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A2.1 Die Funktion printf

Die Funktion printf dient der Ausgabe von Informationen auf dem Bildschirm. Neben einfachen Textzeilen können alle elementaren Datentypen der Sprache C formatiert ausgegeben werden.

Die Funktion printf erwartet einen oder mehrere Parameter. Der erste, obligatorische Parameter ist eine Zeichenkette, der die Ausgabe formatiert. Die nachfolgenden optionalen Parameter beinhalten die Daten, die dargestellt werden sollen:

printf(Formatstring, ...);

Der Formatstring kann eine Konstante oder eine Variable sein. Er beinhaltet normalen Text, mit einigen Platzhaltern für die Daten, die ausgegeben werden sollen. Ein Platzhalter wird mit einem Prozentzeichen '%' eingeleitet und endet mit einem Buchstaben, der den Datentyp repräsentiert.

Beispiel: Die Variable v steht für die Geschwindigkeit eines Autos und ist vom Typ double. Die Ausgabe der Geschwindigkeit erfolgt mit folgender Anweisung:

double v=57.3;
printf("Geschwindigkeit: %f km/h\n", v);

Der Platzhalter für die Variable v wird hinter dem Wort Geschwindigkeit: mit dem Prozentzeichen eingeleitet. Der Buchstabe f steht für den Datentyp double.

Die Funktion printf kann auch mit nur einen Parameter zur reinen Textausgabe verwendet werden. Die Anweisung

printf("hello world\n");

gibt den Text hello world auf den Bildschirm aus.

Der Platzhalter kann neben den Buchstaben für den Datentyp Angaben zur Formatierung des Datums enthalten. Allgemein hat ein Platzhalter folgendes Aussehen:

%[Flags][Breite][.Pr�zision][h|l|L]Typ

In den folgenden Tabellen werden die einzelnen Teile der Platzhalter aufgelistet.

Platzhalter	Datentyp	Darstellung
%d oder %i	signed int	dezimal
%u	unsigned int	dezimal
%o	unsigned int	oktal
%x	unsigned int	sedezimal (mit kleinen Buchstaben)
%X	unsigned int	sedezimal (mit großen Buchstaben)
%f	double	immer ohne Exponent
%e	double	immer mit Exponent (durch 'e' angedeutet)
%E	double	immer mit Exponent (durch 'E' angedeutet)
%g	double	nach Bedarf mit Exponent (durch 'e' angedeutet)
%G	double	nach Bedarf mit Exponent (durch 'E' angedeutet)
%c	char	einzelnes Zeichen
%s	char[]	Zeichenkette (String)
%p	void *	Speicheradresse
%n	signed int *	schreibt die Anzahl der bisherigen Zeichen in die angeg. Adresse
%%	-	Ausgabe des Zeichens '%'

Tabelle A2-1: Platzhalter der elementaren Datentypen.

Modifizierer	angewendet auf	Interpretation/Wirkung
h	d, i, o, u, x, X	short int
	n	short int*
l	d, i, o, u, x, X	long int
	n	long int*
	e, E, f, g, G	double (nur scanf)
L	e, E, f, g, G	long double

Tabelle A2-2: Modifizierer für die Platzhalter der elementaren Datentypen.

Breite	Wirkung
n	min. n Zeichen, Leerzeichen vorangestellt
0n	min. n Zeichen, Nullen vorangestellt
*	das nächste Argument aus der Liste ist die Breite

Tabelle A2-3: Angabe für die Breite der Ausgabe.

Präzision	angewendet auf Typ	Präzision
.n	e, E, f	n Nachkommastellen
	g, G	max. n Nachkommastellen
.0	e, E, f	kein Dezimalpunkt
<nix>	e, E, f	6 Nachkommastellen
.*		Präzision aus nächstem Argument der Liste

Tabelle A2-4: Angaben zur Anzahl der Nachkommastellen.

Flags	angewendet auf Typ	Bedeutung
<Keins>		rechtsbündig
-		linksbündig mit folgenden Leerzeichen
+		Vorzeichen immer ausgeben (auch +)
<Leerzeichen/gt;		nur negative Vorzeichen
#	o	für Werte != 0 wird eine '0' vorgestellt
	x, X	für Werte != 0 wird '0x', bzw. '0X' vorgestellt
	e, E, f, g, G	Dezimalpunkt immer ausgeben

Tabelle A2-5: Einige weitere Angaben zum Ausgabeformat.

Hier ein paar Beispiele:

printf-Anweisung	Ausgabeergebnis
float v=87.3; printf("Speed: %f\n", v);	Speed: 87.300000
printf("Das kostet %.2f DM\n", 15.9);	Das kostet 15.90 DM
char Name[]="Meier"; char Titel[]="Frau Dr."; printf("Guten Tag\n%s %s\n", Titel, Name);	Guten Tag Frau Dr. Meier
int Zahl=12; printf("12345678\n%4d\n", Zahl);	12345678   12
printf("%.2e\n", 124.8);	1.25e+002
printf("%#.0f\n", 12.3);	12.
double Zahl=12.3456; int n=2; printf("12345678\n%8.*f\n", n, Zahl);	12345678    12.35

Tabelle A2-6: Einige Beispiele für die Verwendung der printf-Funktion.

Wenn für die darzustellenden Daten falsche Platzhalter verwendet werden, kann es zu Problemen kommen. Betrachten Sie folgendes Programmstück:

double d=5.2;
int i=3;
printf("%d %d\n", d, i);

Beim Aufruf der Funktion printf werden alle Parameter der Reihe nach in den Speicher kopiert. In unserem Beispiel sieht das so aus:

Abbildung A2-1: Anordnung der Aufrufparameter im Speicher.

Der Platzhalter %d wird fälschlicherweise auf die Variable d vom Typ double angewendet. Das heißt, die Variable d wird hier als int interpretiert. Die Programmierumgebung, in der das Programm getestet wurde, verwendet für double 8 Byte und für int nur 4 Byte. Der Befehl printf nimmt daher von der Variable d nur die ersten vier Byte und interpretiert sie als int.

Der nächste Platzhalter steht wieder für den Typ int. Da aber der vorherige Platzhalter die Variable vom Typ double nur zur Hälfte eingelesen hat, versucht jetzt der zweite Platzhalter die zweite Hälfte der Variable d als int zu interpretieren. Es ist offensichtlich, das dabei Unsinn heraus kommt. In der Testumgebung sah das so aus:

-858993459 1075104972

Lange Rede, kurzer Sinn: Es ist peinlichst darauf zu achten, dass die Platzhalter mit den dazugehörigen Datentypen zusammenpassen.