面试题：C语言字符串处理与格式化输入的综合应用

Question

编写一个程序，从标准输入读取一行字符串，该字符串包含一个人的姓名、年龄和成绩，以空格分隔（例如：John 20 85.5）。使用 `sscanf` 函数将这些信息解析到一个 `struct student { char name[20]; int age; float score; };` 结构体变量中，然后使用 `snprintf` 函数将结构体中的信息格式化为另一个字符串，格式为 `姓名: [姓名值], 年龄: [年龄值], 成绩: [成绩值]`，并输出这个新生成的字符串。请详细说明 `sscanf` 和 `snprintf` 函数在这个过程中的作用及可能出现的问题。

Answer 1

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

struct student {
    char name[20];
    int age;
    float score;
};

int main() {
    char input[100];
    struct student stu;
    char output[100];

    // 从标准输入读取一行字符串
    if (fgets(input, sizeof(input), stdin) == NULL) {
        perror("fgets");
        return 1;
    }
    // 移除换行符
    input[strcspn(input, "\n")] = '\0'; 

    // 使用sscanf解析输入字符串到结构体
    if (sscanf(input, "%19s %d %f", stu.name, &stu.age, &stu.score) != 3) {
        fprintf(stderr, "解析输入失败\n");
        return 1;
    }

    // 使用snprintf将结构体信息格式化为新字符串
    snprintf(output, sizeof(output), "姓名: [%s], 年龄: [%d], 成绩: [%.2f]", stu.name, stu.age, stu.score);

    // 输出新生成的字符串
    printf("%s\n", output);

    return 0;
}

sscanf 函数作用及可能问题

• 作用：sscanf 函数用于从字符串中按照指定格式读取数据，并将数据存储到相应的变量中。在上述代码中，sscanf(input, "%19s %d %f", stu.name, &stu.age, &stu.score) 从 input 字符串中读取姓名（最多19个字符以避免缓冲区溢出）、年龄和成绩，并分别存储到 stu.name、stu.age 和 stu.score 中。
• 可能问题：
  • 输入格式不匹配：如果输入的字符串格式与 sscanf 中的格式说明符不匹配，如缺少数据或数据类型不一致，sscanf 可能无法正确解析，返回值也会不等于期望的项数（这里是3）。
  • 缓冲区溢出：如果输入的姓名长度超过 stu.name 的大小（20个字符），会导致缓冲区溢出，可能破坏其他内存数据。因此在 sscanf 中对 %s 使用了宽度限制 %19s。

snprintf 函数作用及可能问题

• 作用：snprintf 函数用于将格式化的数据写入到指定的字符串缓冲区中，并确保不会发生缓冲区溢出。在上述代码中，snprintf(output, sizeof(output), "姓名: [%s], 年龄: [%d], 成绩: [%.2f]", stu.name, stu.age, stu.score) 将结构体 stu 中的信息按照指定格式写入到 output 字符串中，并且会确保写入的字符数不会超过 output 的大小（sizeof(output)）。
• 可能问题：
  • 缓冲区过小：如果 output 缓冲区的大小不足以容纳格式化后的字符串，snprintf 会截断字符串，以避免缓冲区溢出。但返回值会表示完整字符串的长度（不包含终止空字符），可以通过检查返回值判断是否发生截断。例如，如果返回值大于等于 sizeof(output)，说明发生了截断。