需要解释在哪些情况下我们应该在 C 中将 & 与 printf 一起使用

Question

据我所知，在 c 中使用 printf() 时，我们不使用 &.Right？但是在我的程序中，如果我不在显示功能中使用它，它会给我一个错误。有人可以解释一下吗?谢谢你

#include<stdio.h>
#define max 100
void enqueue();
char dequeue(void);
int front=-1,rear=-1,option;
char name[max][max],val;
void display(void);


void enqueue() {

    printf("Enter the name of the paitent : ");
    if(rear==max-1)
        printf("Line is full");
    else if (front==-1 && rear==-1)
        front=rear=0;
    else
        rear++;
    scanf("%s",&name[rear][rear]);

}

char dequeue(void) {
    char val;
    if(front==-1 || front >rear )
        printf("Line is empty");
    else
    {
        val=name[front];
        front++;
        if(front>rear)
            front=rear=-1;
        return val;
    }
}
void display(void) {
    int i;
    if(front==-1|| front >rear)
        printf("The queue is empty");
    else
    {
        for(i=front; i<=rear; i++) {
            printf("%s\t",&name[i][i]);
        }
    }

}



int main () {
    printf("\n\n*******Medical Cneter********");
    printf("\n\t1. Insert a paitent");
    printf("\n\t2. Remove a paitent");
    printf("\n\t3. Check Paitent list");
    printf("\n\t4. Display");
    printf("\n\t5. Exit");
    do {
        printf("\nEnter your option: ");
        scanf("%d",&option);
        switch(option) 
       {
        case 1:
            enqueue();
            break;
        case 2:
            dequeue();
            break;
        //  case 3:
        case 4:
            display();
            break;
        }

    } while(option !=5);

}

如果我不使用 & 程序会崩溃。据我所知，在 c 中使用 printf() 时我们不使用。但是在我的程序中，如果我不在显示功能中使用它，它会给我一个错误。有人可以解释一下吗？谢谢你

Answer 1

为了回答您的问题，让我们回顾一下& 运算符的作用，以及我们需要传递给printf 的值类型，以及为了比较，我们需要传递给scanf 的值类型.

如果你有一个东西x，那么表达式&x 会给你一个指向x 的指针。如果x 是int，则&x 给出指向int 的指针。如果x 是char，则&x 给出指向char 的指针。

例如，如果我写

int i;
int *ip;
ip = &i;

我已经声明了一个int 变量i 和一个指向int 变量ip。我使用& 运算符创建了指向i 的指针，并将指向int 的指针存储在变量ip 中。这一切都很好。

您可能知道，当您调用scanf 时，您总是必须将指针传递给您希望scanf 为您填写的变量。你不会写

scanf*"%d %d", x, y);    /* WRONG */

因为这会将变量x 和y 的值传递给scanf。但是您不想将值传递到scanf，您希望scanf 从用户那里读取一些值，并将它们传回给您。事实上，您希望scanf 将写入您的变量x 和y。这就是为什么您将指针传递给x 和y，以便scanf 可以使用指针来填充您的变量。这就是为什么你几乎总是在scanf 调用中的参数上看到&。

但这些原因都不适用于printf。当您调用printf 时，您确实想将普通值传递给它。您不会（通常）要求printf 将任何数据传回给您。所以大多数printf 格式说明符被定义为接受普通值，not 指向值的指针。所以这就是为什么你在printf 电话中几乎看不到& 的原因。

现在，您可能会将& 视为将事物“转换”为指针的运算符，但这并不是一个很好的思考方式。正如我所说，给定一个对象x，表达式&x构造一个指向x的指针。它不会“转换”任何东西；它当然不会“转换” x。它构造了一个全新的指针值，指向x。

在您发布的代码中，看起来您可能使用了& 来尝试执行这样的“转换”。你有一个数组name，类型为array-of-array-of-char，或一个二维字符数组。你试图用%s 打印一个字符串。你知道，或者你的编译器警告你，%s 需要一个指向字符的指针，并且你知道（或者你的编译器告诉你）表达式name[i][i] 给出了一个char 类型的值。现在，将& 放在name[i][i] 前面确实得到了一个指向char 类型的值，正如%s 所要求的那样，它甚至可能看起来有效，但这是一个相当随意的解决方案。

确实printf 的%s 需要一个指向char 的指针，但它不需要任何 指向char 的指针；它需要一个指向char 的指针，该指针指向一个有效的、以空值结尾的字符串。这就是为什么，即使%s 需要一个指针，您仍然通常不会在printf 调用中看到&。您可以在单个字符变量上使用 & 来获取指向该字符的指针，如下所示：

char c = 'x';
printf("%s", &c);    /* WRONG */

但这是损坏的代码，无法正常工作，因为你得到的指针不是一个有效的字符串，因为没有空终止。

在您的代码中，您可能想要更改行

printf("%s\t",&name[i][i]);

到

printf("%s\t",name[i]);

name 是char 的二维数组，但是由于C 中的字符串是char 的数组，因此您也可以将name 视为字符串的（一维）数组，我认为这就是您尝试使用它的方式。

同样，我怀疑你想换行

scanf("%s",&name[rear][rear]);

到

scanf("%s", name[rear]);

但在你说“我认为scanf 总是需要&！”之前，请记住，规则是scanf 需要一个指针。由于name[i] 是一个数组，当你将它传递给scanf 时（或者实际上当你在任何表达式中使用它时），你会自动获得指向它的第一个元素的指针。 （这也是printf("%s\t",name[i])背后的原因。）

如果你想使用显式的&，你想要的是一个指向你想要scanf 填充的字符串数组的开始的指针，所以我想你会想要

scanf("%s", &name[rear][0]);

而不是你的表达方式。

（看起来您可能不小心将字符串沿name 数组的对角线而不是左边缘向下运行。您声明了完美的方形数组也很奇怪

char name[max][max];

即 100 个字符串，每个字符串 100 个字符。没有错，它会起作用，但它很好奇，而且它更容易混淆行和列。）

`

Answer 2

我尝试编译您的代码，但似乎出现错误：

warning: assignment makes integer from pointer without a cast [-Wint-conversion]
 val=name[front];
    ^

原因是name 是一个二维数组，而您将一个指向一维字符数组的指针分配给一个字符。

我认为，为了完全理解这个问题，必须理解 C 是如何处理内存和指针的。

“&”符号表示您正在获取某物的地址（不要与 c++ 引用混淆）。

这意味着如果函数具有如下参数：

void foo(char* bar);

如果您想将变量 char var; 传递给函数，则必须使用“&”符号调用函数以明确告诉编译器您要将 var 的地址作为参数传递给函数。

foo(&var);

如果您想在函数foo 中访问var 的值，则必须“取消引用”指针，以便编译器了解您希望将值存储在刚刚传递给函数的地址中。

为了取消引用指针，您使用“*”符号。

char some_char_in_foo = *var;

我建议阅读指针以进一步澄清问题。

Answer 3

printf 和scanf 中的%s 转换说明符期望其对应的参数类型为char *，并指向字符串 中的第一个字符。

请记住，在 C 中，字符串 是包含 0 值终止符的字符序列。字符串存储在char 的数组中（或wchar_t 用于“宽”字符串）。

您的name 数组可以存储max 字符串，每个字符串最长可达max-1 个字符，不包括字符串终止符。

当数组表达式 不是sizeof 或一元& 运算符的操作数，或者不是用于在声明中初始化字符数组的字符串文字时，表达式为将类型“char”的类型隐式转换（“decays”）为“指向char”的指针，表达式的值是第一个元素的地址。

name 的类型为“max-max 的元素数组-char 的元素数组”。这意味着每个name[i] 的类型为“max-元素数组char”，如果它不是& 或sizeof 的操作数，则“衰减”为char *。

这基本上是一种冗长的说法，即表达式 max[i] 等同于&max[i][0]。所以你可以写你的printf 声明为

printf( "%s\t", name[i] ); 

同样，您可以将enqueue 函数中的scanf 语句重写为

scanf( "%s", name[i] ); 

虽然老实说，对于用户输入，使用fgets 更安全：

if ( fgets( name[i], sizeof name[i], stdin ) )
  // successful input
else
  // EOF or error on read

Answer 4

& 运算符的意思是“引用”。 scanf 修改其参数，因此，您需要提供对要修改的参数的引用。 printf 不会修改其参数，因此，您可以按值传递其参数，因为它可以通过副本完成其工作。

但是，这不是最终规则，因为格式字符串%p 将打印一个指针（即引用）。所以printf 在某些情况下可能需要引用变量。

更一般的规则是：scanf 通过引用获取参数，printf 通过值获取参数。