C语言利用sprintf固定字符串输出位数

目录

• 一、前言
• 二、案例
• 【1】多个整数输出补齐
• 【2】单个整数输出补齐
• 【3】固定时间长度
• 【4】浮点数补齐
• 【5】onenet数据组合

一、前言

sprintf 函数是一个 C 语言中的函数，也被许多其他编程语言所支持。它允许你根据一组变量来格式化和存储一个字符字符串。sprintf 函数可以用于将格式化的数据写入字符数组或字符串中，然后根据需要打印或存储该字符串。sprintf 函数的第一个参数是格式化数据将被写入的字符数组或字符串，随后的参数是用于生成格式化输出的变量。sprintf 函数允许你控制输出的格式，包括小数点后的位数、字段的宽度和文本的对齐方式等。

在单片机项目开发中经常需要通过sprintf组合字符串，完成各种数据的打印，显示等等。

比如：

在单片机里通过LCD屏显示传感器数据的时候，如果不固定字符串长度，每次从传感器读取的数据长度可能都不一样，一般都会先清屏再显示，或者先使用空格清除显示，再显示实际数据。这种在LCD刷新频率比较低的情况下肉眼会看出屏幕闪烁的效果。 为了方便显示，我们可以使用sprintf固定最终数据的长度，预置好传感器最大输出的长度进行显示，后期采集的数据如果不够长度，就以空格补齐。这样调用显示函数就很方便了，不需要担心清屏问题。

二、案例

【1】多个整数输出补齐

我们读取到DS18B20温度，需要显示在LCD显示屏上。我们将得到的温度固定长度为5个字符的字符串，显示到LCD屏上。

char DS18B20_str[10];
DS18B20=readDs18b20();
sprintf(DS18B20_str, "%02d.%01d", DS18B20 >> 4, DS18B20 & 0xF);

这里，我们使用了%02d和%01d格式化字符串来指定输出数字的位数。%02d表示要输出两位数字，并在前面补零（如果需要），而%01d表示要输出一位数字。因此，上面的代码将会打印出一个形如"12.3 "（注意最后的空格）的字符串，其中数字部分总共有5个字符（包括小数点）。

【2】单个整数输出补齐

char mqtt_message[10];
water_hp=read_water_hp();
sprintf(mqtt_message, "%3d", water_hp);

这将把 water_hp 转换为一个 3 位宽的字符串，并根据需要在左边用空格填充。如果 water_hp 不足 3 位，它将被左侧填充空格以达到 3 位的宽度。

【3】固定时间长度

下面是一个将秒转为时分秒输出的C语言函数：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 ​
char* formatTime(int seconds) {
    static char timeStr[9]; // 时分秒格式化后最多占用8个字符，再加上'\0'结束符
    int hours, minutes;
    hours = seconds / 3600;
    seconds = seconds % 3600;
    minutes = seconds / 60;
    seconds = seconds % 60;
    snprintf(timeStr, sizeof(timeStr), "%02d:%02d:%02d", hours, minutes, seconds);
    return timeStr;
}
 ​
int main() {
    int seconds = 3661; // Example value
    char* timeStr = formatTime(seconds);
    printf("%s\n", timeStr);
    return 0;
}

这个程序中，formatTime 是我们创建的子函数，它接受一个整型参数 seconds，代表需要转换的总秒数。该函数计算出对应的小时、分钟和秒数，并使用 snprintf 函数将格式化后的时间字符串写入到 timeStr 数组中。

在 main 函数中，我们可以调用 formatTime 函数来进行测试，并将得到的字符串输出。注意，我们需要使用 %s 格式化字符串输出，并且需要使用 static 关键字声明 timeStr 数组，以便在函数返回后仍然可以访问。

【4】浮点数补齐

固定浮点数输出的长度。

double x = 123.456789;
printf("温度:%8.2f", x);

这段代码的作用是将变量 x 的值输出到屏幕上，同时格式化输出为一个浮点数（保留两位小数，并且右对齐，总宽度为8），前面加上“温度:”字样。

具体来说：

• %8.2f 是格式化字符串，其中 %f 表示要输出的是一个浮点数，.2 表示要保留两位小数，而 8 则表示总宽度为8（不足部分右对齐，左边补空格）。
• 在 printf 函数中，我们使用 % 符号来引用这个格式化字符串，并将 x 作为参数传递进去。

【5】onenet数据组合

OneNet是由中国移动打造的物联网云平台，它提供了一个完整的物联网解决方案，包括设备接入、数据存储、数据分析和应用开发等功能。OneNet为用户提供了一系列的API，使得开发者能够轻松地将自己的设备连接到云端，并通过云端进行实时监测和控制。同时，OneNet还提供了强大的数据分析工具，帮助用户更好地理解和利用设备产生的海量数据。作为全球领先的物联网云平台之一，OneNet已经被广泛应用于智能家居、智慧城市、工业物联网等领域。

OneNet支持多种协议接入，其中局包括了HTTP协议，单片机可以利用HTTP配合WIFI或者GPRS模块向OneNet上传报文，而组合HTTP报文的时候，就需要填数据内容的长度，由于是采集传感器的数据组合报文上传，每次采集的传感器数据长度肯定会不一样，为了不再重复计算整个报文的字符串长度，我们可以利用sprintf固定数据的长度，这样每次组合的报文数据长度就是一致的，省去了单独计算长度的过程。

char OneNet_HTTP_CMD[1024];
#define ONENET_DEVICE_ID "1025640558"
#define ONENET_API_KEY "gOp2NkgQEt3=EQY7ei61suGjgIg="

/*
函数功能: 采用HTTP协议方式向OneNet服务器上报GPS经纬度信息
函数参数：
                char *data_point：数据点的名称
                double Longitude,double latitude：上传的经纬度数据
*/
void OneNet_HTTP_GPS_DataUpdate(double Longitude, double latitude)
{
    //拼接数据
    snprintf(OneNet_HTTP_CMD, sizeof(OneNet_HTTP_CMD),
        "POST /devices/%s/datapoints HTTP/1.1\r\n" \
        "api-key:%s\r\n" \
        "Host:api.heclouds.com\r\n" \
        "Connection:close\r\n" \
        "Content-Length:160\r\n" \
        "\r\n" \
        "{"datastreams":[{"id":"gps","datapoints":[{"value":{"lon":%8.6f,"lat":%8.6f}}]},{"id":"gps2","datapoints":[{"value":{"lon":%10.6f,"lat":%10.6f}}]}]}",
        ONENET_DEVICE_ID, ONENET_API_KEY, Longitude, latitude, Longitude, latitude);
 ​
    printf("GPS_OneNet_HTTP_CMD=%s\r\n", OneNet_HTTP_CMD);

    printf("%s\r\n", OneNet_HTTP_CMD);
}
​

int main()
{
    OneNet_HTTP_GPS_DataUpdate(Longitude,latitude);
    return 0;
}

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