[達人專欄] 跟著豬腳 C 起來：程式如果不能輸入資料，那有什麼用？

　　前篇：跟著豬腳 C 起來：條件分歧，邏輯整個都出來了

　　其實這篇正常來說早在當初最前面講 printf 的時候就該一起寫，但我個人覺得如果不先把條件分歧之類的基礎工具講完，那麼就算能讓使用者輸入資料進來，好像也沒有什麼意義，所以擺到今天才講。

　　大部分的 3C 產品，正常來說總會有個螢幕（顯示面板）或是按鈕，讓你能夠對機器下達指令，而你也能同時透過顯示面板知道目前機器的狀態——這兩種基本元素，正是現代電腦具備的 I/O（input / output）功能。

　　我們平時在電腦上面操作的程式也同理。撇除完全自動化的程式不談，很多時候我們總是需要按照使用者的需求來決定程式應該如何執行，這個程式才能夠真的算是有用。

　　回憶一下上次示範的簡易身分證字號檢查器。你想想，如果程式設計師把想檢查的那組身分證字號寫死在 code 裡面，那這個程式不就只能檢查這麼一組身分證字號嗎？只能檢查一組身分證字號的檢查器，跟垃圾有什麼兩樣呢？

　　所以，我們今天要來講的是 printf 的好兄弟——scanf！

　　它的用法跟 printf 長得很像，先擺個字串把要讓使用者輸入的格式排出來，然後再把負責接收輸入資料的變數們依序放在後面：

    int x, y;
    printf("請輸入 x, y 的值並以空格隔開：");
    scanf("%d %d", &x, &y);

　　這種時候使用者只要輸入「100 200」然後按下 enter，x 的值就會被設為 100、y 的值就會被設為 200。

　　這裡值得注意的是，scanf 和 printf 有個地方不同，那就是負責接收資料的變數前面必須加上一個「&」符號，不過這裡涉及記憶體位址在函數的傳遞問題，這個就留到以後再一起講吧，總之現階段只要記得使用 scanf 的時候變數前面必須加上「&」就好了。

　　也可以接收浮點數：

    float m;
    printf("請輸入 m 的值：");
    scanf("%f", &m);

　　你也可以把 scanf 用來接收字串，然後以「%10s」來限定只能輸入 10 個字元（例如用在上次示範的身分證字號檢查器上面）：

    char str[16];
    printf("請輸入要檢查的身分證字號：");
    scanf("%10s", &str);

　　關於字串這裡要補充一點。我們知道字串實際上就是很多個 char 組成的 char 陣列，而且裡面每個位元存的都是一個 0~255 的數字，只是經由 ASCII 碼表轉換而已（這點我在《跟著豬腳 C 起來：各式各樣的資料型態》有講過），比如我們在一個長度為 16 的 char 陣列存入「A123456789」，這個陣列的內容就會是：

　　{65, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 0, 0, 0, 0, 0, 0}

　　（以上用十進制表示）

　　一般來說，0 在 ASCII 碼表上的意義是空字元，用在 C 語言的字串的時候可以表示一個字串的結束點，也就是說系統只要讀取到 0 就會認為這個字串已經讀取完畢，後半段的東西就會完全當作沒看見，你可以實驗看看：

    char str[16] = "ABC123456789";
    str[4] = 0;
    printf("%s", str);

　　我們把 str[4] 這個 byte 的值強制歸零，使得這個陣列的內容變成：

　　{65, 66, 67, 49, 0, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 0, 0, 0, 0}

　　我們再直接把 str 的內容 print 出來，會得到「ABC1」的結果——系統發現 str[4] 的值是 0，認為這個字串已經結束了，因此只會把 str[0]、str[1]、str[2]、str[3] 當作是這個字串的有效部分。

　　這個 0 很重要！在 C 語言裡，任何的字串都需要用到 0 來當作結束標誌。如果你宣告了一個長度為 16 bytes 的字串，那就代表它只能存 15 個字元，因為你必須留一個空間給 0 作為結束標誌來使用。

　　如果我們把最後一個 byte 強制填入有效的字元，就會導致系統繼續讀取下去，有一定的概率接著輸出相鄰記憶體的內容：

　　這當然是一件很危險的事情。寫程式的時候，最害怕的事情就是 overflow（溢位），如果是自己寫來跑點簡單任務的東西或許無傷大雅，但如果想寫的程式有重要用途或有一定安全性的需求，我們就應該在開發階段就先避免任何可能會導致溢位的設計，因為有能力的駭客會利用這種記憶體的溢位來挖掘漏洞，甚至藉此取得系統控制權限，而且這種事情在程式設計的領域已不鮮見。

　　如果是想寫個「堪用的程式」，這篇已經可以算是最後一片拼圖了（當然這不是本系列的最後一篇）。不管寫得醜不醜，至少你已經把初級工具包蒐集完畢：輸出、輸入、變數、資料型態、條件分歧、陣列、迴圈。這些就算拿到不同的程式語言上面一樣通用，只是寫法或用法細節稍有不同而已。

　　——C 語言系列搞了這麼多篇，學寫程式怎麼可能不做題目呢？有興趣的話可以利用這系列到目前為止教過的內容，試著做做看：

　　【第一題】
　　1. 令使用者輸入一串文字（用 32 bytes 的 char 陣列儲存）
　　2. 讓程式自動計算該串文字裡面有幾個大寫英文字母、幾個小寫英文字母、幾個數字

　　【第二題】
　　1. 令使用者輸入 5 組整數（直接用 int 儲存）
　　2. 讓程式自動找出 5 組數字裡面最大的數和最小的數

　　【第三題】
　　1. 令使用者輸入兩組正整數，分別存入 x 和 y
　　2. 讓程式自動計算 x+y 的值並顯示出來，不能有精確度的遺失
　　3. x 和 y 各可以達到最多 50 位數，位數可以不同（比如 x 有 37 位、y 有 42 位）
　　4. 全程不使用到 float、double、long

　　做完不會有獎品，但你一定會有收穫。

　　やらないか。

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