Руководство по программированию на языке C: считывание пользовательского ввода с помощью scanf()

Введение

В этом практическом занятии (лабораторной работе) вы научитесь считывать пользовательский ввод на языке программирования C с использованием функции scanf(). Функция scanf() представляет собой мощный инструмент для считывания ввода от пользователей и определена в стандартной библиотеке ввода-вывода stdio.h. Язык C является строго типизированным и поддерживает различные типы данных. В рамках этого практического занятия мы сосредоточимся на использовании типов данных char и int для считывания и отображения пользовательского ввода.

Настройка среды разработки

На этом шаге мы настроим нашу среду разработки и создадим новый файл на языке C для нашей программы.

Откройте терминал в WebIDE. По умолчанию вы должны находиться в директории /home/labex/project. Если вы не уверены, вы можете ввести команду pwd (print working directory - вывести текущую рабочую директорию), чтобы проверить свое текущее местоположение.
Создайте новый файл с именем user_input.c с использованием следующей команды:
```
touch user_input.c
```
Команда touch создает новый пустой файл, если он не существует, или обновляет временную метку существующего файла.
Откройте файл user_input.c в редакторе WebIDE. Вы можете сделать это, кликнув на имя файла в проводнике файлов слева в WebIDE или используя опцию Open File в меню File.

Написание базовой структуры программы

На этом шаге мы напишем базовую структуру нашей программы на языке C.

В файле user_input.c добавьте следующий код:
```
#include <stdio.h>

int main() {
    // We will add our code here
    return 0;
}
```
Разберем этот код на части:
- #include <stdio.h> сообщает компилятору включить стандартную библиотеку ввода-вывода. В этой библиотеке содержатся такие функции, как printf() и scanf(), которые мы будем использовать для ввода и вывода данных.
- int main() - это главная функция, с которой начинается выполнение нашей программы. Каждая программа на языке C должна иметь главную функцию.
- Фигурные скобки { } определяют тело главной функции.
- return 0; в конце функции main указывает, что программа успешно завершила выполнение.
Сохраните файл. Вы можете сделать это, нажав Ctrl+S или выбрав опцию Save в меню File.

Реализация ввода имени пользователя

Теперь реализуем функциональность для считывания имени пользователя.

Измените файл user_input.c, добавив следующий код внутри функции main():
```
#include <stdio.h>

int main() {
    char name[100];

    printf("Enter your name: ");
    scanf("%s", name);

    printf("Hello, %s!\n", name);

    return 0;
}
```
Вот, что делает каждая новая строка:
- char name[100]; объявляет массив символов (строку), который может содержать до 99 символов плюс нулевой символ-терминатор.
- printf("Enter your name: "); предлагает пользователю ввести свое имя.
- scanf("%s", name); считывает строку из пользовательского ввода и сохраняет ее в массиве name. Спецификатор формата %s используется для считывания строк.
- printf("Hello, %s!\n", name); выводит приветствие с использованием имени, введенного пользователем. В форматированной строке %s заменяется значением переменной name.
Сохраните файл.

Добавление ввода возраста

Давайте расширим нашу программу, чтобы она также запрашивала возраст пользователя.

Измените файл user_input.c, добавив ввод возраста:
```
#include <stdio.h>

int main() {
    char name[100];
    int age;

    printf("Enter your name: ");
    scanf("%s", name);

    printf("Enter your age: ");
    scanf("%d", &age);

    printf("Hello, %s! You are %d years old.\n", name, age);

    return 0;
}
```
Что нового здесь:
- int age; объявляет целочисленную переменную для хранения возраста пользователя.
- Мы добавили еще одну пару printf() и scanf() для запроса и считывания возраста.
- scanf("%d", &age); считывает целое число из пользовательского ввода. Спецификатор формата %d используется для целых чисел. Обратите внимание на & перед age - это потому, что scanf() требует адрес памяти переменной для сохранения ввода.
- В последнем printf() теперь в выходном сообщении также выводится возраст.
Сохраните файл.

Компиляция и запуск программы

На этом последнем шаге мы скомпилируем нашу программу на языке C и запустим ее, чтобы увидеть результаты.

В терминале перейдите в директорию, содержащую файл user_input.c:
```
cd /home/labex/project
```
Этот шаг гарантирует, что вы находитесь в правильной директории. Если вы уже там, вы увидите сообщение "cd: no such file or directory", которое можно проигнорировать.
Скомпилируйте программу с использованием компилятора GCC:
```
gcc user_input.c -o user_input
```
Эта команда сообщает GCC скомпилировать файл user_input.c и создать исполняемый файл с именем user_input. Если в вашем коде есть ошибки, вы увидите здесь сообщения об ошибках. В таком случае вернитесь к своему коду, исправьте ошибки и попробуйте скомпилировать снова.
Запустите скомпилированную программу:
```
./user_input
```
./ сообщает оболочке искать программу в текущей директории.

Terminal compiling C program

Программа попросит вас ввести ваше имя и возраст. Введите свои ответы и нажмите Enter после каждого ввода.
Вы должны увидеть персонализированное приветственное сообщение с вашим именем и возрастом.

Если вы столкнетесь с какими-либо проблемами, перепроверьте ваш код на опечатки и убедитесь, что вы сохранили все изменения перед компиляцией.

Резюме

В этом практическом занятии вы научились считывать пользовательский ввод на языке C с использованием функции scanf(). Вы создали программу, которая запрашивает у пользователя его имя и возраст, считывает введенные данные и выводит персонализированное приветственное сообщение. В ходе этого упражнения вы познакомились с базовыми операциями ввода-вывода на языке C, работой с различными типами данных (массивами char для строк и int для целых чисел) и процессом компиляции и запуска программы на языке C.

Основные выводы:

Функция scanf() используется для считывания пользовательского ввода.
В зависимости от типа вводимых данных используются различные спецификаторы формата (%s для строк, %d для целых чисел).
При считывании целых чисел или других нестроковых типов с помощью scanf() необходимо использовать оператор & для передачи адреса переменной.
Процесс компиляции преобразует ваш код на языке C в исполняемую программу.

Эти фундаментальные навыки являются основой для более сложных задач программирования на языке C и будут полезны вам в дальнейшем обучении и развитии своих программистских способностей. Помните, что практика - ключ к успеху в программировании. Попробуйте изменить эту программу или создать новые, чтобы закрепить полученные знания!

Считывание пользовательского ввода на языке C