C++ 在 C 中的 scanf() 格式说明符中使用宏获取字符串长度

出现错误的原因是str既不是内置函数，也不是预定义的宏.您可以将str定义为宏，并使用字符串化运算符#执行替换，但这很复杂且令人困惑:必须将str定义为调用另一个宏xstr的宏，而后者又用#x将其参数串化:

#define xstr(x)  #x
#define str(x)  xstr(x)

但是请注意，您的两个示例都有问题:

• scanf("%" str(MAX_LENGTH) "%[^\n]s", str);在格式的末尾有一个额外的s，这是无用的，表明%[...]转换和%s之间存在混淆，这两个转换都需要字符计数前缀以防止缓冲区溢出.第二个%也是不正确的.此外，不应该对宏和目标数组使用相同的标识符str:虽然这不是错误，但它会使代码变得不必要地混乱.代码应该写成:

    char buf[MAX_LENGTH + 1];
    scanf("%" str(MAX_LENGTH) "[^\n]", buf);
  

• scanf("%" str(MAX_LENGTH) "[^\n]%*c", str);具有正确的格式，但将无条件地使用匹配后的下一个字节，如果该行在换行符之前有超过MAX_LENGTH个字节，则该字节不是换行符.不会向调用方返回任何有关此问题的指示.

• %9[^\n]在空的输入行上将失败，因为没有与转换规范匹配的字符.scanf()将返回0，并使目标数组处于未确定状态.

下面是一个简短的例子:

#include <stdio.h>

#define MAX_LENGTH  9

#define xstr(x)  #x
#define str(x)  xstr(x)

int main(void) {
    char buf[MAX_LENGTH + 1];
    if (scanf("%" str(MAX_LENGTH) "[^\n]", buf) == 1) {
        printf("got |%s|\n", buf);
    } else {
        printf("invalid input\n");
    }
    return 0;
}

如果将str定义为#define str(x) #x，则调用str(MAX_LENGTH)将扩展为"MAX_LENGTH".第二个宏调用在首先展开初始宏变元之后执行其替换，因此str(MAX_LENGTH)扩展到xstr(9)，其扩展到"9".

还要注意，MAX_LENGTH不是目标数组的长度:您必须为空终止符添加额外的字符，并且在宏调用中没有一致性判断:MAX_LENGTH和buf的定义之间的一致性完全取决于程序员.

此外，如果MAX_LENGTH的定义不是不带后缀的整数常量，则此宏扩展技巧将无法生成正确的scanf转换说明符.

更可靠的方法是使用snprintf构造scanf()格式的字符串:

#include <stdio.h>

#define MAX_LENGTH  9

int main(void) {
    char buf[MAX_LENGTH + 1];
    char format[20];
    snprintf(format, sizeof format, "%%%zu[^\n]", sizeof(buf) - 1);
    if (scanf(format, buf) == 1) {
        printf("got |%s|\n", buf);
    } else {
        printf("invalid input\n");
    }
    return 0;
}

这个版本工作得更好，但也有自己的缺点:它阻止编译器判断格式字符串和其余scanf()个参数之间的一致性，这将导致建议的警告级别(-Wall -Wextra)的警告，这种一致性判断非常有用，而构造格式字符串的格式字符串很容易出错.

归根结底，这两种方法都很麻烦，而且容易出错.根据您的目的使用fgets()并手动删除尾随换行符要可靠得多:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define MAX_LENGTH  9

int main(void) {
    char buf[MAX_LENGTH + 2];
    if (fgets(buf, sizeof buf, stdin)) {
        buf[strcspn(buf, "\n")] = '\0';
        printf("got |%s|\n", buf);
    } else {
        printf("no input\n");
    }
    return 0;
}

行为略有不同:fgets将使用换行符，除非该行太长，这会使错误恢复变得更加困难.

总体来说，更好的解决方案似乎是使用自定义函数:

#include <stdio.h>

#define MAX_LENGTH  9

/* read a line from a stream and truncate excess characters */
int get_line(char *dest, int size, FILE *fp) {
    int c;
    int i = 0;
    while ((c = getc(fp)) != EOF && c != '\n') {
        if (i + 1 < size)
            dest[i] = c;
        i++;
    }
    if (i < size) {
        dest[i] = '\0';
    } else
    if (size > 0) {
        dest[size - 1] = '\0';
    }
    return (i == 0 && c == EOF) ? -1 : i;
}

int main(void) {
    char buf[MAX_LENGTH + 1];
    if (get_line(buf, sizeof buf, stdin) == EOF) {
        printf("invalid input\n");
    } else {
        printf("got |%s|\n", buf);
    }
    return 0;
}

请注意，该行为仍与最初的scanf()呼叫略有不同，但可能更接近您的目标:

• get_line读取整行，包括换行符，多余的字符将被丢弃.
• 如果size不是0，则get_line始终将C字符串存储到目标数组中，即使在buf为空字符串的文件末尾也是如此.scanf()将在文件末尾返回EOF，并保持buf不变.
• get_line将接受空行，而scanf()将失败，返回0并使buf处于未确定的状态，这可能是您没有意识到的限制.

总结:scanf()充满了怪癖.try 使用显式字符计数来避免缓冲区溢出是个好主意，但如果字符计数为scanf()，则会导致其他不易处理的问题.为了获得准确和一致的语义，通常需要编写定制代码.