C 編程：為什么 printf 格式說明符 %s 對於數字“123”無效？

Question

我是一個 C 編程新手。

通過其他問題的答案，我可以理解“角色”一詞可能指向不同的元素； 例如字母和數字。

我將“字符串”視為字符。

然后，請看下面的幾行：

#include <stdio.h>

main()
{
    int numbers = 123;
    printf("%c%s\n", "N", numbers); 
}

當我嘗試編譯此代碼時，顯示錯誤消息並且編譯失敗。

教科書“C 編程語言”第 13 頁對 printf 格式說明符如下所述；

" %c代表字符"

“ %s用於字符串”。

第一個問題：

雖然 "N" 是一個字符，但為什么%c說明符無效？

第二個問題：

雖然變量“numbers”的值為“123”，但它們是數字，包含在字符中。

我認為字符等於“字符串”。

那么，“123”雖然我用了%s，但是為什么無效呢？

我知道我的代碼會起作用，如果我像下面這樣修改它們：

#include <stdio.h>

main()
{
    int numbers = 123;
    printf("%s%d\n", "N", numbers); 
}

但我想了解為什么上面的代碼無效。

Answer 1

"雖然"N"是一個字符，但為什么%c說明符無效？

"N"不是字符常量。 它是一個字符串文字。 'N'是一個字符常量，與%c匹配。 單引號和雙引號之間的區別很重要。

此外，說明符永遠不會無效。 只有參數類型可以。

“那么，雖然我用%s表示"123" ，但為什么無效呢？

您沒有使用"123" ，它是一個字符串文字並發出一個char * 。 您使用123 。 123是一個integer值，存儲在int numbers類型的 object 中。 對於需要類型為char *而非int的參數的%s格式說明符，不允許使用int參數。

這就是區別。

Answer 2

該指令

printf("%c%s\n", "N", numbers); 

包含兩個錯誤。

1. 格式說明符%c期望傳遞單個字符。 我們在 C 中定義字符常量的方式是使用單引號'N' 。
   通過使用雙引號"N" ，您正在使用語法糖方式C 提供表示字符串，即由字符串終止符'\0'封閉的字符數組

2. 123是 integer，就像您正確編寫的%d格式說明符一樣

說到最后一個錯誤，你給出了一個原創的解釋

雖然變量“numbers”的值為“123”，但它們是數字，包含在字符中。

我認為字符等於“字符串”。

那么，“123”雖然我用了%s，但是為什么無效呢？

雖然這顯然是一個錯誤的解釋，但我覺得它很有趣，值得解釋。

123是一個字符串，即一個字符序列嗎？ 是的！ 但它是源代碼中的一個字符串。 編譯器將解析此字符序列，識別 integer，並確保此值存儲在包含 integer 的 memory 位置中。 在大多數現代計算機中，它將轉換為0/1序列，表示 4 字節中的數字 123。

0b01111011

從源代碼的角度來看， "123"不一樣嗎？ 嗯，不。 數字用雙引號括起來，因此編譯器會將其解釋為實際字符串，存儲在 memory 中作為以 nul 結尾的字符序列

--------------------------
| '1' | '2' | '3' | '\0' |
--------------------------

在 memory 中，代表這些數字的 ASCII 值（假設使用 ASCII 編碼）將被存儲

-----------------------------
| 0x31 | 0x32 | 0x33 | 0x00 |
-----------------------------

Answer 3

我會 go 直接回答您的問題。

第一個問題：

C編程語言區分雙引號和單引號。 雙引號將創建string文字，而單引號將創建character文字。 因此，例如'N'是一個character ，而"N"是一個僅包含單個字符的string ，即 N。所以，%c 不起作用的原因是它需要一個字符，但是你重新給它字符串"N" 。

第二個問題：

變量numbers的值不是“123”。 使用 C 語言的表示法，“123”將是一個包含字符“1”、“2”和“3”的字符串，而變量numbers現在包含integer 123，這就是 %s 獲勝的原因t 為numbers工作。 盡管您可以將變量 123 的值轉換為如下字符串：

#include <stdio.h>

main()
{
    int numbers = 123;
    char numbers_string[4];
    sprintf(numbers_string, "%d", numbers); // conversion happens here
    printf("%s\n", numbers_string); 
}

此外，您的問題中“字符串”和“字符”這兩種類型之間似乎存在混淆。 重要的是要了解這兩種類型是不同的。 一個字符是一個單個字節，它（通常）包含你想要的字符的 ASCII 碼。 例如，字符'A' （ASCII 碼 = 65）。 但是“字符串”是字符的集合，例如"Apple" ，在 C 語言中，“字符串”通常使用char*來實現，它指向 memory 中按順序存儲字符的位置。 （這就是我使用字符數組來保存將numbers轉換為“字符串”的結果的原因）

Answer 4

雖然 "N" 是一個字符，但為什么 %c 說明符無效？

"N"是一個字符串，而不是單個字符 - 雙引號表示字符串文字。 'N' （單引號）將是一個字符常量¹ ，所以

printf( "%c\n", 'N' );

會正常工作。 要打印"N" ，您需要使用%s轉換說明符：

printf( "%s\n", "N" );

%s轉換說明符期望其對應參數的類型為char * （指向char的指針），它會告訴printf打印從指定地址開始的字符序列，直到它看到字符串終止符。

表達式"N"的類型為“ char的 2 元素數組”（ char [2] ），數組的內容是{'N', 0} 。 在 C 中，字符串是一系列字符值，包括用於標記字符串結尾的 0 值終止符。 字符串（包括字符串文字）存儲在字符類型的 arrays 中。

在大多數情況下，“T 的 N 元素數組”（ T T [N] ）類型的表達式將被轉換（“衰減”）為“指向T的指針”（ T * ）類型的表達式和表達式的值將是數組第一個元素的地址。

在上面的printf語句中，表達式"N"從char [2]類型轉換為char * ，表達式的值是第一個字符的地址。

雖然變量“numbers”的值為“123”，但它們是數字，包含在字符中。

讓我們看一下numbers的聲明：

int numbers = 123;

首先， numbers變量的類型是int ，而不是char * 。 它包含什么值並不重要，它不是%s期望的類型。 其次， 123不是字符串 - 它沒有被引號包圍。 相反，它是一個integer常數。

numbers不是字符串 - 它不是存儲字符串的正確類型，並且它不包含帶有 0 終止符的字符序列。 它是一個 integer，存儲十進制值123的二進制表示。 要將其打印出來（即，在 output 設備上生成 integer 值的文本表示形式），您可以使用%d或%i 。

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1. 在 C 中，像'N'這樣的字符常量具有int類型，而在 C++ 中它們具有char類型。