为什么scanf解析“2E”而不解析“.” （使用 GCC）作为浮点数的“匹配输入序列的前缀”？

Question

根据标准（C17草案，6.4.4.2¶1），

2E0

（2.0）和

.5

（0.5）是有效的浮动常数，而

2E

和

.

不是。

然而，使用 GCC，

scanf

将

2E

解析为 2.0，但无法将

.

解析为任何内容:

#include <stdio.h>

int main(void) {
    float fl;
    char c;

    printf("Please enter a floating-point number: ");
    if (scanf("%f", &fl) == 1)
        printf("<%.2f>\n", fl);
    if (scanf("%c", &c) == 1)
        printf("[%c]\n", c);

    return 0;
}

使用 GCC（12.2.0、Windows 上的 MinGW），上述代码会生成 (

gcc -std=c17 -pedantic -Wall -Wextra

)：

Please enter a floating-point number: 2Eq
<2.00>
[q]

Please enter a floating-point number: .q
[q]

使用 MSVC (19.35.32217.1)，我得到 (

cl /std:c17 /Wall

):

Please enter a floating-point number: 2Eq
[q]

Please enter a floating-point number: .q
[q]

这里，

q

用作虚拟字符，以演示先前对

scanf

的调用消耗了多少输入缓冲区。

（让我们忽略这样一个事实，即不清楚浮点数

.

“应该”代表什么：0 或 1。）

---

让我们试着理解这一点。与此相关的似乎是标准中的以下条款（C17 草案，7.21.6.2 ¶9）：

从流中读取输入项，除非规范包含 n 说明符。输入项被定义为最长的输入字符序列，该序列不超过任何指定的字段宽度，并且是匹配输入序列或其前缀。²⁹¹⁾ 输入项之后的第一个字符（如果有）仍未阅读。如果输入项的长度为零，则指令执行失败；这种情况是匹配失败，除非文件结尾、编码错误或读取错误阻止了流的输入，在这种情况下，它是输入失败。

²⁹¹⁾

fscanf

最多将一个输入字符推回到输入流上。因此，一些

strtod

、

strtol

等可以接受的序列，对于

fscanf

来说是不可接受的。

据我所知，该标准关于

strtod

和朋友（此处：

strtof

）与我的问题最相关的条款是 7.22.1.3 ¶3（此处未复制），从中可以得出

2E0 

(2.0) 和

.5

(0.5) 是有效的“主题序列”（在 7.22.1.3 ¶2 的意义上），而

2E

和

.

则不是。

如果我正确理解第 7.21.6.2 节 ¶9 条，则只有 0 长度的输入项才相当于“匹配失败”或“输入失败”。因为 2E 和 . 都是匹配输入序列

的有效 

前缀（尽管不是完整的

匹配输入序列

），所以两者都不是匹配失败或输入失败。 因此我们可以问：为什么scanf

将

2E解析为浮点数，而不是

.

？ 这可能与“匹配输入序列的前缀”定义的微妙之处有关。

第 7.22.1.3 ¶3 条（关于

strtod
• /
strtof
• /

  strtold

  ）周围的细节也可能是相关的，因为它们与

  1

  和朋友的

  scanf

  的推回限制有关。 我相信以下代码说明了“匹配输入序列的前缀”的概念：

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char p[5] = "pppp", q[5] = "qqqq";
    int i;

    i = sscanf("ABCD", "%2c%4c", p, q);
    printf("<%s>\n", p);  /* <ABpp> */
    printf("<%s>\n", q);  /* <CDqq> */
    printf("%d\n", i);  /* 2 */

    return 0;
}

---

此处，尽管

%4c

 / 

q

的匹配需要正好 4 个字符（C17 草案，7.21.6.2 ¶12，项目

c

；此处未复制有关多字节字符的不相关脚注）

匹配字段宽度所指定数量的字符序列（如果指令中不存在字段宽度，则为 1）。[

fn

]

CD

是有效的“匹配输入序列的前缀”，因此该代码不会导致匹配失败或输入失败。 （鉴于赋值可能比给定的字段宽度短，我发现标准使用“完全”一词令人困惑。）

我发现了2个类似的问题（此处列出，排名不分先后）：

---

“scanf”与不完整的指数部分有什么关系？

• `strtod("3ex", &end)` 的结果应该是什么？那`sscanf`呢？
• （我相信我的这个问题通过.
和

%Nc

的例子有更广泛的覆盖面。）

如果我正确理解第 7.21.6.2 节 ¶9 条，则只有 0 长度的输入项才相当于

Answer 1

或

输入失败

。 7.21.6.2 9 并不是唯一指定匹配失败的段落。第 10 段说：

...如果输入项不是匹配序列，则指令执行失败：此条件为匹配失败...

“。”是匹配输入序列的前缀，因此它被扫描（消费，从流中删除），但它不是匹配的输入序列，因此存在匹配失败。