C語言中多位數的輸入問題研究

馬紅旭

【摘要】 C語言中的scanf（ ）函數輸入數據位數，最多可達到15—19位十進制數，本文將討論擴大scanf（ ）函數輸入數據位數的方法。

【關鍵詞】 C語言 scanf（ ）函數 擴大輸入數據位數

在使用C語言中的scanf（ ）函數時，常遇到輸入數據位數受限制的情況。這里調試工具選用cfree4.0/vc6.0，在輸入十進制數時，如果輸入變量是int16類型，可輸入的數據范圍在[-32768，+32767]之間，最多5位整數，變量是long / int32類型，輸入數據范圍在[-2G，+2G]之間，約±2×109之間，最多10位整數，變量是float類型，盡管輸入數據范圍在±3.4×1038之間，但由于精確度是7位有效數字限制，最多輸入7位數是準確的，變量是double/long double類型，最多輸入15--19位數是準確的，再想多輸入幾位，直接的scanf（ ）函數就做不到了。本文將探索研究擴大scanf（ ）輸入位數的方法。

一、擴大scanf（ ）輸入位數的思路

既然用scanf（ ）輸入數值型數據達不到要求 ，我們就考慮把輸入的數據作為字符串，先把輸入的長串數據處理成字符串形式，每一位數以字符形式保存到一個字符型數組中，這樣輸入數據的寬度理論上就不受限制，只要用戶設定的字符數組足夠大即可。以二進制轉十進制數為例，首先要輸入一個N位二進制數，由于目前我們使用的計算機字長一般都在32位以上，所以每個機器數二進制數位數都不少于32位，本程序數組大小設置為128，意味著可以完成約128位二進制數的輸入和轉換問題。從形式上，輸入位數增加了不少。

二、字符型數據轉換成數值型數據原理

用上述方法輸入的長數據串，我們可以把它當做任何進制數，這里我們把問題簡單化，假設輸入字符數據是二進制數，那么字符型數據轉換成數值型數據原理是：每個字符在計算機中以ASCII碼形式保存，例如字符串1010，是以‘49 48 49 48形式保存，我們給每個ASCII碼值減去48（0的ASCII碼值），就得到‘1010，接下來要完成的任務是編程序把這個二進制有符號數表示成十進制數。

二進制整型正數轉換為十進制數，直接采用“系數乘以權值再相加”法。我們把二進制的每一位作為系數，乘以該位所在的權值，再和其它每一位的系數與權值的積相累加，即Dn…D4D3D2D1D0= Dn×2n+ Dn-1×2n-1+…+ D2×22 + D1×21 + D0×20 就可得到相應的十進制結果。

整型負數二進制數表示成十進制數，情況較復雜。由于計算機中參與加減運算的數據，通常都是補碼，所以我們先假設該二進制碼為補碼，需要把該補碼按位取反，之后最低位再自動加1，即得到該碼相應的原碼形式。二進制的原碼形式幾乎和十進制是一一對應的，這時也可以采用“系數乘以權值再相加”方法得到十進制結果。實際上這個結果僅僅是十進制數的絕對值形式，還需要用戶修正符號，只我們要在其絕對值前加一個負號即可得到十進制數的正確答案。

三、多位二進制有符號數表示成十進制數程序實現

根據上述原理我們編寫程序代碼如下：

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

#include "math.h"

int main（ ）

{ int j，n，flags=0； /* flags是正負數標志*/

char str[128]； double sum=0；

printf（ “請輸入一個二進制整數： “ ）；

scanf（ "%s"，&str; ）； /*D0D1..Dn-1*/

n=strlen（str）； /*二進制數位數*/

for（ j=0；j<=n-1；j++ ）

{str[j]=str[j]-0； }

if （str[0]==0） { flags=0；goto a1； }

flags=1；/* flags=1負數flags=0正數*/

for（ j=0；j<=n-1；j++ ）

{str[j]=！（str[j]）； } /* 補碼按位取反*/

str[n-1]=str[n-1]+1； /* 補碼按位取反之后，末尾加1，得到原碼*/

for（ j=n-1；j>=0；j-- ）

if （str[j]==2） { str[j]=0；

str[j-1]=str[j-1]+1；； } /*末尾加1之后，所有位可能有進位，需要逐位修正*/

a1：for（ j=0；j<=n-1；j++ ）

sum=str[j]*pow（ 2，n-1-j ）+sum；

if （ flags==1 ）sum=-sum；

printf（“＼n轉換成十進制數為：%.0f＼n “，sum）；}

其中變量sum，還可以改成long double類型，這樣程序可以處理的二進制位數會更多。

四、綜述

利用上述方法，我們把C語言scanf（ ）函數輸入數據的寬度增加了，問題得到解決，該方法省時省力，簡捷高效，這一點對于C語言在大中小型機中的應用推廣的意義非常重大。

參 考 文 獻

[1] 譚浩強等編著 .C程序設計[M]. 北京：清華大學出版社，2005（2007重印）

[2] 周維武等編著. 計算機基礎教程（第3版）[M]. 北京：電子工業出版社，2008.

[3] 李飛，廖琪梅，何鑫主編. 計算機應用新教程[M]. 西安：西安電子科技大學出版社，2004.