C语言中清空缓存区到底写到哪里比较好

文章目录

    • 问题背景
    • %d和%c读取缓冲区的差别
    • 清空缓存区

问题背景

在写C语言的命令行程序时，我们经常会用到用户输入和标准输出，特别的，当用户输入后，我们发现程序运行不是我们要的样子，这个时候，很可能就是输入缓存区的问题。比如下面这个程序：

//alarm.c
#include <stdio.h>
#include "alarm.h"int main()
{int is_quit = 0;while (is_quit == 0){printf("请输入报警编号(输入`q`退出): ");char alarm_id = '\0';scanf("%c", &alarm_id);if (alarm_id == 'q'){is_quit = 1;break;}alarm_id -= '0';switch ((int)alarm_id){case UPPER_LIMIT_ABS_ALARM:upper_limit_abs_alarm_handler(0, 0);break;case LOWER_LIMIT_ABS_ALARM:lower_limit_abs_alarm_handler(0, 0);break;case UPPER_LIMIT_ABS_HOLD_ALARM:upper_limit_abs_hold_alarm_handler(0, 0);break;case LOWER_LIMIT_ABS_HOLD_ALARM:lower_limit_abs_hold_alarm_handler(0, 0);break;default:break;}}return 0;
}

附alarm.h

//alarm.h
/* 报警类型枚举 */
enum alarm_type
{NO_ALARM,                   /* 无报警 */UPPER_LIMIT_ABS_ALARM,      /* 上限绝对值报警 */LOWER_LIMIT_ABS_ALARM,      /* 下限绝对值报警 */UPPER_LIMIT_ABS_HOLD_ALARM, /* 上限绝对值报警带保持功能 */LOWER_LIMIT_ABS_HOLD_ALARM, /* 下限绝对值报警带保持功能 */
};/** 上限绝对值报警** @param limit 上限* @param process_value 被检测的值* @return 1: 超过上限, 0: 未超过*/
int upper_limit_abs_alarm(int limit, int process_value)
{if (process_value > limit){return 1;}return 0;
}/** 下限绝对值报警** @param limit 下限* @param process_value 被检测的值* @return 1: 低于下限, 0: 未低于*/
int lower_limit_abs_alarm(int limit, int process_value)
{if (process_value < limit){return 1;}return 0;
}
/** 上限绝对值报警带保持功能：所谓保持功能，是指接通电源后，测量值* 即使在报警范围内，也不立即使报警打开，待离开报警范围并再次进入* 报警范围后，才会发出报警。** @param limit 上限* @param process_value 被检测的值* @return 1: 超过上限, 0: 未超过*/
int upper_limit_abs_hold_alarm(int limit, int process_value)
{static int alarm_status = 0;if (alarm_status == 0){if (process_value > limit){alarm_status = 1;}}if (alarm_status == 1){if (process_value > limit){return 1;}}return 0;
}
/** 下限绝对值报警带保持功能：所谓保持功能，是指接通电源后，测量值* 即使在报警范围内，也不立即使报警打开，待离开报警范围并再次进入* 报警范围后，才会发出报警。** @param limit 下限* @param process_value 被检测的值* @return 1: 低于下限, 0: 未低于*/
int lower_limit_abs_hold_alarm(int limit, int process_value)
{static int alarm_status = 0;if (alarm_status == 0){if (process_value < limit){alarm_status = 1;}}if (alarm_status == 1){if (process_value < limit){return 1;}}return 0;
}void upper_limit_abs_alarm_handler(int upper_limit, int process_value)
{printf("请输入报警上限：");scanf("%d", &upper_limit);printf("请输入被检测的值：");scanf("%d", &process_value);if (upper_limit_abs_alarm(upper_limit, process_value)){printf("超过上限\n");}
}
void lower_limit_abs_alarm_handler(int lower_limit, int process_value)
{printf("请输入报警下限: ");scanf("%d", &lower_limit);printf("请输入被检测的值: ");scanf("%d", &process_value);if (lower_limit_abs_alarm(lower_limit, process_value)){printf("低于下限\n");}
}
void upper_limit_abs_hold_alarm_handler(int upper_limit, int process_value)
{printf("请输入报警上限: ");scanf("%d", &upper_limit);printf("请输入被检测的值: ");scanf("%d", &process_value);if (upper_limit_abs_hold_alarm(upper_limit, process_value)){printf("超过上限\n");}
}
void lower_limit_abs_hold_alarm_handler(int lower_limit, int process_value)
{printf("请输入报警下限: ");scanf("%d", &lower_limit);printf("请输入被检测的值: ");scanf("%d", &process_value);if (lower_limit_abs_hold_alarm(lower_limit, process_value)){printf("低于下限\n");}
}

这个程序主要时根据用户输入的报警编号和实际值，确认输出报警信息：“超过上限”，“低于下限”等，程序运行起来后，发现用户输入实际值后，循环执行了两次：

请输入报警编号(输入`q`退出): 1
请输入报警上限：30
请输入被检测的值：40
超过上限
请输入报警编号(输入`q`退出): 请输入报警编号(输入`q`退出):

这个问题就是由于用的scanf接收%c的输入导致。具体就是：我们循环使用scanf()的时候,如果输入缓冲区还有数据的话,那么scanf()就不会询问用户输入,而是直接就将输入缓冲区的内容拿出来用了,这就导致了前面的错误影响到后面的内容

%d和%c读取缓冲区的差别

对于 %d，在缓冲区中，空格、回车、Tab 键都只是分隔符，不会被 scanf 当成数据取用。%d 遇到它们就跳过，取下一个数据。但是如果是 %c，那么空格、回车、Tab 键都会被当成数据输出给 scanf 取用，例如下面这个程序：

# include <stdio.h>
int main(void)
{int a, c;char b;scanf("%d%c%d", &a, &b, &c);printf("a = %d, b = %c, c = %d\n", a, b, c);return 0;
}

输出如下：

1 5 6
a = 1, b =  , c = 5

解决这个%c的问题，方法有两个：

  1. 既然不想将字符’ ’ 赋给变量 b，那么就先定义一个字符变量 ch，然后用 scanf 将字符 ’ ’ 取出来给变量 ch；
# include <stdio.h>
int main(void)
{int a, c;char b;char ch;scanf("%d%c%d", &a, &b, &ch, &c);printf("a = %d, b = %c, c = %d\n", a, b, c);return 0;
}
  1. 直接清空输入缓冲区。

显然方法二是最简洁的，而且也是通用的。

清空缓存区

清空缓存区的方法也有多种。
第一种：使用 getchar 循环清空缓冲区。但是这个位置比较关键，到底写到哪里比较好。如果对于我们开头提到的程序，如果直接写到scanf函数的后面：

#include <stdio.h>
#include "alarm.h"int main()
{int is_quit = 0;while (is_quit == 0){printf("请输入报警编号(输入`q`退出): ");char alarm_id = '\0';scanf("%c", &alarm_id);// 清空缓冲区int c;while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF);if (alarm_id == 'q'){is_quit = 1;break;}alarm_id -= '0';switch ((int)alarm_id){case UPPER_LIMIT_ABS_ALARM:upper_limit_abs_alarm_handler(0, 0);break;case LOWER_LIMIT_ABS_ALARM:lower_limit_abs_alarm_handler(0, 0);break;case UPPER_LIMIT_ABS_HOLD_ALARM:upper_limit_abs_hold_alarm_handler(0, 0);break;case LOWER_LIMIT_ABS_HOLD_ALARM:lower_limit_abs_hold_alarm_handler(0, 0);break;default:break;}}return 0;
}

这个运行结果：

请输入报警编号(输入`q`退出): 1
请输入报警上限：30
请输入被检测的值：40
超过上限
请输入报警编号(输入`q`退出): 2
请输入报警编号(输入`q`退出): 2
请输入报警下限:

第二次输入报警编号后，又执行了一次循环体。这个就不对了。原因在于，后面的对于输入的处理之前就清空了缓存区，清空早了，应该在下次scanf之前进行清空，也就是要放到数据处理之后，放到最后：

#include <stdio.h>
#include "alarm.h"int main()
{int is_quit = 0;while (is_quit == 0){printf("请输入报警编号(输入`q`退出): ");char alarm_id = '\0';scanf("%c", &alarm_id);if (alarm_id == 'q'){is_quit = 1;break;}alarm_id -= '0';switch ((int)alarm_id){case UPPER_LIMIT_ABS_ALARM:upper_limit_abs_alarm_handler(0, 0);break;case LOWER_LIMIT_ABS_ALARM:lower_limit_abs_alarm_handler(0, 0);break;case UPPER_LIMIT_ABS_HOLD_ALARM:upper_limit_abs_hold_alarm_handler(0, 0);break;case LOWER_LIMIT_ABS_HOLD_ALARM:lower_limit_abs_hold_alarm_handler(0, 0);break;default:break;}// 清空缓冲区int c;while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF);}return 0;
}

这样程序运行就正常了。

第二种清空缓存区的方法是：使用 fflush(stdin)，但是在某些编译器（如 Windows 的 GCC）中，可以使用 fflush(stdin) 清空输入缓冲区。但此方法并非标准 C 的一部分，可能在其他平台上无法正常工作。

推荐采用第一种方法。

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