C: Ein- und Ausgabe

Kurz: Die Standardbibliothek <stdio.h> bietet die wichtigsten Funktionen für Text-Ein- und Ausgabe.

Teil des Kurses C

Kapitel 5 von 15 im Kurs C. Mit Fortschritt, Quiz und Zertifikat auf der Lernseite.

Die Standardbibliothek <stdio.h> bietet die wichtigsten Funktionen für Text-Ein- und Ausgabe.

Ausgabe

Funktion	Zweck
printf(format, ...)	formatierte Ausgabe auf stdout
puts(text)	Text plus Zeilenumbruch
putchar(c)	ein Zeichen
fprintf(stderr, ...)	Fehlerausgabe (getrennt von normaler Ausgabe)
snprintf(puffer, groesse, format, ...)	formatiert in einen Puffer

#include <stdio.h>
 
int main(void) {
    puts("Hallo");
    putchar('X'); putchar('\n');
    fprintf(stderr, "Das geht an stderr\n");
    char puffer[50];
    int n = snprintf(puffer, sizeof puffer, "%s hat %d Punkte (%.1f%%)", "Mia", 42, 87.5);
    printf("%s [%d Zeichen]\n", puffer, n);
    return 0;
}

Ausgabe:

Hallo
X
Mia hat 42 Punkte (87.5%) [25 Zeichen]

Die Ausgabe auf stderr erscheint im Terminal, wird aber getrennt von stdout umgeleitet (./prog > datei.txt).

Eingabe mit scanf

scanf liest formatierte Eingaben von der Tastatur. Übergeben wird die Adresse (&) der Variable:

int alter;
double gewicht;
char name[32];
printf("Name Alter Gewicht: ");
if (scanf("%31s %d %lf", name, &alter, &gewicht) == 3) {
    printf("Hallo %s\n", name);
}

• Der Rückgabewert ist die Zahl der erfolgreich gelesenen Werte: immer prüfen
• Bei %s Breite angeben (%31s), sonst droht ein Pufferüberlauf
• %d int, %lf double (bei scanf mit l!), %f float, %c Zeichen, %s Wort bis zum Leerraum
• Zeichen, die nicht passen, bleiben im Puffer und blockieren die nächste Eingabe

Sicherer: Zeile lesen, dann auswerten

Das zuverlässigste Muster: erst eine ganze Zeile mit fgets lesen, dann mit sscanf, strtol oder strtod auswerten:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
int main(void) {
    const char *eingabe = "Mia 17 62.5\n";          // statt echter Tastatureingabe
    char name[32];
    int alter;
    double gewicht;
    if (sscanf(eingabe, "%31s %d %lf", name, &alter, &gewicht) == 3) {
        printf("%s, %d Jahre, %.1f kg\n", name, alter, gewicht);
    }
 
    char zeile[64] = "  42abc";
    char *rest;
    long zahl = strtol(zeile, &rest, 10);            // Zahl + Rest erkennen
    printf("Zahl %ld, Rest \"%s\"\n", zahl, rest);
 
    const char *kaputt = "xyz";
    if (sscanf(kaputt, "%d", &alter) != 1) printf("keine Zahl\n");
    return 0;
}

Ausgabe:

Mia, 17 Jahre, 62.5 kg
Zahl 42, Rest "abc"
keine Zahl

Für echte Eingaben: fgets(zeile, sizeof zeile, stdin) liest höchstens sizeof zeile - 1 Zeichen samt Zeilenumbruch, er läuft nie über. Den Zeilenumbruch entfernst du so: zeile[strcspn(zeile, "\n")] = '\0';.

Achtung

Benutze niemals gets() (aus C11 entfernt, unsicher) und scanf("%s", ...) ohne Breitenangabe.

Zeichenweise lesen

int c;                               // int, nicht char, wegen EOF!
while ((c = getchar()) != EOF) {
    putchar(c);
}

EOF (Dateiende, bei Tastatur Strg+D bzw. Strg+Z) ist ein int-Wert außerhalb der Zeichen.

Umleitungen in der Shell

./prog < eingabe.txt            # stdin aus Datei
./prog > ausgabe.txt            # stdout in Datei
./prog 2> fehler.txt            # stderr in Datei
./prog | sort | uniq            # Ausgabe an anderes Programm

Programme, die von stdin lesen und nach stdout schreiben, lassen sich so wie Bausteine kombinieren (UNIX-Philosophie).

Puffer

stdout ist zeilengepuffert (Terminal) oder voll gepuffert (Datei/Pipe). fflush(stdout) erzwingt die Ausgabe sofort, wichtig für Eingabeaufforderungen ohne Zeilenumbruch: printf("Eingabe: "); fflush(stdout);.

Merke

• Ausgabe: printf, puts, fprintf(stderr, ...); Pufferausgabe mit snprintf
• Eingabe: Zeile mit fgets lesen, dann mit sscanf/strtol/strtod auswerten
• Rückgabewerte von scanf immer prüfen; bei %s Breite angeben
• Nie gets benutzen
• EOF ist ein int: Variable mit int deklarieren

Übungsaufgabe

Lies eine Zeile ein (oder simuliere sie mit einem String), zerlege sie mit sscanf in zwei Zahlen und gib Summe und Produkt aus. Behandle fehlerhafte Eingaben.

Quiz zur Selbstkontrolle

Warum wird bei scanf das & verwendet?

• scanf braucht die Adresse, an die der Wert geschrieben wird (richtig)
• Es verbindet zwei Variablen
• Es ist ein logisches Und
• Es kopiert die Variable

Welche Funktion ist unsicher und darf nie benutzt werden?

• gets (richtig)
• fgets
• sscanf
• puts

Wohin schreibt fprintf(stderr, ...)?

• In den Fehlerkanal, getrennt von der normalen Ausgabe (richtig)
• In eine Datei
• In den Speicher
• An den Drucker

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