[Lập Trình C] Bài 6 - Nhập và Xuất trong C

Mục tiêu:

Kết thúc bài học này, bạn có thể:

• Hiểu các hàm nhập xuất có định dạng scanf() và printf()
• Sử dụng các hàm nhập xuất ký tự getchar() và putchar().

Giới thiệu

Trong bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào, việc nhập giá trị cho các biến và in chúng ra sau khi xử lý có thể đư­ợc làm theo hai cách:

1. Thông qua phương tiện nhập/xuất chuẩn (I / O).

2. Thông qua những tập tin.

Trong phần này ta sẽ nói về chức năng nhập và xuất cơ bản. Nhập và xuất (I/O) luôn là các thành phần quan trọng của bất kỳ chương trình nào. Ðể tạo tính hữu ích, chương trình của bạn cần có khả năng nhập dữ liệu vào và hiển thị lại những kết quả của nó.

Trong C, th­ư viện chuẩn cung cấp những thủ tục cho việc nhập và xuất. Th­ư viện chuẩn có những hàm quản lý các thao tác nhập/xuất cũng như các thao tác trên ký tự và chuỗi. Trong bài học này, tất cả những hàm nhập dùng để đọc dữ liệu vào từ thiết bị nhập chuẩn và tất cả những hàm xuất dùng để viết kết quả ra thiết bị xuất chuẩn. Thiết bị nhập chuẩn thông thường là bàn phím. Thiết bị xuất chuẩn thông thư­ờng là màn hình (console). Nhập và xuất ra có thể được định hướng đến tập tin hay từ tập tin thay vì thiết bị chuẩn. Những tập tin có thể được lưu trên đĩa hay trên bất cứ thiết bị lưu trữ nào khác. Dữ liệu đầu ra cũng có thể đư­ợc gửi đến máy in.

6.1    Tập tin tiêu đề <stdio.h>

Trong các ví dụ trước, ta đã từng viết dòng mã sau:

#include <stdio.h>

Ðây là lệnh tiền xử lý (preprocessor command). Trong C chuẩn, ký hiệu #  nên đặt tại cột đầu tiên. stdio.h là một tập tin và được gọi là tập tin tiêu đề (header).  Nó chứa các macro cho nhiều hàm nhập và xuất được dùng trong C. Hàm printf(), scanf(), putchar() và getchar() được thiết kế theo cách gọi các macro trong tập tin stdio.h để thực thi các công việc tương ứng.

6.2 Nhập và xuất trong C (Input and Output)

Thư viện chuẩn trong C cung cấp hai hàm để thực hiện các yêu cầu nhập và xuất có định dạng. Chúng là:

• printf() – Hàm xuất có định dạng.
• scanf() – Hàm nhập có định dạng.

Những hàm này gọi là những hàm được định dạng vì chúng có thể đọc và in dữ liệu ra theo các định dạng khác nhau được điều khiển bởi người dùng. Bộ định dạng qui định dạng thức mà theo đó giá trị của biến sẽ được nhập vào và in ra.

6.2.1 printf()

Chúng ta đã quen thuộc với hàm này qua các phần trước. Ở đây, chúng ta sẽ xem chúng chi tiết hơn. Hàm printf() được dùng để hiển thị dữ liệu trên thiết bị xuất chuẩn – console (màn hình). Dạng mẫu chung của hàm này như sau: 

printf(“control string”, argument list);

Danh sách tham số (argument list) bao gồm các hằng, biến, biểu thức hay hàm và được phân cách bởi  dấu phẩy. Cần phải có một lệnh định dạng nằm trong chuỗi điều khiển (control string) cho mỗi tham số trong danh sách. Những lệnh định dạng phải tương ứng với danh sách các tham số về số lượng, kiểu dữ liệu và thứ tự. Chuỗi điều khiển phải luôn được đặt  bên trong cặp dấu nháy kép“”, đây là dấu phân cách (delimiters). Chuỗi điều khiển chứa một hay nhiều hơn ba thành phần dưới đây :

• Ký tự văn bản (Text characters) – Bao gồm các ký tự có thể in ra được và sẽ được in giống như ta nhìn thấy. Các khoảng trắng thường được dùng trong việc phân chia các trường (field) được xuất ra.

• Lệnh định dạng - Định nghĩa cách thức các mục dữ liệu trong danh sách tham số sẽ được hiển thị. Một lệnh định dạng bắt đầu với một ký hiệu % và theo sau là một mã định dạng tương ứng cho mục dữ liệu. Dấu % được dùng trong hàm printf() để chỉ ra các đặc tả chuyển đổi. Các lệnh định dạng và các mục dữ liệu tương thích nhau theo thứ tự và kiểu từ trái sang phải. Một mã định dạng thì cần thiết cho mọi mục dữ liệu cần in ra.

• Các ký tự không in được – Bao gồm phím tab, dấu khoảng trắng và dấu xuống dòng.

Mỗi lệnh định dạng gồm một hay nhiều mã định dạng. Một mã  định dạng bao gồm ký hiệu % và một bộ định kiểu. Bảng 6.1 liệt kê các mã  định dạng khác nhau được hỗ trợ bởi câu lệnh printf():

Ðịnh dạng	printf()	scanf()
Ký tự đơn (Single Character)	%c	%c
Chuỗi (String)	%s	%s
Số nguyên có dấu (Signed decimal integer)	%d	%d
Số thập phân có dấu chấm động (Floating point)	%f	%f  hoặc %e
Số thập phân có dấu chấm động - Biểu diễn phần thập phân	%lf	%lf
Số thập phân có dấu chấm động - Biểu diễn dạng số mũ	%e	%f  hoặc %e
Số thập phân có dấu chấm động (%f  hoặc %e, con số nào ít hơn)	%g
Số nguyên không dấu (Unsigned decimal integer)	%u	%u
Số thập lục phân không dấu (Dùng “ABCDEF”) (Unsigned hexadecimal integer)	%x	%x
Số bát phân không dấu (Unsigned octal integer)	%o	%o

Bảng 6.1: Mã định dạng trong printf ()

Trong bảng trên, c, d, f, lf, e, g, u, s, o và x là bộ định kiểu.

Các quy ước in cho các mã định dạng khác nhau được tổng kết trong Bảng 6.2:

Mã định dạng	Quy ước in ấn
%d	Các con số trong số nguyên.
%f	Phần số nguyên của số sẽ được in nguyên dạng. Phần thập phân sẽ chứa 6 con số. Nếu phần thập phân của con số ít hơn 6 số, nó sẽ được thêm các số không (0) bên phải hay gọi là làm tròn phía bên phải.
%e	Một con số bên trái dấu chấm thập phân và 6 con số bên phải giống như %f.

Bảng 6.2: Quy ước in

Bởi vì các ký hiệu %,\ và “ được dùng đặc biệt trong chuỗi điều khiển, nếu chúng ta cần in các ký hiệu này lên màn hình, chúng phải được dùng như trong Bảng 6.3:

\\	In ký tự  \
\ “	In ký tự “
%%	In ký tự %

Bảng 6.3: Các ký tự đặc biệt trong chuỗi điều khiển

Bảng dưới đây đưa ra vài ví dụ sử dụng chuỗi  điều khiển và mã định dạng khác nhau.

Số	Câu lệnh	Chuỗi điều khiển	Nội dung mà chuỗi điều khiển chứa đựng	Danh sách tham số	Giải thích danh sách tham số	Hiển thị trên màn hình
1.	printf(“%d”, 300);	%d	Chỉ chứa lệnh định dạng	300	Hằng số	300
2.	printf(“%d”, 10+5);	%d	Chỉ chứa lệnh định dạng	10 + 5	Biểu thức	15
3.	printf(“Good Morning Mr. Lee.”);	Good Morning Mr. Lee.	Chỉ là các ký tự văn bản	Không có (Nil)	Không có	Good Morning Mr. Lee.
4.	int  count = 100; printf(“%d”, count);	%d	Chỉ chứa lệnh định dạng	Count	Biến	100
5.	printf(“\nhello”);	\nhello	Chỉ là các ký tự văn bản và ký tự không in được.	Không có	Không có	Hello  (Trên dòng mới)
6.	#define str “Good Apple” …….. printf(“%s”, str);	%s	Chỉ chứa lệnh định dạng	Str	Hằng chuỗi	Good Apple
7.	…….. int count,stud_num; count = 0; stud_num = 100; printf(“%d %d\n”, count, stud_num);	%d %d	Chỉ chứa lệnh định dạng và trình tự thoát ra	count, stud_num	Hai biến	0, 100

Bảng 6.4 : Chuỗi điều khiển và mã định dạng

Ví dụ 6.1 :

Ðây là một chương trình đơn giản dùng minh họa cho một chuỗi có thể được in theo lệnh định dạng. Chương trình này cũng hiển thị một ký tự đơn, số nguyên và số thực (a single character, integer, và float).

#include <stdio.h>

void main()

{

int a = 10;

float b = 24.67892345;

char ch = ‘A’;

printf(“\nInteger data = %d”, a);

printf(“\nFloat Data = %f”, b);

printf(“\nCharacter = %c”, ch);

printf(“\nThis prints the string”);

printf(“%s”, ”\nThis also prints a string”);

}

Kết quả chương trình như sau:

Integer data = 10

Float Data = 24.678923

Character = A

This prints the string

This also prints a string

• Bổ từ (Modifier) cho các lệnh định dạng trong printf()

Các lệnh định dạng có thể có bổ từ (modifier), để thay đổi các đặc tả chuyển đổi gốc. Sau đây là các bổ từ được chấp nhận trong câu lệnh printf(). Nếu có nhiều bổ từ được dùng thì chúng tuân theo trình tự sau : 

Bổ từ ‘-‘

Dữ liệu sẽ được canh trái bên trong không gian dành cho nó, chúng sẽ được in bắt đầu từ vị trí ngoài cùng bên trái.

Bổ từ xác định độ rộng

Chúng có thể được dùng với kiểu: float, double hay char array (chuỗi-string). Bổ từ xác định độ rộng là một số nguyên xác định độ rộng nhỏ nhất của trường dữ liệu. Các dữ liệu có độ rộng nhỏ hơn sẽ cho kết quả canh phải trong trường dữ liệu. Các dữ liệu có kích thước lớn hơn sẽ được in bằng cách dùng thêm những vị trí cho đủ yêu cầu.Ví dụ, %10f  là lệnh định dạng cho các mục dữ liệu kiểu số thực với độ rộng trường dữ liệu thấp nhất là 10.

Bổ từ xác định độ chính xác

Chúng có thể được dùng với kiểu float, double hay mảng ký tự (char array, string). Bổ từ xác định độ rộng chính xác được viết dưới dạng .m với m là một số nguyên. Nếu sử dụng với kiểu float và double, chuỗi số chỉ ra số con số tối đa có thể được in ra phía bên phải dấu chấm thập phân.

Nếu phần phân số của các mục dữ liệu kiểu float hay double vượt quá độ rộng con số chỉ trong bổ từ, thì số đó sẽ được làm tròn. Nếu chiều dài chuỗi vượt quá chiều dài chỉ định thì chuỗi sẽ được cắt bỏ phần dư ra ở phía cuối. Một vài số không (0) sẽ được thêm vào nếu số con số thực sự trong một mục dữ liệu ít hơn được chỉ định trong bổ từ. Tương tự, các khoảng trắng sẽ được thêm vào cho chuỗi ký tự. Ví dụ, %10.3f là lệnh định dạng cho mục dữ liệu kiểu float, với độ rộng tối thiểu cho trường dữ liệu là 10 và 3 vị trí sau phần thập phân.

Bổ từ ‘0’

Theo mặc định, việc thêm vào một trường được thực hiện với các khoảng trắng. Nếu người dùng muốn thêm vào trường với số không (0), bổ từ này phải được dùng.

Bổ từ ‘l’

Bổ từ này có thể được dùng để hiển thị số nguyên như: long int hay một tham số kiểu double. Mã định dạng tương ứng cho nó là  %ld.

Bổ từ ‘h’

Bổ từ này được dùng để hiện thị kiểu short integer. Mã định dạng tương ứng cho nó là %hd.

Bổ từ ‘*’

Bổ từ này được dùng khi người dùng không muốn chỉ trước độ rộng của trường mà muốn chương trình xác định nó. Nhưng khi đi với bổ từ này, một tham số được yêu cầu phải chỉ ra độ rộng trường cụ thể.

Chúng ta hãy xem những bổ từ này hoạt động thế nào. Ðầu tiên, chúng ta xem xét tác động của nó đối với những dữ liệu kiểu số nguyên.

Ví dụ 6.2:

/* Chương trình này trình bày cách dùng bổ từ trong printf() */

#include <stdio.h>

void main()

{

printf(“The number 555 in various forms:\n”);

printf(“Without any modifier: \n”);

printf(“[%d]\n”, 555);

printf(“With - modifier:\n”);

printf(“[%-d]\n”, 555);

printf(“With digit string 10 as modifier:\n”);

printf(“[%10d]\n”, 555);

printf(“With 0 as modifier: \n”);

printf(“[%0d]\n”, 555);

printf(“With 0 and digit string 10 as modifiers:\n”);

printf(“[%010d]\n”, 555);

printf(“With -, 0 and digit string 10 as modifiers:\n”);

printf(“[%-010d]\n”, 555);

}

Kết quả như dưới đây:

The number 555 in various forms:

Without any modifier:

[555]

With - modifier:

[555]

With digit string 10 as modifier:

[       555]

With 0 as modifier:

[555]

With 0 and digit string 10 as modifiers:

[0000000555]

With -, 0 and digit string 10 as modifiers:

[555       ]

Chúng ta đã dùng ký hiệu ‘[‘ và ‘]’  để chỉ ra nơi trường bắt đầu và nơi kết thúc. Khi chúng ta dùng %d mà không có bổ từ, chúng ta thấy rằng nó dùng cho một trường có cùng độ rộng với số nguyên. Khi dùng %10d chúng ta thấy rằng nó dùng 10 khoảng trắng cho trường và số được canh lề phải theo mặc định. Nếu ta dùng bổ từ  –, số sẽ được canh trái trong trường đó. Nếu dùng bổ từ 0, chúng ta thấy rằng số sẽ thêm vào 0 thay vì là khoảng trắng.

Bây giờ chúng ta hãy xem bổ từ dùng với số thực.

Ví dụ 6.3:

/* Chương trình này trình bày cách dùng bổ từ trong printf() */

#include <stdio.h>

void main()

{

printf(“The number 555.55 in various forms:\n”);

printf(“In float form without modifiers:\n”);

printf(“[%f]\n”, 555.55);

printf(“In exponential form without any modifier:\n”);

printf(“[%e]\n”, 555.55);

printf(“In float form with - modifier:\n”);

printf(“[%-f]\n”, 555.55);

printf(“In float form with digit string 10.3 as modifier\n”);

printf(“[%10.3f]\n”, 555.55);

printf(“In float form with 0 as modifier:\n”);

printf(“[%0f]\n”, 555.55);

printf(“In float form with 0 and digit string 10.3”);

printf(“as modifiers:\n”);

printf(“[%010.3f]\n”, 555.55);

printf(“In float form with -, 0 ”);

printf(“and digit string 10.3 as modifiers:\n”);

printf(“[%-010.3f]\n”, 555.55);

printf(“In exponential form with 0”);

printf(“ and digit string 10.3 as modifiers:\n”);

printf(“[%010.3e]\n”, 555.55);

printf(“In exponential form with -, 0”);

printf(“ and digit string 10.3 as modifiers:\n”);

printf(“[%-010.3e]\n\n”, 555.55);

}

Kết quả như sau:

The number 555.55 in various forms:

In float form without modifiers:

[555.550000]

In exponential form without any modifier:

[5.555500e+02]

In float form with - modifier:

[555.550000]

In float form with digit string 10.3 as  modifier

[   555.550]

In float form with 0 as modifier:

[555.550000]

In float form with 0 and digit string 10.3 as modifiers:

[000555.550]

In float form with -, 0 and digit string 10.3 as modifiers:

[555.550   ]

In exponential form with 0 and digit string 10.3 as modifiers:

[05.555e+02]

In exponential form with -,0 and digit string 10.3 as modifiers:

[5.555e+02]

Theo mặc định cho %f, chúng ta có thể thấy rằng có 6 con số cho phần thập phân và mặc định cho %e là một con số tại phần nguyên và 6 con số phần bên phải dấu chấm thập phân. Chú ý cách thể hiện 2 số cuối cùng trong ví dụ trên, số các con số bên phải dấu chấm thập phân là 3, dẫn đến kết quả không được làm tròn.

Bây giờ, chúng ta hãy xem bổ từ dùng với chuỗi số. Chú ý cách mở rộng trường để chứa toàn bộ chuỗi. Hơn nữa, chú ý cách đặc tả độ chính xác .4 trong việc giới hạn số ký tự được in.

Ví dụ 6.4:

/* Chương trình trình bày cách dùng bổ từ với chuỗi*/

#include <stdio.h>

void main()

{

printf(“A string in various forms:\n”);

printf(“Without any format command:\n”);

printf(“Good day Mr. Lee. \n”);

printf(“With format command but without any modifier:\n”);

printf(“[%s]\n”, ”Good day Mr. Lee.”);

printf(“With digit string 4 as modifier:\n”);

printf(“[%4s]\n”, ”Good day Mr. Lee.”);

printf(“With digit string 19 as modifier: \n”);

printf(“[%19s]\n”, ”Good day Mr. Lee.”);

printf(“With digit string 23 as modifier: \n”);

printf(“[%23s]\n”, ”Good day Mr. Lee.”);

printf(“With digit string 25.4 as modifier: \n”);

printf(“[%25.4s]\n”, ”Good day Mr.Lee.”);

printf(“With – and digit string 25.4 as modifiers:\n”);

printf(“[%-25.4s]\n”, ”Good day Mr.shroff.”);

}

Kết quả như sau:

A string in various forms:

Without any format command:

Good day Mr. Lee.

With format command but without any modifier:

[Good day Mr. Lee.]

With digit string 4 as modifier:

[Good day Mr. Lee.]

With digit string 19 as modifier:

[  Good day Mr. Lee.]

With digit string 23 as modifier:

[      Good day Mr. Lee.]

With digit string 25.4 as modifier:

[                     Good]

With - and digit string 25.4 as modifiers:

[Good                     ]

Những ký tự ta nhập tại bàn phím không được lưu ở dạng các ký tự. Thật sự chúng lưu theo dạng các số dưới dạng mã ASCII (Bộ mã chuẩn Mỹ cho việc trao đổi thông tin - American Standard Code for Information Interchange). Các giá trị của một biến được thông dịch dưới dạng ký tự hay một số tùy vào kiểu của biến đó. Ví dụ sau mô tả điều này:

Ví dụ 6.5:

#include <stdio.h>

void main()

{

int a = 80;

char b= ‘C’;

printf(“\nThis is the number stored in ‘a’ %d”,a);

printf(“\nThis is a character interpreted from ‘a’ %c”,a);

printf(“\nThis is also a character stored in ‘b’ %c”,b);

printf(“\nHey! The character of ‘b’ is printed as a number!  %d“, b);

}

Kết quả như dưới đây:

This is the number stored in `a’ 80

This is a character interpreted from `a’ P

This is also a character stored in `b’ C

Hey! The character of `b' is printed as a number!67                                                                                                             

Kết quả này mô tả việc dùng các đặc tả định dạng và việc thông dịch của mã ASCII. Mặc dù các biến a và b đã được khai báo là các biến kiểu int và char, nhưng chúng đã được in như là ký tự và số nhờ vào việc dùng các bộ định dạng khác nhau. Ðặc điểm này của C giúp việc xử lý dữ liệu được linh hoạt.

Khi dùng câu lệnh printf() để cho ra một chuỗi dài hơn 80 ký tự trên một dòng, khi xuống dòng ta phải ngắt mỗi dòng bởi ký hiệu \ như được trình bày trong ví dụ dưới đây:

Ví dụ 6.6:

/* Chương trình trình bày cách dùng một chuỗi dài các ký tự*/

#include <stdio.h>

void main()

{

printf(“aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa\aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa\aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa\aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa\aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa”);

}

Kết quả như sau:

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

aaaaaaaaaaaaa

Trong ví dụ trên, chuỗi trong câu lệnh printf() có 252 ký tự. Trong khi một dòng văn bản chứa 80 ký tự, do đó chuỗi được mở rộng thành 3 hàng trong kết quả như trên.

6.2.2  scanf()

Hàm scanf() đư­ợc sử dụng để nhập dữ liệu. Khuôn dạng chung của hàm scanf() như sau:

scanf(<Chuỗi các định dạng>, <Danh sách các tham số>);

Ðịnh dạng đ­ược sử dụng bên trong câu lệnh printf() cũng đư­ợc sử dụng cùng cú pháp trong các câu lệnh scanf().

Những lệnh định dạng, bao gồm bổ từ và danh sách tham số được bàn luận cho printf() thì cũng hợp lệ cho scanf(), chúng tuân theo một số điểm khác biệt sau:

•   Sự  khác nhau trong danh sách tham số giữa printf() và scanf()

Hàm printf() dùng các tên biến, hằng số, hằng chuỗi và các biểu thức, nhưng scanf() sử dụng những con trỏ tới các biến. Một con trỏ tới một biến là một mục dữ liệu chứa đựng địa chỉ của nơi mà biến được cất giữ trong bộ nhớ. Những con trỏ sẽ đ­ược bàn luận chi tiết ở chương sau. Khi sử dụng scanf() cần tuân theo những quy tắc cho danh sách tham số:

• Nếu ta muốn nhập giá trị cho một biến có kiểu dữ liệu cơ bản, gõ vào tên biến cùng với ký hiệu & trư­ớc nó.
• Khi nhập giá trị cho một biến thuộc kiểu dữ liệu dẫn xuất (không phải thuộc bốn kiểu cơ bản char, int, float, double), không sử dụng & trư­ớc tên biến.

• Sự  khác nhau trong lệnh định dạng giữa printf() và scanf()

1. Không có tùy chọn %g.

2. Mã định dạng %f và %e có cùng hiệu quả tác động. Cả hai nhận một ký hiệu tùy chọn, một chuỗi các con số có hay không có dấu chấm thập phân và một trường số mũ tùy chọn.

Cách thức hoạt động của scanf()

scanf() sử dụng những ký tự không được in như ký tự khoảng trắng, ký tự phân cách (tab), ký tự xuống dòng để quyết định khi nào một trường nhập kết thúc và bắt đầu. Có sự tương ứng giữa lệnh định dạng với những trường trong danh sách tham số theo một thứ tự xác định, bỏ qua những ký tự khoảng trắng bên trong. Do đó, đầu vào có thể được trải ra hơn một dòng, miễn là chúng ta có ít nhất một ký tự phân cách, khoảng trắng hay hàng mới giữa các trường nhập vào. Nó bỏ qua những khoảng trắng và ranh giới hàng để thu đư­ợc dữ liệu.

Ví dụ 6.7:

Chương trình sau mô tả việc dùng hàm scanf().

#include <stdio.h>

void main()

{

int a;

float d;

char ch, name[40];

printf(“Please enter the data\n”);

scanf(“%d %f %c %s”, &a, &d, &ch, name);

printf(“\nThe values accepted are: %d, %f, %c, %s”, a, d, ch, name);

}

Kết quả như sau:

Please enter the data

12 67.9 F MARK

The values accepted are:12, 67.900002, F, MARK

Dữ liệu đầu vào có thể là:

12   67.9

F MARK

hoặc như:

12

67.9

F

MARK

cũng được nhận vào các biến a, d, ch, và name.

Xem ví dụ khác:

Ví dụ 6.8:

#include <stdio.h>

void main()

{

int i;

float x;

char c;

.........

scanf(“%3d %5f %c”, &i, &x, &c);

}

Nếu dữ liệu nhập vào là:

21 10.345  F

Khi chư­ơng trình được thực thi, thì 21 sẽ gán tới i, 10.34 sẽ gán tới x và ký tự 5 sẽ đư­ợc gán cho c.  Còn lại là đặc tính F sẽ bị bỏ qua.

Khi ta chỉ rõ một chiều rộng trường bên trong scanf(), thí dụ %10s, rồi sau đó scanf() chỉ thu nhận tối đa 10 ký tự hoặc tới ký tự khoảng trắng đầu tiên (bất cứ ký tự nào đầu tiên). Ðiều này cũng áp dụng cho các kiểu int, float và double.

Ví dụ d­ưới đây mô tả việc sử dụng hàm scanf() để nhập vào một chuỗi gồm có những ký tự viết hoa và khoảng trắng. Chuỗi sẽ có chiều dài không xác định nhưng nó bị giới hạn trong 79 ký tự (thật ra, 80 ký tự bao gồm ký tự trống (null) đư­ợc thêm vào nơi cuối chuỗi).

Ví dụ 6.9:

#include <stdio.h>

void main()

{

char line[80]; /* line[80] là một mảng lưu 80 ký tự */

..........

scanf(“%[ ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ]”, line);

..........

}

Mã khuôn dạng %[] có nghĩa những ký tự đư­ợc định nghĩa bên trong [] có thể đ­ược chấp nhận như­ những ký tự chuỗi hợp lệ. Nếu chuỗi BEIJING CITY đư­ợc nhập vào từ thiết bị nhập chuẩn, khi chương trình được thực thi, toàn bộ chuỗi sẽ đư­ợc gán cho mảng một khi chuỗi chỉ toàn là ký tự viết hoa và khoảng trắng. Nếu chuỗi đư­ợc viết là­ Beijing city, chỉ ký tự đơn­ B đư­ợc gán cho mảng, khi đó  thì ký tự viết thường đầu tiên (trong trư­ờng hợp này là ‘e’) đ­ược thông dịch như ký tự đầu tiên bên ngoài chuỗi.

Ðể chấp nhận bất kỳ ký tự nào đến khi gặp ký tự xuống dòng, chúng ta sử dụng mã định dạng %[^\n], điều này ngụ ý rằng chuỗi đó sẽ chấp nhận bất kỳ ký tự nào trừ “\n” (ký tự xuống dòng). Dấu mũ (^) ngụ ý rằng tất cả các ký tự trừ những ký tự nằm sau dấu mũ đó sẽ đư­ợc chấp nhận nh­ư ký tự hợp lệ.

Ví dụ 6.10:

#include <stdio.h>

void main()

{

char line[80];

……………..

scanf(“%[^\n]”, line);

………..

}

Khi hàm scanf() được thực thi, một chuỗi có chiều dài không xác định (nhưng không quá 79 ký tự) sẽ được nhập vào từ thiết bị nhập chuẩn và được gán cho mảng. Sẽ không có giới hạn nào trên các ký tự của chuỗi, ngoại trừ tất cả chúng chỉ nằm trên một hàng. Ví dụ chuỗi sau:

All’s well that ends well!

Có thể được nhập vào từ bàn phím và được gán cho mảng.

Bổ từ * cho kết quả khác nhau trong scanf(). Dấu * được dùng để chỉ rằng một trường sẽ được bỏ qua luôn hay tạm bỏ qua.

Ví dụ xét chương trình:

#include <stdio.h>

void main()

{

char item[20];

int partno;

float cost;

.........

scanf(“%s %*d %f”, item, &partno, &cost);

.........

}

Nếu  các mục dữ liệu tương ứng là:

battery 12345  0.05

thì battery sẽ được gán cho  item và 0.05 sẽ được gán cho cost nhưng 12345 sẽ không được gán cho partno bởi vì dấu * ngăn chặn việc gán.

Bất cứ ký tự khác trong scanf() mà không là mã định dạng trong chuỗi điều khiển phải được nhập vào chính xác nếu không sẽ phát sinh lỗi. Ðặc điểm này được dùng để chấp nhận dấu phân cách phẩy (,).

Ví dụ chuỗi dữ liệu

10, 15, 17

và lệnh nhập vào

scanf(“%d, %f, %c”, &intgr, &flt, &ch);

Chú ý rằng dấu phẩy trong chuỗi chuyển đổi tương ứng dấu phẩy trong chuỗi nhập và vì vậy nó sẽ có chức năng như dấu phân cách.

Ký tự khoảng trắng trong chuỗi điều khiển thường được bỏ qua mặc dù nó sẽ phát sinh trở ngại khi dùng với mã định dạng %c. Nếu chúng ta dùng bộ định dạng %c thì một khoảng trắng được xem như là một ký tự hợp lệ. 

Xét đoạn mã sau:

int x, y;

char ch;

scanf(“%2d %c %d”,&x, &ch, &y);

printf(“%d %d %d\n”,x, ch, y);

ta nhập vào:

14 c  5

14 sẽ được gán cho x, ký tự ch nhận ký tự khoảng trắng (số 32 trong hệ thập phân), do vậy y được gán giá trị của ký tự ‘c’ tức là số 99 trong hệ thập phân. 

Xét đoạn mã sau:

#include <stdio.h>

void main()

{

char c1, c2, c3;

…………..

scanf(“%c%c%c”,&c1, &c2, &c3);

………………..

}

Nếu dữ liệu nhập vào là: 

a b c

(với khoảng trắng giữa các ký tự), thì kết quả của phép gán:

c1 = a,           c2 = <Khoảng trắng>,                c3 = b

Ở đây chúng ta có thể thấy c2 chứa một khoảng trắng vì chuỗi nhập có chứa ký tự khoảng trắng.  Ðể bỏ qua các ký tự khoảng trắng này và đọc ký tự tiếp theo không phải là ký tự khoảng trắng, ta nên dùng tập chuyển đổi %1s.

scanf(“%c%1s%1s”,&c1, &c2, &c3);

Khi đó kết quả sẽ khác đi với cùng dữ liệu nhập vào như trước và kết quả đúng như ý định của ta:

c1 = a,           c2 = b,                c3 = c

6.3 Bộ nhớ đệm Nhập và Xuất (Buffered I/O)

Ngôn ngữ C bản thân nó không định nghĩa các thao tác nhập và xuất. Tất cả thao tác nhập và xuất được thực hiện bởi các hàm có sẵn trong thư viện hàm của C. Thư viện hàm C chứa một hệ thống hàm riêng mà nó điều khiển các thao tác này. Ðó là:

• Bộ nhớ đệm Nhập và Xuất – được dùng để đọc và viết các ký tự ASCII

Một vùng đệm là nơi lưu trữ tạm thời, nằm trên bộ nhớ máy tính hoặc trên thẻ nhớ của bộ điều khiển thiết bị (controller card). Các ký tự nhập vào từ bàn phím được đưa vào bộ nhớ và đợi đến khi người dùng nhấn phím return hay enter thì chúng sẽ được thu nhận như một khối và cung cấp cho chương trình.

Bộ nhớ đệm nhập và xuất có thể được phân thành:

• Thiết bị nhập/xuất chuẩn (Console I/O)

• Tập tin đệm nhập/xuất (Buffered File I/O)

Thiết bị nhập/xuất chuẩn liên quan đến những hoạt động của bàn phím và màn hình của máy tính. Tập tin đệm nhập/xuất liên quan đến những hoạt động thực hiện đọc và viết dữ liệu vào tập tin. Chúng ta sẽ nói về Thiết bị nhập/xuất.

Trong C, Thiết bị nhập/xuất chuẩn là một thiết bị luồng. Các hàm trong Thiết bị nhập/xuất chuẩn hướng các thao tác đến thiết bị nhập và xuất chuẩn của hệ thống.

Các hàm đơn giản nhất của Thiết bị nhập/xuất chuẩn là:

• getchar() – Ðọc một và chỉ một ký tự từ bàn phím.

• putchar() – Xuất một ký tự đơn ra màn hình.

6.3.1 getchar()

Hàm getchar() được dùng để đọc dữ liệu nhập vào, chỉ một ký tự tại một thời điểm từ bàn phím.Trong hầu hết việc thực thi của C, khi dùng getchar(), các ký tự nằm trong vùng đệm cho đến khi người dùng nhấn phím xuống dòng. Vì vậy nó sẽ đợi cho đến khi phím Enter được gõ. Hàm getchar() không có tham số, nhưng vẫn phải có cặp dấu ngoặc đơn. Nó đơn giản lấy về ký tự tiếp theo và sẵn sàng đưa ra cho chương trình. Chúng ta nói rằng hàm này trả về một giá trị có kiểu ký tự.

Chương trình sau trình bày cách dùng hàm getchar().

Ví dụ 6.11:

/* Chương trình trình bày cách dùng getchar() */

#include <stdio.h>

void main()

{

char letter;

printf(“\nPlease enter any character: “);

letter = getchar();

printf(“\nThe character entered by you is %c. “, letter);

}

Kết quả như sau:

Please enter any character: S

The character entered by you is S.

Trong chương trình trên ‘letter’ là một biến được khai báo là kiểu char do vậy nó sẽ nhận vào ký tự. 

Một thông báo:

Please enter any character:

sẽ xuất hiện trên màn hình. Ta nhập vào một ký tự, trong ví dụ là S, qua bàn phím và nhấn Enter. Hàm getchar() nhận ký tự đó và gán cho biến có tên là letter. Sau đó nó được hiển thị trên màn hình và ta có được thông báo.

The character entered by you is S.

6.3.2 putchar()

putchar() là hàm xuất ký tự trong C, nó sẽ xuất một ký tự lên màn hình tại vị trí con trỏ màn hình. Hàm này yêu cầu một tham số. Tham số của hàm putchar() có thể thuộc các loại sau:

• Hằng ký tự đơn
• Ðịnh dạng (Escape sequence)
• Một biến ký tự.

Nếu tham số là một hằng nó phải được bao đóng trong dấu nháy đơn. Bảng 6.5 trình bày vài tùy chọn cho putchar() và tác động của chúng.

Tham số	Hàm	Tác dụng
Biến ký tự	putchar(c)	Hiện thị nội dung của biến ký tự c
Hằng biến ký tự	putchar(‘A’)	Hiển thị ký tự A
Hằng số	putchar(‘5’)	Hiển thị con số 5
Ðịnh dạng (escape sequence)	putchar(‘\t’)	Chèn một ký tự khoảng cách (tab) tại vị trí con trỏ màn hình
Ðịnh dạng (escape sequence)	putchar(‘\n’)	Chèn một mã xuống dòng tại vị trí con trỏ màn hình

Bảng 6.5: Những tùy chọn cho putchar() và tác dụng của chúng

Chương trình sau trình bày về hàm putchar():

Ví dụ 6.12:

/* Chương trình này trình bày việc sử dụng hằng và định dạng trong hàm putchar() */

#include <stdio.h>

void main()

{

putchar(‘H’); putchar(‘\n’);

putchar(‘\t’);

putchar(‘E’); putchar(‘\n’);

putchar(‘\t’); putchar(‘\t’);

putchar(‘L’); putchar(‘\n’);

putchar(‘\t’); putchar(‘\t’); putchar(‘\t’);

putchar(‘L’); putchar(‘\n’);

putchar(‘\t’); putchar(‘\t’); putchar(‘\t’);

putchar(‘\t’);

putchar(‘O’);

}

Kết quả như sau:

H

     E

            L

                   L

                           O

Khác nhau giữa getchar() và putchar() là putchar() yêu cầu một tham số trong khi getchar() thì không.

Ví dụ 6.13:

/* Chương trình trình bày getchar() và putchar() */

#include <stdio.h>

void main()

{

char letter;

printf(“You can enter a character now: ”);

letter = getchar();

putchar(letter);

}

Kết quả như sau:

You can enter a character now: F

F

Tóm tắt bài học

• Trong C, Nhập và Xuất được thực hiện bằng cách dùng các hàm. Bất cứ chương trình nào trong C đều có quyền truy cập tới ba tập tin chuẩn. Chúng là tập tin nhập chuẩn (stdin), tập tin xuất chuẩn (stdout) và bộ lỗi chuẩn (stderr). Thông thường tập tin nhập chuẩn là bàn phím (keyboard), tập tin xuất chuẩn là màn hình (screen) và tập tin lỗi chuẩn cũng là màn hình.

• Tập tin tiêu đề <stdio.h> chứa các macro của nhiều hàm nhập và xuất (input/output function) được dùng trong C. 

• Thiết bị nhập/xuất chuẩn (Console I/O) liên quan đến những hoạt động của bàn phím và màn hình của máy tính. Nó chứa các hàm định dạng và không định dạng.

• Hàm nhập xuất định dạng là printf() và scanf().

• Hàm nhập xuất không định dạng là getchar() và putchar().

• Hàm scanf() được dùng cho dữ liệu nhập vào có định dạng, trong khi hàm printf() được dùng để xuất ra dữ liệu theo một định dạng cụ thể.

• Chuỗi điều khiển của printf() và scanf() phải luôn tồn tại bên trong dấu nháy kép “”. Chuỗi này sẽ chứa một tập các lệnh định dạng. Mỗi lệnh định dạng chứa ký hiệu %, một tùy chọn các bổ từ và các dạng kiểu dữ liệu xác định.

• Sự khác nhau chính giữa printf() và scanf() là hàm scanf() dùng địa chỉ của biến chứ không phải là tên biến.

• Hàm getchar() đọc một ký tự từ bàn phím.

• Hàm putchar(ch) gởi ký tự ch ra màn hình.

• Sự khác nhau giữa getchar() và putchar() là putchar() có một tham số trong khi getchar() thì không.

Kiểm tra tiến độ học tập

1. Các hàm nhập và xuất có định dạng là _________ và ________.

A. printf() và scanf()	B. getchar() và putchar()
C. puts() và gets()	D. Không câu nào đúng

2. Hàm scanf() dùng _________ tới các biến chứ không dùng tên biến.

A. Hàm	B. Con trỏ
C. Mảng	D. Không câu nào đúng

3. ___________ xác định định dạng cho các giá trị của biến sẽ được nhập và in.

A. Văn bản	B. Bộ định dạng
C. Tham số	D. Không câu nào đúng

4. _______ được dùng bởi hàm printf() để xác định các đặc tả chuyển đổi.

A. %	B. &
C. *	D. Không câu nào đúng

5. getchar() là một hàm không có bất cứ tham số nào. (True/False)

6. Một ___________ là một nơi lưu trữ tạm trong bộ nhớ.

A. ROM (Bộ nhớ chỉ đọc)	B. Thanh ghi
C. Vùng đệm	D. Không câu nào đúng

7. Ðịnh dạng (Escape sequence) có thể được đặt bên ngoài chuỗi điều khiển của printf().

(True/False)

Bài tập tự làm

1. A. Hãy dùng câu lệnh printf() để :

1. Xuất ra giá trị của biến số nguyên sum.
2. Xuất ra chuỗi văn bản "Welcome", tiếp theo là một dòng mới.
3. Xuất ra biến ký tự letter.
4. Xuất ra biến số thực discount.
5. Xuất ra biến số thực dump có 2 vị trí phần thập phân.

1. B. Dùng câu lệnh scanf() và thực hiện:

 a) Ðọc giá trị thập phân từ bàn phím vào biến số nguyên sum.

 b) Ðọc một giá trị số thực vào biến discount_rate.

2. Viết một chương trình xuất ra giá trị ASCII của các ký tự ‘A’ và ‘b’.

3. Xét chương trình sau:

#include <stdio.h>

void main()

{

int breadth;

float length, height;

scanf(“%d%f%6.2f”, breadth, &length, height);

printf(“%d %f %e”, &breadth, length, height);

}

Sửa lỗi chương trình trên.

4. Viết một chương trình nhập vào name, basic, daper (phần trăm của D.A), bonper (phần trăm lợi tức) và loandet (tiền vay bị khấu trừ) cho một nhân viên. Tính lương như sau:

salary = basic + basic * daper/100 + bonper *  basic/100 - loandet

Bảng dữ liệu:

name	basic	daper	bonper	loandet
MARK	2500	55	33.33	250.00

Tính salary và xuất ra kết quả dưới các đầu đề sau (Lương được in ra gần dấu đôla ($)):

Name Basic Salary

Viết một chương trình yêu cầu nhập vào tên, họ của bạn và sau đó xuất ra tên, họ theo dạng là họ, tên.