與：

scanf("%x",integer_variable); 

在我看來，作為現場的新手，這是從鍵盤輸入十六進制數字（或者更好地說是標准輸入文件）並將其存儲到 int 變量的唯一方法。

是否有其他方法可以從標准輸入輸入十六進制值並將其存儲到 integer 變量中？

額外挑戰：如果我可以將負值（當然通過負十六進制輸入）寫入有符號的 int 變量，那也很好。

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信息：我已經在 Stackoverflow 上閱讀了許多關於 C 的關於類似問題的主題，但這些主題都沒有很好地回答我的明確問題。 所以我發布了這個問題。

我在 Linux Ubuntu 下工作。

Answer 1

關於百元賭注的報價是准確的。 將scanf與getchar混合幾乎總是一個壞主意。 它幾乎總是會導致麻煩。 但這並不是說它們不能一起使用。 可以一起使用它們——但通常，這太難了。 有太多繁瑣的小細節和“陷阱”無法追蹤。 這比它的價值更麻煩。

一開始你說過

scanf() with... %d ... 對我來說，這似乎是從鍵盤輸入十六進制數字的唯一方法

那里有些混亂，因為當然%d用於十進制輸入。 但是，由於在您糾正該問題時我已經寫了這個答案，所以我們現在繼續使用小數。 （目前我也忽略了錯誤檢查——也就是說，如果用戶沒有輸入請求的數字，這些代碼片段不會檢查或做任何優雅的事情。）無論如何，這里有幾種讀取integer：

1. scanf("%d", &integer_variable);
   你是對的，這是（表面上）最簡單的方法。

2. char buf[100];
fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
integer_variable = atoi(buf);
   我認為這是不使用scanf的最簡單方法。 但是現在大多數人都不喜歡使用atoi ，因為它沒有做太多有用的錯誤檢查。

3. char buf[100];
fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
integer_variable = strtol(buf, NULL, 10);
   這與以前幾乎相同，但避免使用atoi以支持首選的strtol 。

4. char buf[100];
fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
sscanf(buf, "%d", &integer_variable);
   這會讀取一行，然后使用sscanf對其進行解析，這是另一種流行且通用的技術。

所有這些都將起作用； 所有這些都將處理負數。 不過，考慮錯誤條件很重要——我稍后會對此進行更多說明。

如果要輸入十六進制數，技術類似：

5. scanf("%x", &integer_variable);

6. char buf[100];
fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
integer_variable = strtol(buf, NULL, 16);

7. char buf[100];
fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
sscanf(buf, "%x", &integer_variable);

這些也都應該起作用。 不過，我不一定期望他們處理“負十六進制”，因為這是一個不尋常的要求。 大多數時候，十六進制表示法用於無符號整數。 （實際上，嚴格來說，帶有scanf和sscanf的%x必須與已聲明為unsigned int而非普通int的integer_variable一起使用。）

有時“手工”做這類事情是有用或必要的。 這是一個讀取兩個十六進制數字的代碼片段。 我將從使用getchar的版本開始：

int c1 = getchar();
if(c1 != EOF && isascii(c1) && isxdigit(c1)) {
    int c2 = getchar();
    if(c2 != EOF && isascii(c2) && isxdigit(c2)) {
        if(isdigit(c1)) integer_variable = c1 - '0';
        else if(isupper(c1)) integer_variable = 10 + c1 - 'A';
        else if(islower(c1)) integer_variable = 10 + c1 - 'a';

        integer_variable = integer_variable * 16;

        if(isdigit(c2)) integer_variable += c2 - '0';
        else if(isupper(c2)) integer_variable += 10 + c2 - 'A';
        else if(islower(c2)) integer_variable += 10 + c1 - 'a';
    }
}

如您所見，這有點令人震驚。 我，雖然我幾乎從不使用scanf家族的成員，但這是我有時會做的一個地方，正是因為“手工”做的工作量很大。 您可以通過使用輔助 function 或宏進行數字轉換來大大簡化它：

int c1 = getchar();
if(c1 != EOF && isascii(c1) && isxdigit(c1)) {
    int c2 = getchar();
    if(c2 != EOF && isascii(c2) && isxdigit(c2)) {
        integer_variable = Xctod(c1);
        integer_variable = integer_variable * 16;
        integer_variable += Xctod(c2);
    }
}

或者你可以把那些內心的表達折疊成

        integer_variable = 16 * Xctod(c1) + Xctod(c2);

這些工作在輔助 function 方面：

int Xctod(int c)
{
    if(!isascii(c)) return 0;
    else if(isdigit(c)) return c - '0';
    else if(isupper(c)) return 10 + c - 'A';
    else if(islower(c)) return 10 + c - 'a';
    else return 0;
}

或者也許是一個宏（盡管這絕對是一種老派的東西）：

#define Xctod(c) (isdigit(c) ? (c) - '0' : (c) - (isupper(c) ? 'A' : 'a') + 10)

通常我不是使用stdin getchar()從標准輸入解析這樣的十六進制數字，而是從字符串中解析。 我經常使用字符指針 ( char *p ) 來遍歷字符串，這意味着我最終得到的代碼更像這樣：

char c1 = *p++;
if(isascii(c1) && isxdigit(c1)) {
    char c2 = *p++;
    if(isascii(c2) && isxdigit(c2))
        integer_variable = 16 * Xctod(c1) + Xctod(c2);
}

忽略臨時變量和錯誤檢查並將其進一步簡化是很誘人的：

integer_variable = 16 * Xctod(*p++) + Xctod(*p++);

但是不要這樣做，除了缺少錯誤檢查之外，這個表達式可能是undefined ，它肯定不會總是做你想要的，因為不再保證你讀取字符的順序。如果你知道p指向兩個十六進制數字中的第一個，您不想將其折疊得更遠

integer_variable = Xctod(*p++);
integer_variable = 16 * integer_variable + Xctod(*p++);

即便如此，這只適用於 Xctod 的Xctod版本，而不是宏，因為宏會多次評估其參數。

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最后，讓我們談談錯誤處理。 有很多可能性需要擔心：

1. 用戶在沒有輸入任何內容的情況下點擊 Return。
2. 用戶在數字之前或之后鍵入空格。
3. 用戶在數字后鍵入額外的垃圾。
4. 用戶鍵入非數字輸入而不是數字。
5. 代碼到達文件結尾； 根本沒有字符可供閱讀。

然后如何處理這些取決於您使用的輸入技術。 以下是基本規則：

A. 如果您正在調用scanf 、 fscanf或sscanf ，請始終檢查返回值。 如果它不是 1（或者，在您有多個%說明符的情況下，這不是您希望讀取的值的數量），則意味着出現問題。 這通常會捕獲問題 4 和 5，並且會優雅地處理案例 2。 但它通常會悄悄地忽略問題 1 和 3。（特別是， scanf和fscanf將額外的\n視為前導空格。）

B. 如果您再次調用fgets ，請始終檢查返回值。 您將在 EOF 上獲得NULL （問題 5）。 處理其他問題取決於您對閱讀的行的處理方式。

C。 如果你調用atoi ，它會優雅地處理問題 2，但它會忽略問題 3，它會悄悄地將問題 4 變成數字 0（這就是通常不再推薦使用atoi的原因）。

D. 如果您調用strtol或任何其他“strto”函數，它們將優雅地處理問題 2，如果您讓它們返回“結束指針”，您可以檢查並處理問題 3 和4.（請注意，我在上面的兩個strtol示例中省略了結束指針處理。）

E. 最后，如果你正在做一些像我的“硬件”兩位數十六進制轉換器這樣的低級和骯臟的事情，你通常必須明確地自己解決所有這些問題。 如果你想跳過前導空格，你必須這樣做（來自<ctype.h>的isspace function 可以提供幫助），如果可能有意外的非數字字符，你也必須檢查這些字符。 （這就是對isascii和isxdigit的調用在我的“硬件”兩位數十六進制轉換器中所做的事情。）

Answer 2

根據scanf手冊頁，您可以使用 scanf 將十六進制數從標准輸入讀取到（無符號）integer 變量中。

unsigned int v ;
if ( scanf("%x", &v) == 1 ) {
   // do something with v.
}

根據手冊頁， %x始終是無符號的。 如果要支持負值，則必須添加顯式邏輯。

Answer 3

如您發布的鏈接中所述，使用fgets和sscanf是處理此問題的最佳方法。 fgets將讀取整行文本，而sscanf將解析該行。

例如

char line[100];
fgets(line, sizeof(line), stdin);

int x;
int rval = sscanf(line, "%x", &x);
if (rval == 1) {
    printf("read value %x\n", x);
} else {
    printf("please enter a hexadecimal integer\n");
}

由於您只閱讀單個 integer，因此您也可以使用strtol而不是sscanf 。 這還具有檢測是否輸入了任何其他字符的優點：

char *ptr;
errno = 0;
long x = strtol(line, &ptr, 16);
if (errno) {
    perror("parsing failed");
} else if (*ptr != '\n' && *ptr != 0) {
    printf("extra characters entered: %s\n", ptr);
} else {
    printf("read value %lx\n", x);
}