單片機(jī)編程中的格式轉(zhuǎn)換---sprintf

　　頭文件：stdio.h

　　函數(shù)原型：int sprintf( char *buffer, const char *format, [ argument] … ) ;

　　返回值：字符串長度（strlen）

自《CSDN 社區(qū)電子雜志——C/C++雜志》

在將各種類型的數(shù)據(jù)構(gòu)造成字符串時(shí)，sprintf 的強(qiáng)大功能很少會讓你失望。由于sprintf 跟printf 在用法上幾乎一樣，只是打印的目的地不同而已，前者打印到字符串中，后者則直接在命令行上輸出。這也導(dǎo)致sprintf 比printf 有用得多。

sprintf 是個(gè)變參函數(shù)，定義如下：
int sprintf( char *buffer, const char *format [, argument] ... );
除了前兩個(gè)參數(shù)類型固定外，后面可以接任意多個(gè)參數(shù)。而它的精華，顯然就在第二個(gè)參數(shù)：
格式化字符串上。

printf 和sprintf 都使用格式化字符串來指定串的格式，在格式串內(nèi)部使用一些以“%”開頭的格式說明符（format specifications）來占據(jù)一個(gè)位置，在后邊的變參列表中提供相應(yīng)的變量，最終函數(shù)就會用相應(yīng)位置的變量來替代那個(gè)說明符，產(chǎn)生一個(gè)調(diào)用者想要的字符串。

格式化數(shù)字字符串
sprintf 最常見的應(yīng)用之一莫過于把整數(shù)打印到字符串中，所以，spritnf 在大多數(shù)場合可以替代
itoa。

如：
//把整數(shù)123 打印成一個(gè)字符串保存在s 中。
sprintf(s, "%d", 123); //產(chǎn)生"123"
可以指定寬度，不足的左邊補(bǔ)空格：
sprintf(s, "??", 123, 4567); //產(chǎn)生：" 123 4567"
當(dāng)然也可以左對齊：
sprintf(s, "%-8d?", 123, 4567); //產(chǎn)生："123 4567"
也可以按照16 進(jìn)制打印：
sprintf(s, "%8x", 4567); //小寫16 進(jìn)制，寬度占8 個(gè)位置，右對齊
sprintf(s, "%-8X", 4568); //大寫16 進(jìn)制，寬度占8 個(gè)位置，左對齊

這樣，一個(gè)整數(shù)的16 進(jìn)制字符串就很容易得到，但我們在打印16 進(jìn)制內(nèi)容時(shí)，通常想要一種左邊補(bǔ)0 的等寬格式，那該怎么做呢？很簡單，在表示寬度的數(shù)字前面加個(gè)0 就可以了。
sprintf(s, "X", 4567); //產(chǎn)生："000011D7"
上面以”%d”進(jìn)行的10 進(jìn)制打印同樣也可以使用這種左邊補(bǔ)0 的方式。

這里要注意一個(gè)符號擴(kuò)展的問題：比如，假如我們想打印短整數(shù)（short）-1 的內(nèi)存16 進(jìn)制表示形式，在Win32 平臺上，一個(gè)short 型占2 個(gè)字節(jié)，所以我們自然希望用4 個(gè)16 進(jìn)制數(shù)字來打印它：
short si = -1;
sprintf(s, "X", si);
產(chǎn)生“FFFFFFFF”，怎么回事？因?yàn)閟pritnf 是個(gè)變參函數(shù)，除了前面兩個(gè)參數(shù)之外，后面的參數(shù)都不是類型安全的，函數(shù)更沒有辦法僅僅通過一個(gè)“%X”就能得知當(dāng)初函數(shù)調(diào)用前參數(shù)壓棧時(shí)被壓進(jìn)來的到底是個(gè)4 字節(jié)的整數(shù)還是個(gè)2 字節(jié)的短整數(shù)，所以采取了統(tǒng)一4 字節(jié)的處理方式，導(dǎo)致參數(shù)壓棧時(shí)做了符號擴(kuò)展，擴(kuò)展成了32 位的整數(shù)-1，打印時(shí)4 個(gè)位置不夠了，就把32 位整數(shù)-1 的8 位16 進(jìn)制都打印出來了。

如果你想看si 的本來面目，那么就應(yīng)該讓編譯器做0 擴(kuò)展而不是符號擴(kuò)展（擴(kuò)展時(shí)二進(jìn)制左邊補(bǔ)0 而不是補(bǔ)符號位）：
sprintf(s, "X", (unsigned short)si);
就可以了?；蛘撸?br />unsigned short si = -1;
sprintf(s, "X", si);

sprintf 和printf 還可以按8 進(jìn)制打印整數(shù)字符串，使用”%o”。注意8 進(jìn)制和16 進(jìn)制都不會打
印出負(fù)數(shù)，都是無符號的，實(shí)際上也就是變量的內(nèi)部編碼的直接的16 進(jìn)制或8 進(jìn)制表示。

控制浮點(diǎn)數(shù)打印格式
浮點(diǎn)數(shù)的打印和格式控制是sprintf 的又一大常用功能，浮點(diǎn)數(shù)使用格式符”%f”控制，默認(rèn)保
留小數(shù)點(diǎn)后6 位數(shù)字，比如：
sprintf(s, "%f", 3.1415926); //產(chǎn)生"3.141593"
但有時(shí)我們希望自己控制打印的寬度和小數(shù)位數(shù)，這時(shí)就應(yīng)該使用：”%m.nf”格式，其中m 表
示打印的寬度，n 表示小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)。比如：
sprintf(s, ".3f", 3.1415626); //產(chǎn)生：" 3.142"
sprintf(s, "%-10.3f", 3.1415626); //產(chǎn)生："3.142 "
sprintf(s, "%.3f", 3.1415626); //不指定總寬度，產(chǎn)生："3.142"

注意一個(gè)問題，你猜
int i = 100;
sprintf(s, "%.2f", i);
會打出什么東東來？“100.00”？對嗎？自己試試就知道了，同時(shí)也試試下面這個(gè)：
sprintf(s, "%.2f", (double)i);
第一個(gè)打出來的肯定不是正確結(jié)果，原因跟前面提到的一樣，參數(shù)壓棧時(shí)調(diào)用者并不知道跟i相對應(yīng)的格式控制符是個(gè)”%f”。而函數(shù)執(zhí)行時(shí)函數(shù)本身則并不知道當(dāng)年被壓入棧里的是個(gè)整數(shù)，于是可憐的保存整數(shù)i 的那4 個(gè)字節(jié)就被不由分說地強(qiáng)行作為浮點(diǎn)數(shù)格式來解釋了，整個(gè)亂套了。不過，如果有人有興趣使用手工編碼一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，那么倒可以使用這種方法來檢驗(yàn)一下你手工編排的結(jié)果是否正確。

字符/Ascii 碼對照
我們知道，在C/C++語言中，char 也是一種普通的scalable 類型，除了字長之外，它與short，
int，long 這些類型沒有本質(zhì)區(qū)別，只不過被大家習(xí)慣用來表示字符和字符串而已。（或許當(dāng)年該把
這個(gè)類型叫做“byte”，然后現(xiàn)在就可以根據(jù)實(shí)際情況，使用byte 或short 來把char 通過typedef 定義出來，這樣更合適些）于是，使用”%d”或者”%x”打印一個(gè)字符，便能得出它的10 進(jìn)制或16 進(jìn)制的ASCII 碼；反過來，使用”%c”打印一個(gè)整數(shù)，便可以看到它所對應(yīng)的ASCII 字符。以下程序段把所有可見字符的ASCII 碼對照表打印到屏幕上（這里采用printf，注意”#”與”%X”合用時(shí)自動為16 進(jìn)制數(shù)增加”0X”前綴）：
for(int i = 32; i < 127; i++) {
printf("[ %c ]: = 0x%#04Xn", i, i, i);
}

連接字符串
sprintf 的格式控制串中既然可以插入各種東西，并最終把它們“連成一串”，自然也就能夠連
接字符串，從而在許多場合可以替代strcat，但sprintf 能夠一次連接多個(gè)字符串（自然也可以同時(shí)
在它們中間插入別的內(nèi)容，總之非常靈活）。比如：
char* who = "I";
char* whom = "CSDN";
sprintf(s, "%s love %s.", who, whom); //產(chǎn)生："I love CSDN. "
strcat 只能連接字符串（一段以’’結(jié)尾的字符數(shù)組或叫做字符緩沖，null-terminated-string），但有時(shí)我們有兩段字符緩沖區(qū)，他們并不是以’’結(jié)尾。比如許多從第三方庫函數(shù)中返回的字符數(shù)組，從硬件或者網(wǎng)絡(luò)傳輸中讀進(jìn)來的字符流，它們未必每一段字符序列后面都有個(gè)相應(yīng)的’’來結(jié)尾。如果直接連接，不管是sprintf 還是strcat 肯定會導(dǎo)致非法內(nèi)存操作，而strncat 也至少要求第一個(gè)參數(shù)是個(gè)null-terminated-string，那該怎么辦呢？我們自然會想起前面介紹打印整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)時(shí)可以指定寬度，字符串也一樣的。比如：
char a1[] = {A, B, C, D, E, F, G};
char a2[] = {H, I, J, K, L, M, N};
如果：
sprintf(s, "%s%s", a1, a2); //Dont do that!
十有八九要出問題了。是否可以改成：
sprintf(s, "%7s%7s", a1, a2);
也沒好到哪兒去，正確的應(yīng)該是：
sprintf(s, "%.7s%.7s", a1, a2);//產(chǎn)生："ABCDEFGHIJKLMN"
這可以類比打印浮點(diǎn)數(shù)的”%m.nf”，在”%m.ns”中，m 表示占用寬度（字符串長度不足時(shí)補(bǔ)空格，超出了則按照實(shí)際寬度打?。琻 才表示從相應(yīng)的字符串中最多取用的字符數(shù)。通常在打印字符串時(shí)m 沒什么大用，還是點(diǎn)號后面的n 用的多。自然，也可以前后都只取部分字符：
sprintf(s, "%.6s%.5s", a1, a2);//產(chǎn)生："ABCDEFHIJKL"
在許多時(shí)候，我們或許還希望這些格式控制符中用以指定長度信息的數(shù)字是動態(tài)的，而不是靜態(tài)指定的，因?yàn)樵S多時(shí)候，程序要到運(yùn)行時(shí)才會清楚到底需要取字符數(shù)組中的幾個(gè)字符，這種動態(tài)的寬度/精度設(shè)置功能在sprintf 的實(shí)現(xiàn)中也被考慮到了，sprintf 采用”*”來占用一個(gè)本來需要一個(gè)指定寬度或精度的常數(shù)數(shù)字的位置，同樣，而實(shí)際的寬度或精度就可以和其它被打印的變量一樣被提供出來，于是，上面的例子可以變成：
sprintf(s, "%.*s%.*s", 7, a1, 7, a2);
或者：
sprintf(s, "%.*s%.*s", sizeof(a1), a1, sizeof(a2), a2);
實(shí)際上，前面介紹的打印字符、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)等都可以動態(tài)指定那些常量值，比如：
sprintf(s, "%-*d", 4, A); //產(chǎn)生"65 "
sprintf(s, "%#0*X", 8, 128); //產(chǎn)生"0X000080"，"#"產(chǎn)生0X
sprintf(s, "%*.*f", 10, 2, 3.1415926); //產(chǎn)生" 3.14"

打印地址信息
有時(shí)調(diào)試程序時(shí)，我們可能想查看某些變量或者成員的地址，由于地址或者指針也不過是個(gè)32 位的數(shù)，你完全可以使用打印無符號整數(shù)的”%u”把他們打印出來：
sprintf(s, "%u", &i);
不過通常人們還是喜歡使用16 進(jìn)制而不是10 進(jìn)制來顯示一個(gè)地址：
sprintf(s, "X", &i);
然而，這些都是間接的方法，對于地址打印，sprintf 提供了專門的”%p”：
sprintf(s, "%p", &i);
我覺得它實(shí)際上就相當(dāng)于：
sprintf(s, "%0*x", 2 * sizeof(void *), &i);
利用sprintf 的返回值
較少有人注意printf/sprintf 函數(shù)的返回值，但有時(shí)它卻是有用的，spritnf 返回了本次函數(shù)調(diào)用
最終打印到字符緩沖區(qū)中的字符數(shù)目。也就是說每當(dāng)一次sprinf 調(diào)用結(jié)束以后，你無須再調(diào)用一次
strlen 便已經(jīng)知道了結(jié)果字符串的長度。如：
int len = sprintf(s, "%d", i);
對于正整數(shù)來說，len 便等于整數(shù)i 的10 進(jìn)制位數(shù)。
下面的是個(gè)完整的例子，產(chǎn)生10 個(gè)[0, 100)之間的隨機(jī)數(shù)，并將他們打印到一個(gè)字符數(shù)組s 中，
以逗號分隔開。
＃i nclude
＃i nclude
＃i nclude
int main() {
srand(time(0));
char s[64];
int offset = 0;
for(int i = 0; i < 10; i++) {
offset += sprintf(s + offset, "%d,", rand() % 100);
}
s[offset - 1] = n;//將最后一個(gè)逗號換成換行符。
printf(s);
return 0;
}
設(shè)想當(dāng)你從數(shù)據(jù)庫中取出一條記錄，然后希望把他們的各個(gè)字段按照某種規(guī)則連接成一個(gè)字
符串時(shí)，就可以使用這種方法，從理論上講，他應(yīng)該比不斷的strcat 效率高，因?yàn)閟trcat 每次調(diào)用
都需要先找到最后的那個(gè)’’的位置，而在上面給出的例子中，我們每次都利用sprintf 返回值把這
個(gè)位置直接記下來了。

使用sprintf 的常見問題
sprintf 是個(gè)變參函數(shù)，使用時(shí)經(jīng)常出問題，而且只要出問題通常就是能導(dǎo)致程序崩潰的內(nèi)存訪
問錯(cuò)誤，但好在由sprintf 誤用導(dǎo)致的問題雖然嚴(yán)重，卻很容易找出，無非就是那么幾種情況，通
常用眼睛再把出錯(cuò)的代碼多看幾眼就看出來了。

第一個(gè)參數(shù)的長度太短了，沒的說，給個(gè)大點(diǎn)的地方吧。當(dāng)然也可能是后面的參數(shù)的問
題，建議變參對應(yīng)一定要細(xì)心，而打印字符串時(shí)，盡量使用”%.ns”的形式指定最大字符數(shù)。

忘記了第一個(gè)參數(shù)
低級得不能再低級問題，用printf 用得太慣了。//偶就常犯。：。（

變參對應(yīng)出問題
通常是忘記了提供對應(yīng)某個(gè)格式符的變參，導(dǎo)致以后的參數(shù)統(tǒng)統(tǒng)錯(cuò)位，檢查檢查吧。尤
其是對應(yīng)”*”的那些參數(shù)，都提供了嗎？不要把一個(gè)整數(shù)對應(yīng)一個(gè)”%s”，編譯器會覺得你
欺她太甚了（編譯器是obj 和exe 的媽媽，應(yīng)該是個(gè)女的，:P）。

strftime
sprnitf 還有個(gè)不錯(cuò)的表妹：strftime，專門用于格式化時(shí)間字符串的，用法跟她表哥很像，也
是一大堆格式控制符，只是畢竟小姑娘家心細(xì)，她還要調(diào)用者指定緩沖區(qū)的最大長度，可能是為
了在出現(xiàn)問題時(shí)可以推卸責(zé)任吧。這里舉個(gè)例子：
time_t t = time(0);
//產(chǎn)生"YYYY-MM-DD hh:mm:ss"格式的字符串。
char s[32];
strftime(s, sizeof(s), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime(&t));
sprintf 在MFC 中也能找到他的知音：CString::Format，strftime 在MFC 中自然也有她的同道：
CTime::Format，這一對由于從面向?qū)ο竽睦锏玫搅速澲?，用以寫出的代碼更覺優(yōu)雅