一、什么是scanf_s函数
scanf_s函数是C语言中的输入函数之一，其作用是从标准输入流（例如键盘）中读取数据，并将读取的数据存储到指定的变量中。scanf_s函数与其他输入函数相比，具有更强的安全性，可避免缓冲区溢出的风险。
二、scanf_s函数的基本用法
scanf_s函数的基本格式如下：
scanf_s(const char* format, ...);
其中，format是一个C格式字符串，用于指定如何读取输入数据；省略号(…)表示可以传入任意数量和类型的参数，这些参数会与格式字符串中的占位符一一对应。
scanf_s函数的返回值是成功读取的数据项数量，如果在读取过程中出现错误或到达输入流的结尾，则返回-1。
下面是一个示例程序，演示了scanf_s函数的基本用法：
#include <stdio.h>
int main()
{
int num;
printf("请输入一个整数：");
scanf_s("%d", &num);//从键盘读取一个整数
printf("你输入的整数是：%dn", num);//输出读取的整数
return 0;
}
三、scanf_s函数的格式控制字符串
scanf_s函数的格式控制字符串用于指定输入数据的类型和格式。在格式控制字符串中，有一些特殊字符和占位符，它们分别表示不同的含义。
1. %c：读取一个字符
下面是一个示例程序，演示了如何使用%c格式控制字符串从标准输入流中读取一个字符：
#include <stdio.h>
int main()
{
char ch;
printf("请输入一个字符：");
scanf_s("%c", &ch);//从键盘读取一个字符
printf("你输入的字符是：%cn", ch);//输出读取的字符
return 0;
}
2. %s：读取一个字符串
下面是一个示例程序，演示了如何使用%s格式控制字符串从标准输入流中读取一个字符串：
#include <stdio.h>
int main()
{
char str[50];
printf("请输入一个字符串：");
scanf_s("%s", str, 50);//从键盘读取一个字符串
printf("你输入的字符串是：%sn", str);//输出读取的字符串
return 0;
}
3. %d、%i、%o、%x、%X：读取一个整数
下面是一个示例程序，演示了如何使用%d格式控制字符串从标准输入流中读取一个整数：
#include <stdio.h>
int main()
{
int num;
printf("请输入一个整数：");
scanf_s("%d", &num);//从键盘读取一个整数
printf("你输入的整数是：%dn", num);//输出读取的整数
return 0;
}
除了%d以外，scanf_s函数还支持其他几种整数格式控制字符串：
- %i：可以读取十进制、八进制、十六进制表示的整数。例如，输入字符串”100″会被解释为十进制整数100，输入字符串”0100″会被解释为八进制整数64，输入字符串”0x100″会被解释为十六进制整数256。
- %o：读取一个八进制表示的整数。例如，输入字符串”100″会被解释为八进制整数64。
- %x：读取一个十六进制表示的整数。例如，输入字符串”100″会被解释为十六进制整数256。
- %X：与%x类似，但读取的整数是大写形式的十六进制表示。
4. %f、%e、%E、%g、%G：读取一个浮点数
下面是一个示例程序，演示了如何使用%f格式控制字符串从标准输入流中读取一个浮点数：
#include <stdio.h>
int main()
{
float num;
printf("请输入一个浮点数：");
scanf_s("%f", &num);//从键盘读取一个浮点数
printf("你输入的浮点数是：%fn", num);//输出读取的浮点数
return 0;
}
除了%f以外，scanf_s函数还支持其他几种浮点数格式控制字符串：
- %e、%E：读取一个科学计数法表示的浮点数。例如，输入字符串”1.23e2″会被解释为浮点数123.0。
- %g、%G：根据精度自动选择%f或%e/%E格式控制字符串。例如，如果读取到的浮点数是12.345，如果精度<=7，则会输出"12.345"，否则输出"1.2345e+01"。
四、scanf_s函数的安全性控制
scanf_s函数具有更强的安全性，因为它会进行一些安全性控制，从而避免缓冲区溢出等错误。主要的安全性控制有以下几个方面：
1. 指定读取数据的最大长度
scanf_s函数允许指定读取数据的最大长度。例如，在读取一个字符串时，可以指定缓冲区的最大长度，从而避免数据溢出。下面是一个示例程序，演示了如何通过限制最大长度来保证scanf_s函数的安全性：
#include <stdio.h>
#define MAX_LEN 50
int main()
{
char str[MAX_LEN];
printf("请输入一个字符串：");
scanf_s("%s", str, MAX_LEN);//从键盘读取一个字符串，并指定最大长度
printf("你输入的字符串是：%sn", str);//输出读取的字符串
return 0;
}
2. 检查读取数据的长度
scanf_s函数会检查读取数据的长度，如果读取的数据长度超过了缓冲区的最大长度，则会截断多余的数据或返回错误。
下面是一个示例程序，演示了如何通过检查读取数据的长度来保证scanf_s函数的安全性：
#include <stdio.h>
void SafeScanf(char* str, int maxLen)
{
int count = scanf_s("%s", str, maxLen);//从键盘读取一个字符串，并指定最大长度
if (count == -1)
{
printf("读取错误或到达输入流的结尾！n");
}
else if (count == maxLen)
{
printf("输入的字符串过长，已被截断！n");
}
else
{
printf("你输入的字符串是：%sn", str);//输出读取的字符串
}
}
int main()
{
char str[20];
printf("请输入一个字符串：");
SafeScanf(str, 20);
return 0;
}
3. 使用格式指定辅助符
scanf_s函数还支持使用格式指定辅助符，用于限制读取数据的长度和类型。下面是一个示例程序，演示了如何使用格式指定辅助符来保证scanf_s函数的安全性：
#include <stdio.h>
int main()
{
char str[50];
printf("请输入一个最多包含20个字符的字符串：");
scanf_s("%20s", str, 50);//从键盘读取一个最多包含20个字符的字符串
printf("你输入的字符串是：%sn", str);//输出读取的字符串
return 0;
}
五、scanf_s函数的错误处理
scanf_s函数在读取输入数据过程中，可能会出现一些错误。主要的错误类型有以下几种：
1. 输入数据与格式字符串不匹配
如果输入数据的类型、格式与格式字符串不匹配，则scanf_s函数会返回错误。下面是一个示例程序，演示了如何处理输入数据与格式字符串不匹配的错误：
#include <stdio.h>
int main()
{
int num;
printf("请输入一个整数：");
while (scanf_s("%d", &num) != 1)//从键盘读取一个整数，并检查是否读取成功
{
printf("输入错误，请重新输入一个整数：");
while (getchar() != 'n');//清空输入缓冲区
}
printf("你输入的整数是：%dn", num);//输出读取的整数
return 0;
}
2. 数据读取错误或到达输入流的结尾
如果输入数据读取错误或到达输入流的结尾，则scanf_s函数会返回-1。下面是一个示例程序，演示了如何处理数据读取错误或到达输入流的结尾的错误：
#include <stdio.h>
int main()
{
int num;
printf("请输入一个整数：");
if (scanf_s("%d", &num) == -1)//从键盘读取一个整数，并检查返回值
{
printf("读取错误或到达输入流的结尾！n");
}
else
{
printf("你输入的整数是：%dn", num);//输出读取的整数
}
return 0;
}
3. 缓冲区溢出
由于scanf_s函数具有更强的安全性，因此可以避免缓冲区溢出等错误。下面是一个示例程序，演示了如何处理缓冲区溢出的错误：
#include <stdio.h>
#define MAX_LEN 50
int main()
{
char str[MAX_LEN];
printf("请输入一个最多包含20个字符的字符串：");
if (scanf_s("%20s", str, MAX_LEN) == -1)//从键盘读取一个最多包含20个字符的字符串，并检查是否读取成功
{
printf("读取错误或到达输入流的结尾！n");
}
else
{
printf("你输入的字符串是：%sn", str);//输出读取的字符串
}
return 0;
}