C语言keyboard是什么？如何使用？

在 C 语言中，并没有一个叫做 keyboard 的特定函数或关键字，我们通常使用 标准输入流 来获取来自键盘的输入，这个标准输入流在 C 语言中用 stdin 表示。

获取键盘输入主要通过以下几个函数，它们都定义在头文件 <stdio.h> 中：

1. scanf(): 最常用、最灵活的格式化输入函数。
2. getchar(): 用于读取单个字符。
3. gets() / fgets(): 用于读取一行字符串。（注意：gets() 已被废弃,不推荐使用）
4. getche() / getch(): 非标准函数，用于读取字符且不回显（常用于游戏开发等场景）。

下面我们逐一详细介绍。

scanf() - 格式化输入

scanf() 是最通用的输入函数，它可以根据你指定的格式（如 %d 代表整数，%s 代表字符串）从 stdin 读取数据。

基本语法

int scanf(const char *format, ...);

• format: 一个格式化字符串，告诉 scanf() 你期望输入什么类型的数据。
• 可变参数列表，你需要提供与 format 中每个格式说明符相对应的变量地址。

常用格式说明符

示例代码

#include <stdio.h>
int main() {
    int age;
    double height;
    char name[50];
    printf("请输入您的年龄: ");
    scanf("%d", &age); // 注意 &age，需要传入地址
    printf("请输入您的身高 (米): ");
    scanf("%lf", &height); // 注意是 %lf
    // 清除输入缓冲区中的换行符，否则会被下面的 %s 读取
    while (getchar() != '\n');
    printf("请输入您的姓名: ");
    scanf("%s", name); // 注意 name，数组名本身就是地址，不需要 &
    printf("\n--- 您的信息 ---\n");
    printf("姓名: %s\n", name);
    printf("年龄: %d\n", age);
    printf("身高: %.2f\n", height); // %.2f 保留两位小数
    return 0;
}

运行示例:

请输入您的年龄: 25
请输入您的身高 (米): 1.78
请输入您的姓名: 张三
--- 您的信息 ---
姓名: 张三
年龄: 25
身高: 1.78

scanf() 的注意事项:

1. 地址 (&): 对于普通变量（如 int, char, float），你必须使用取地址符 & 来传递变量的地址，对于数组（如 char name[50]），数组名 name 已经代表其首地址，所以不需要 &。
2. 缓冲区问题: scanf 在读取数据时，会留在输入缓冲区中，你用 scanf("%d", &age) 读取一个整数后，按下的回车符 \n 会留在缓冲区，如果下一个 scanf 是 %s 或 %c，它会直接读取这个 \n，导致你无法输入预期的内容，上面的代码 while (getchar() != '\n'); 就是为了解决这个问题,它会清空缓冲区直到遇到换行符。
3. 空格问题: scanf("%s", name) 遇到空格、Tab或回车就会停止读取，所以它不能读取包含空格的字符串（如 "Zhang San"）。

getchar() - 读取单个字符

getchar() 函数从标准输入流中读取一个字符，并返回它的 ASCII 码值，如果到达文件末尾（EOF），则返回 EOF。

基本语法

int getchar(void);

示例代码

#include <stdio.h>
int main() {
    char ch;
    printf("请按一个键，然后按回车: ");
    ch = getchar(); // 等待用户输入一个字符
    printf("你按下的键是: ");
    putchar(ch); // putchar() 用于输出一个字符
    printf("\n");
    return 0;
}

gets() 和 fgets() - 读取一行字符串

gets() (已废弃，不推荐使用)

gets() 会读取用户输入的一整行，直到遇到换行符 \n，然后将 \n 替换为字符串结束符 \0。

为什么不推荐使用？ 因为它无法指定读取的最大字符数，这会导致缓冲区溢出，如果用户输入的字符超过了数组的大小,程序就会崩溃或产生安全漏洞。

fgets() (推荐使用)

fgets() 是 gets() 的安全替代品,它允许你指定最大读取的字符数。

基本语法

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);

• str: 存储读取内容的字符数组。
• n: 最多读取 n-1 个字符，因为第 n 个位置会留给字符串结束符 \0。
• stream: 从哪个流读取，通常是 stdin（标准输入，即键盘）。

示例代码

#include <stdio.h>
int main() {
    char name[50];
    printf("请输入您的全名: ");
    // 最多读取 49 个字符，留 1 个给 '\0'
    fgets(name, sizeof(name), stdin); 
    // fgets 会保留输入时的换行符 \n，我们可以手动去掉它
    for (int i = 0; name[i] != '\0'; i++) {
        if (name[i] == '\n') {
            name[i] = '\0';
            break;
        }
    }
    printf("你好, %s!\n", name);
    return 0;
}

运行示例:

请输入您的全名: 张三
你好, 张三!

getche() 和 getch() - 无回显输入

这两个函数不是 C 标准库的一部分，而是 Windows 平台下的扩展（在 conio.h 头文件中定义），它们在 Linux/macOS 上通常不可用。

• getche(): 读取一个字符，并在屏幕上回显（即你按什么键，屏幕上就显示什么）。
• getch(): 读取一个字符，不在屏幕上回显。

它们常用于需要隐藏输入的场景,比如输入密码。

示例代码 (仅适用于 Windows)

// 注意：此代码只能在 Windows 上编译运行
#include <stdio.h>
#include <conio.h> // 包含 conio.h
int main() {
    char password[20];
    int i = 0;
    printf("请输入密码: ");
    // 使用循环逐个读取字符，直到按下回车
    while ((password[i] = getch()) != '\r') { // \r 是回车符
        if (password[i] == '\b') { // 处理退格键
            if (i > 0) {
                i--;
                printf("\b \b"); // 光标回退，打印空格，再回退
            }
        } else {
            printf("*"); // 打印星号代替实际字符
            i++;
        }
    }
    password[i] = '\0'; // 字符串结束
    printf("\n\n你的密码是: %s\n", password);
    return 0;
}

总结与选择

给初学者的建议：

• 如果只是想读取一个数字或一个单词，用 scanf()。
• 如果想读取一行包含空格的文本（比如姓名、地址），一定要用 fgets()。
• 如果想逐个字符处理输入，用 getchar()。
• 永远不要使用 gets()。