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文檔簡(jiǎn)介
1、2022-6-221第四講第四講 C語(yǔ)言的輸入輸出語(yǔ)言的輸入輸出與格式控制與格式控制裘宗燕書(shū)第三章3.7節(jié)和第八章8.3節(jié)文件(File)是計(jì)算機(jī)的基本處理對(duì)象n計(jì)算機(jī)具有強(qiáng)大的文件處理能力n制作、儲(chǔ)存、加密、傳輸、歸檔、顯示、壓縮、n處理的文件類型多種多樣n純文本文件,以txt為擴(kuò)展名n可執(zhí)行文件,以exe為擴(kuò)展名nWord文檔文件,以.doc/docx為擴(kuò)展名n演示稿文件,以.ppt為擴(kuò)展名n便攜式文檔格式文件,以.pdf為擴(kuò)展名n問(wèn)題n文件保存在什么地方?n我們的程序能否處理文件?n我們程序如何才能處理文件?n有沒(méi)有一些所謂的標(biāo)準(zhǔn)文件?22022-6-22PDF文件列表32022-6-2
2、21.標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出文件n標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出文件是C程序中默認(rèn)的基本文件,這兩個(gè)文件在程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)被自動(dòng)打開(kāi),在程序結(jié)束時(shí)被自動(dòng)關(guān)閉。n默認(rèn)情況下,標(biāo)準(zhǔn)輸入文件對(duì)應(yīng)于鍵盤,標(biāo)準(zhǔn)輸出文件對(duì)應(yīng)于顯示器。n在C程序中,標(biāo)準(zhǔn)輸入文件(stdin)與任何其他輸入文件一樣,是一個(gè)可以從中按順序連續(xù)讀出字節(jié)流的數(shù)據(jù)來(lái)源。n標(biāo)準(zhǔn)輸出文件(stdout)也與其他輸出文件一樣,是一個(gè)可以向其按順序連續(xù)寫入字節(jié)流的數(shù)據(jù)容器。標(biāo)準(zhǔn)輸入與輸出文件示意42022-6-22鍵盤:鍵盤: 以以文件文件的形式給電的形式給電腦看,提供輸入。腦看,提供輸入。電腦可以看的紙。電腦可以看的紙。 顯示器:顯示器: 被電腦當(dāng)成書(shū)寫和展示設(shè)備被
3、電腦當(dāng)成書(shū)寫和展示設(shè)備,在程序中以在程序中以文件文件的形式出現(xiàn)。的形式出現(xiàn)。電腦可以寫的紙電腦可以寫的紙人寫電腦看人寫電腦看電腦寫人看電腦寫人看52022-6-222. 字符輸入輸出函數(shù)n字符IO函數(shù)getchar和putcharngetchar是無(wú)參函數(shù)n從標(biāo)準(zhǔn)輸入標(biāo)準(zhǔn)輸入讀一個(gè)字符,返回字符的編碼值。nint getchar(void) /注意返回值類似是int型。nint getc(stdin)n典型使用(輸入的字符賦給變量c):nc = getchar();n標(biāo)準(zhǔn)輸入默認(rèn)是鍵盤。沒(méi)有輸入數(shù)據(jù)時(shí)getchar等待,直到用戶輸入字符并換行。62022-6-22putcharn函數(shù)原型:in
4、t putchar(int c)n函數(shù)調(diào)用例子nputchar(O);nputchar(K);n功能:把一個(gè)字符送到標(biāo)準(zhǔn)輸出(stdout)n相當(dāng)于:int putc(int c,stdout)#include int main () int c; c = getchar(); putchar(c); putchar(n); return 0;72022-6-22總結(jié)n正常情況下getchar返回讀入的字符,遇文件結(jié)束返回EOF(一個(gè)常量)值。n應(yīng)該用int變量接收getchar的返回值,以保證正確判斷輸入結(jié)束。n如果用char變量,值超出char范圍時(shí)結(jié)果無(wú)定義。nchar ch;nwhil
5、e (ch = getchar() != EOF) .int ch82022-6-22例,統(tǒng)計(jì)文件中字符個(gè)數(shù)n統(tǒng)計(jì)(由標(biāo)準(zhǔn)輸入得到的)文件中的字符個(gè)數(shù)。int CountInput () int c; long n = 0; while (c = getchar() != EOF) n+; return n;n標(biāo)準(zhǔn)輸入默認(rèn)為鍵盤。程序執(zhí)行到getchar等待輸入,得到輸入后處理。n用Ctrl-Z發(fā)信息可使循環(huán)結(jié)束。n問(wèn)題:能從普通文件中讀取數(shù)據(jù)嗎?92022-6-22從普通文件中讀入n設(shè)以上源程序是count.c,編譯結(jié)果是count.exe。n用命令行方式啟動(dòng)該程序,將標(biāo)準(zhǔn)輸入定向到文件(設(shè)
6、被統(tǒng)計(jì)文件是abcd.txt):ncount abcd.txtn讀入循環(huán)中可以完成對(duì)輸入內(nèi)容的各種處理,例如:n統(tǒng)計(jì)某個(gè)字符出現(xiàn)的次數(shù),n統(tǒng)計(jì)文件中的行數(shù)等等n操作系統(tǒng)OS允許標(biāo)準(zhǔn)輸入重新定向。將標(biāo)準(zhǔn)輸入定向到文件可使文件成為getchar或scanf的輸入源。n程序里不必區(qū)分實(shí)際輸入來(lái)自鍵盤還是實(shí)際文件。處理連續(xù)輸入時(shí),這兩者沒(méi)有本質(zhì)差別。102022-6-22重定向標(biāo)準(zhǔn)輸出文件輸出數(shù)據(jù)重定向標(biāo)準(zhǔn)輸入文件輸入數(shù)據(jù)重定向變換輸入數(shù)據(jù)來(lái)源或輸出數(shù)據(jù)的去向,是操作系統(tǒng)命令行的功能。操作系統(tǒng)中常見(jiàn)的輸入輸出重定向方法n輸入重定向語(yǔ)法n命令行及參數(shù) 輸入來(lái)源文件名n設(shè)有可執(zhí)行文件count.exe,在
7、控制臺(tái)命令窗口輸入命令:ncount /默認(rèn)輸入為stdin,即鍵盤ncount 輸出去向文件名n設(shè)有可執(zhí)行文件count.exe,在控制臺(tái)命令窗口輸入命令:ncount /默認(rèn)輸入為stdout,即字符顯示器ncount a.txt /輸入重定向?yàn)閍.txt2022-6-2211輸出重定向例子122022-6-22如程序名稱如程序名稱:hello.cpp, 生成可執(zhí)行文件hello.exe#include stdio.hint main(int argc, char* argv)printf(Hello World!n);return 0;在命令行(cmd)運(yùn)行:hello a.txt,把輸
8、出打印到a.txt文件。132022-6-223.標(biāo)準(zhǔn)I/O的行式輸入輸出n對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出流也有行式I/O函數(shù),原型:nchar *gets(char *s)nint puts(const char *s)ngets讀一行到s,用0代行尾n并返回s。s應(yīng)是字符數(shù)組。出錯(cuò)或遇文件結(jié)束返回NULLnputs將字符串s以及一個(gè)換行符輸出。正常完成返回非負(fù)值,出錯(cuò)返回EOFn用gets時(shí)應(yīng)注意數(shù)組越界(無(wú)法限制寫入長(zhǎng)度),應(yīng)選用足夠大的數(shù)組142022-6-22一般用法n一般使用形式:nchar s256;n.nif (gets(s) != NULL) .n.nif (puts(s) != EOF)
9、 .n應(yīng)檢查和處理操作未正常完成的情況。ngets函數(shù)無(wú)長(zhǎng)度控制,成為許多系統(tǒng)的安全漏洞。n建議用fgets(buf, len, stdin)或者scanf(格式串里寫%ns,其中的n為長(zhǎng)度限制)代替gets152022-6-224. scanfnscanf從標(biāo)準(zhǔn)輸入(stdin)讀數(shù)據(jù),根據(jù)格式描述將實(shí)際輸入轉(zhuǎn)換到指定類型,轉(zhuǎn)換結(jié)果賦給指定變量:nscanf(格式描述串, &變量名, .)n格式描述串與printf的類似,其中的轉(zhuǎn)換描述(以%開(kāi)頭)說(shuō)明輸入形式和轉(zhuǎn)換方式。n其他參數(shù)(個(gè)數(shù)應(yīng)與格式串中轉(zhuǎn)換描述一致)指明接受輸入的程序變量。形式是在變量名前面加 & 符號(hào)。n注意n
10、必須寫 & 符號(hào),不寫將引起嚴(yán)重問(wèn)題n為什么?162022-6-22輸入格式控制nscanf的原型:nint scanf(const char *format, .);n相當(dāng)于int fscanf(stdin, const char *format, .);nscanf將輸入流看成空白字符分隔的字段,讀入過(guò)程就是對(duì)這些字段的順序處理nformat指揮scanf進(jìn)行轉(zhuǎn)換,成功轉(zhuǎn)換得到的值賦給對(duì)應(yīng)變量(地址來(lái)自參數(shù))nscanf處理完格式串或遇轉(zhuǎn)換失敗時(shí)結(jié)束,返回所完成的轉(zhuǎn)換項(xiàng)數(shù)172022-6-22format里各種字符的意義n空白字符(空格/制表符)n要求scanf跳過(guò)輸入中遇到的空白
11、字符(空格、換行符、制表符)n普通字符n非轉(zhuǎn)換描述的非空白字符。要求scanf將它與輸入流下一個(gè)非空白字符匹配,字符相同時(shí)匹配成功,否則轉(zhuǎn)換失敗n轉(zhuǎn)換描述n一個(gè)轉(zhuǎn)換描述刻畫對(duì)流中下一字段的轉(zhuǎn)換方式。以字符%開(kāi)始,到轉(zhuǎn)換字符結(jié)束182022-6-22轉(zhuǎn)換描述n轉(zhuǎn)換描述,% 之后可以有n*表示只匹配不賦值;n長(zhǎng)度描述(整數(shù))指定輸入字符個(gè)數(shù);n最后是轉(zhuǎn)換字符如d, f, x等,前面可加目標(biāo)長(zhǎng)度限制如l, h等。n轉(zhuǎn)換順利完成時(shí)結(jié)果賦給參數(shù)所指變量(無(wú)*時(shí))。n若有長(zhǎng)度描述就以指定個(gè)數(shù)的字符為字段。有星號(hào)(如%*s、%*6d等)時(shí)所匹配的東西不賦值,直接丟掉。192022-6-22簡(jiǎn)單示例#incl
12、ude int main() int i, n = 0; printf(Please input a number: ); scanf(%d, &n); printf(%d %dn, n, n * n); return 0; 從用戶在鍵盤輸入的字符流的當(dāng)前位置之后嘗試讀一個(gè)十進(jìn)數(shù)給出n的地址,告訴scanf函數(shù),將讀到數(shù)據(jù)看成是十進(jìn)制數(shù),轉(zhuǎn)換后放入給定地址:&n202022-6-22轉(zhuǎn)換字符的意義n轉(zhuǎn)換字符的意義,所要求實(shí)際輸入,對(duì)應(yīng)參數(shù)類型:nd 十進(jìn)制形式的整數(shù)。(int*)ni 整數(shù),可為十、八或十六進(jìn)制表示。 (int*)no 八進(jìn)制整數(shù),可無(wú)先導(dǎo)字符0。 (int*)
13、nu 無(wú)符號(hào)十進(jìn)制整數(shù)。 (unsigned*)nx 十六進(jìn)制整數(shù),可無(wú)先導(dǎo)0 x或0X。(int*)nc 字符,指定輸入寬度可輸入多字符到字符數(shù)組。不跳過(guò)空白,讀入多字符后不加0。 (char*)ns非空白字符序列,可有長(zhǎng)度限制。在字符數(shù)組最后附加0(做成字符串)。 (char*)212022-6-22轉(zhuǎn)換字符的含義n轉(zhuǎn)換字符的含義ne,f,g符合C語(yǔ)言規(guī)定形式的浮點(diǎn)數(shù)。 (float*)np 指針值,形式與printf(“%p”)輸出一致。用于把由printf輸出的指針值讀回。 (void*)nn 向?qū)?yīng)參數(shù)中寫入本次函數(shù)調(diào)用執(zhí)行到此已讀的字符個(gè)數(shù)。不實(shí)際讀入也不計(jì)轉(zhuǎn)換項(xiàng)數(shù)。(int*)n
14、.與所列字符的最長(zhǎng)序列匹配,寫入數(shù)組并附0。用.表示匹配串可含。 (char*)n.與不含所列字符的最長(zhǎng)序列匹配,寫入數(shù)組并附0。.表示不含。 (char*)n% 與輸入流中的字符%匹配,不賦值。222022-6-22轉(zhuǎn)換字符說(shuō)明n轉(zhuǎn)換字符d、i、o、u、x前面可以標(biāo)明目標(biāo)長(zhǎng)度,h表示賦值目標(biāo)為short;l表示賦值目標(biāo)為longn轉(zhuǎn)換字符e、f、g前加l表示目標(biāo)是double,L表示是long doublen加了這些字符,scanf將按指定類型構(gòu)造和賦值n未做轉(zhuǎn)換前出錯(cuò)或者遇到文件結(jié)束時(shí)返回EOFn其他情況下返回執(zhí)行中完成轉(zhuǎn)換的項(xiàng)數(shù),返回0表示第一個(gè)轉(zhuǎn)換失敗232022-6-22例 scan
15、f(“%ld”,&a)的處理過(guò)程nscanf讀入并丟掉空白符號(hào)(可無(wú)),然后做匹配;n若遇到的非空白字符不能看作數(shù),則匹配失??;n否則就逐個(gè)讀入字符,直至遇到第一個(gè)非數(shù)字字符;n將讀入的正負(fù)號(hào)及數(shù)字字符序列做成一個(gè)長(zhǎng)整數(shù),賦給指定的變量;n多個(gè)轉(zhuǎn)換描述的處理類似n如果轉(zhuǎn)換失敗,引起失敗的字符仍在流中,下次調(diào)用輸入函數(shù)將先讀到這個(gè)字符242022-6-22注意事項(xiàng)n輸入的數(shù)據(jù)之間一般只能有空白字符n格式串里一般不寫轉(zhuǎn)換描述之外的東西。如果寫n%d, %lf, %fn就是要求用逗號(hào)分隔輸入數(shù)據(jù),若輸入時(shí)不注意就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能正常讀入。建議不要這樣寫。nscanf格式串的細(xì)節(jié)參看第四章及給大
16、家發(fā)的資料。252022-6-22緩沖式輸入n程序要求從標(biāo)準(zhǔn)輸入取得信息(如執(zhí)行scanf)時(shí),若由鍵盤輸入,在按Enter鍵后程序才能得到輸入數(shù)據(jù)。n造成這種情況的原因是操作系統(tǒng)通常采用“緩沖式”輸入方式,把來(lái)自鍵盤的輸入臨時(shí)保存在 “輸入緩沖區(qū)”(操作系統(tǒng)管理下的一塊內(nèi)存區(qū)域)里。n直至人按了Enter鍵,才把緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)送給程序,這時(shí)scanf等輸入函數(shù)才能讀到數(shù)據(jù)。262022-6-22深入理解scanfnscanf的返回值是int,它順序處理格式串n根據(jù)格式串要求完成輸入、轉(zhuǎn)換和對(duì)變量的賦值n工作正常結(jié)束時(shí)返回所完成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換項(xiàng)數(shù)n如果一開(kāi)始就遇到文件結(jié)束,就返回一個(gè)特殊符號(hào)常量
17、EOF(是一個(gè)int值,后面再介紹)n如果沒(méi)處理完整個(gè)格式串就失敗時(shí),返回已完成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換項(xiàng)數(shù)nscanf 用輸入數(shù)據(jù)與正在處理的轉(zhuǎn)換描述比較,如果相符就完成一項(xiàng)轉(zhuǎn)換。例如:若轉(zhuǎn)換描述是 %d,輸入得到的是一串?dāng)?shù)字,就把它們轉(zhuǎn)換為一個(gè)整數(shù)n如果實(shí)際輸入與轉(zhuǎn)換描述不匹配,轉(zhuǎn)換失敗自學(xué)272022-6-22關(guān)于scanfnscanf要求三方面一致n格式串中轉(zhuǎn)換描述、對(duì)應(yīng)參數(shù)的類型、運(yùn)行中提供的數(shù)據(jù)形式。n假如格式串要求做整數(shù)轉(zhuǎn)換,賦給整型變量。n若實(shí)際輸入不是一串?dāng)?shù)字,scanf也無(wú)法正常完成工作n在格式串要求讀整數(shù)或者浮點(diǎn)數(shù),scanf會(huì)跳過(guò)遇到的空白字符,從下一非空白字符開(kāi)始處理自學(xué)28202
18、2-6-22scanf的返回值n下面函數(shù)調(diào)用可能產(chǎn)生三種返回值:nscanf(%lf, &x)n返回1表示成功讀入一項(xiàng)數(shù)據(jù),并存入了 xn返回0表示讀入數(shù)據(jù)失敗n返回EOF值表示遇到文件結(jié)束n應(yīng)該通過(guò)這種性質(zhì)控制循環(huán)n例:讀入一些圓盤半徑,算出各圓盤的面積并輸出。不知圓盤數(shù),可利用scanf的返回值控制循環(huán)結(jié)束自學(xué)292022-6-22如何輸入一批數(shù)據(jù)n通過(guò)一個(gè)循環(huán)處理,在循環(huán)中反復(fù)調(diào)用輸入函數(shù),分兩種情況n如果事先知道需要輸入數(shù)據(jù)的項(xiàng)數(shù),就可以用計(jì)數(shù)器控制輸入循環(huán)。n否則就需要用特殊標(biāo)志或方法結(jié)束循環(huán)n用一個(gè)特殊數(shù)據(jù)作為最后一個(gè)數(shù)的標(biāo)志n用EOF(end of file)結(jié)束輸入n每
19、輸入一個(gè)數(shù)后讓用戶確認(rèn)是否還有新數(shù)302022-6-22程序#include void pc_area (double r) /* 定義略定義略 */int main () double x; while (scanf(%lf, &x) = 1) if (x 0) printf(Input error: %fn, x); else pc_area(x); return 0; /* 什么情況下循環(huán)結(jié)束?什么情況下循環(huán)結(jié)束? */確保能正確地讀入一個(gè)數(shù),不會(huì)異常終止自學(xué)312022-6-22文件結(jié)束符EOFn遇到文件結(jié)束或錯(cuò)誤數(shù)據(jù)時(shí) scanf 不返回1。如果上面程序遇到輸入字母m,轉(zhuǎn)換失
20、敗就會(huì)導(dǎo)致循環(huán)結(jié)束。n更好的方式是利用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)定義的符號(hào)常量EOF。n如果把標(biāo)準(zhǔn)輸入定向到某個(gè)文件,在讀完文件里所有數(shù)據(jù)后scanf就會(huì)返回EOF值。n在標(biāo)準(zhǔn)輸入中,組合鍵:CTRL+Z 或者Ctrl-D表示EOF值。322022-6-22EOF是什么n一般的C系統(tǒng)把EOF定義為-1,它一定不是正數(shù),不會(huì)與scanf的其他返回值混淆。n默認(rèn)情況下,標(biāo)準(zhǔn)輸入從鍵盤得到數(shù)據(jù)。許多系統(tǒng)里可以用Ctrl-Z或Ctrl-D組合鍵送入文件結(jié)束信息。n前面程序運(yùn)行時(shí),如果按了這種組合鍵,scanf 就會(huì)返回EOF并導(dǎo)致循環(huán)結(jié)束。332022-6-22例n統(tǒng)計(jì)一批輸入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)和最小值/最大值/平均值n解決方法
21、n循環(huán)讀入數(shù)據(jù),并完成其他工作。n兩個(gè)變量記錄已知的最小、最大值。讀數(shù)據(jù)中考慮更新,使其保存已讀數(shù)據(jù)的最小最大值(循環(huán)不變性質(zhì))。n兩個(gè)變量記錄數(shù)據(jù)個(gè)數(shù),記錄已讀入數(shù)據(jù)之和。循環(huán)中要正確更新(循環(huán)不變性質(zhì))。342022-6-22問(wèn)題n保存最大值和最小值的變量的初始值?n解決辦法n假定最少有一個(gè)輸入數(shù)據(jù)n用讀入的第一個(gè)數(shù)據(jù)作為最大和最小變量的初始值。352022-6-22#include int main () double sum = 0.0, biggest, smallest, x; int count = 1; scanf(%lf, &sum); biggest = small
22、est = sum; while (scanf(%lf, &x) = 1) sum += x; count+; if (x biggest) biggest = x; if (x smallest) smallest = x; /* 輸出結(jié)果,略 */ return 0;/* 要求至少有一個(gè)輸入數(shù)據(jù) */362022-6-225. 輸出格式控制n以printf為例(其他格式化輸出函數(shù)同)n原型:nint printf(const char *format, .);n功能nformat里的非轉(zhuǎn)換描述直接輸出n根據(jù)轉(zhuǎn)換描述順序轉(zhuǎn)換各實(shí)參,結(jié)果插入在format里相應(yīng)位置,形成整個(gè)輸出n出錯(cuò)
23、時(shí)返回負(fù)值n正常完成返回實(shí)際輸出的字符個(gè)數(shù)372022-6-22轉(zhuǎn)換描述n轉(zhuǎn)換描述從%開(kāi)始到轉(zhuǎn)換字符止,中間可有若干字符,順序地可以有如下成分(都可缺):n1)標(biāo)標(biāo)志字符志字符:下面字符可以以任意順序出現(xiàn):n- 轉(zhuǎn)換結(jié)果在字段范圍內(nèi)左對(duì)齊n+ 數(shù)值前面總輸出正負(fù)號(hào)n空格, 轉(zhuǎn)換得到的首字符不是正負(fù)號(hào)時(shí)輸出一個(gè)空格n0 若數(shù)值輸出不能填滿字段,前面全填0n# 指定另一種形式。對(duì)轉(zhuǎn)換符o的數(shù)值前加0;x和X的非0結(jié)果前加0 x或0X;e、E、f、g、G輸出時(shí)總寫小數(shù)點(diǎn);g和G,不去掉最后的0。382022-6-22說(shuō)明n2)最小字段寬度(整數(shù))。轉(zhuǎn)換結(jié)果至少占這么寬,可更寬。若得到的序列不夠,在左
24、邊(或右邊,有+時(shí))填空格。數(shù)值在有0標(biāo)志時(shí)在數(shù)字序列左邊填0。n3)圓點(diǎn)及另一數(shù)。對(duì)字符串參數(shù)表示最大輸出字符數(shù);對(duì)e、E、f表示小數(shù)點(diǎn)后數(shù)位;對(duì)g、G表示有效數(shù)位;對(duì)整數(shù)表示最小輸出數(shù)字個(gè)數(shù),不夠時(shí)左邊添0。n4)目標(biāo)長(zhǎng)度字符h、l或L。h和l用于整參數(shù),h指short或unsigned short;l指long或unsigned long。L指long double。n字段寬度/精度可寫*,表示值由參數(shù)取得。提供值的參數(shù)必須是int。392022-6-22轉(zhuǎn)換字符n轉(zhuǎn)換字符轉(zhuǎn)換字符,所要求參數(shù)類型和實(shí)際輸出形式:nd,i 帶符號(hào)的十進(jìn)制形式整數(shù)(int)no 無(wú)符號(hào)八進(jìn)制表示的整數(shù),無(wú)先導(dǎo)0(int)nx,X 無(wú)符號(hào)十六進(jìn)制整數(shù),無(wú)先導(dǎo)0 x或0X。用x時(shí)十以上數(shù)字用abcdef;對(duì)X用ABCDEF(int)nu 無(wú)符號(hào)十進(jìn)制整數(shù)(int)nc字符,轉(zhuǎn)為unsigned char輸出(int)ns字符序列,從參數(shù)所指位置直到字符0,或者達(dá)到字段的指定寬度為止(char*)nf 一般實(shí)數(shù)形式-mmm.ddd,小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)由精度描述定,默認(rèn)6。精度為0不輸出小數(shù)點(diǎn)(double)402022-6-22轉(zhuǎn)換字符ne,E 科學(xué)記數(shù)法-m.ddexx或-m.ddExx,小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)由精度描述
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