17. 控制台输入输出

为什么要专门学输入输出

程序不是自言自语的黑盒。你得让它把结果说出来，也得让它听懂你说什么。控制台就是初学阶段最省事的「嘴」和「耳朵」——不用装数据库、不用起服务器，一个类就能跑。

更实际的理由：调试。代码跑歪了，最快的定位手段就是在关键位置打一行值出来看看。这招老掉牙，但至今没人能离开它。

先说输出

输出你已经用了无数次：System.out.println("...")。它的意思是把内容打到控制台，并换行。

System.out.println("你好");
System.out.println("世界");
```java

两行会分别占一行。如果不想换行，用 `print`：

```java
System.out.print("你好");
System.out.print("世界");   // 输出：你好世界（同一行）

要一次拼出多个值，用 + 连接：System.out.println("总和=" + sum);。字符串和别的类型相加时，会自动把对方也转成字符串再拼。

还有个 printf，能按格式占位输出，像模板填空：

String name = "小明";
int age = 18;
System.out.printf("我叫%s，今年%d岁%n", name, age);
// 输出：我叫小明，今年18岁
```bash

`%s` 填字符串，`%d` 填整数，`%n` 是换行。格式化输出在后面讲字符串格式化时会专门展开，这里先知道有这么个用法。

> [!NOTE]
> 想在 `print` 里手动换行，可以在字符串里写 `\n`：`System.out.print("第一行\n第二行");` 会打出两行。`println` 本质上就是「打印内容 + 自动补一个换行」。所以 `print("hi\n")` 和 `println("hi")` 效果一样。

### 三种输出方法怎么选

| 方法 | 是否换行 | 参数形式 | 什么时候用 |
|------|----------|----------|------------|
| `println(x)` | 自动换行 | 一个值 | 绝大多数情况，打一行看一行 |
| `print(x)` | 不换行 | 一个值 | 想在同一行拼接输出，比如循环打星号 |
| `printf(fmt, ...)` | 看格式串里有没有 `%n` | 格式串 + 多个值 | 要对齐、要控小数位、要一次填多个值 |

一条经验：能用 `println` 说清楚的，就别上 `printf`。等到要打表格、要保留两位小数，`printf` 才真正省事。

### System.out 到底是什么

这一长串看着像咒语，拆开其实很直白：`System` 是 Java 自带的一个类，`out` 是它的一个静态字段，类型是「打印流」。`println` 就是 `out` 这个对象上的方法。

初学不用深究，只要记住「想往控制台输出，就写 `System.out.println(...)`」这个固定套路。等你学了 `static` 和对象，回头看这行会豁然开朗。

### 错误信息走 System.err

除了 `System.out`，还有个 `System.err`，专门打错误信息。

```java
System.out.println("这是正常输出");
System.err.println("这是错误输出");

两者都往控制台打，但它们是两条独立的流。在 IDE 里 System.err 通常显示成红色；在命令行里可以分别重定向到不同文件：

java Demo > out.txt 2> err.txt
```bash

正常结果进 `out.txt`，错误信息进 `err.txt`，互不干扰。这就是分两条流的价值。

> [!TIP]
> 两条流的刷新时机不一样，混着打时输出顺序可能和你写的顺序对不上。调试时统一用 `System.out`，别一会 out 一会 err，省得自己被顺序绕晕。

## 读取键盘输入：Scanner

要在控制台读用户输入，最常用的是 `java.util.Scanner` 类。先创建它，绑定到「标准输入」（键盘）：

```java
import java.util.Scanner;

public class InputDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        System.out.print("请输入姓名：");
        String name = sc.next();
        System.out.println("你输入的是：" + name);

        sc.close();   // 用完关闭
    }
}

逐行看这段：

• import java.util.Scanner; 告诉编译器去哪找 Scanner 这个类。
• new Scanner(System.in) 造一个扫描器，System.in 就代表键盘。这句固定这么写。
• System.out.print("请输入姓名：") 用 print 不换行，光标停在冒号后面，看起来像在等你输入。
• sc.next() 阻塞在这儿，直到你敲了内容并按回车。
• sc.close() 收尾，释放资源。

漏掉 import 这一行，编译器立刻翻脸：

InputDemo.java:5: error: cannot find symbol
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        ^
  symbol:   class Scanner
  location: class InputDemo
```bash

`cannot find symbol` 加 `symbol: class Scanner`，意思就是「我不认识 Scanner」。九成是漏了导入，剩下一成是名字拼错了大小写。

> [!NOTE]
> IDE 通常会自动帮你补上导入。但用记事本 + 命令行练手时没人替你补，看到这条报错先回头检查文件头几行。

## next 和 nextLine 的区别

读取字符串有两个方法，行为不一样，这是头号坑。

`next()`：**遇到空格或回车就停**，只拿空格前的内容。它读不到带空格的字符串。

`nextLine()`：**遇到回车才停**，回车前所有内容（包括空格）都拿走。

```java
Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.print("next 方式：");
if (sc.hasNext()) {
    String s1 = sc.next();
    System.out.println("得到：" + s1);   // 输入 "hello world" 只拿到 hello
}

System.out.print("nextLine 方式：");
if (sc.hasNextLine()) {
    String s2 = sc.nextLine();
    System.out.println("得到：" + s2);   // 输入 "hello world" 拿到整句
}
sc.close();

想读一整句话（可能带空格），用 nextLine()；只想读一个单词，用 next()。

吞行问题的完整现场

「吞行」是这一章最值得记住的坑。先看它长什么样：

import java.util.Scanner;

public class SwallowDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        System.out.print("年龄：");
        int age = sc.nextInt();        // 只吃走数字，回车留在缓冲区

        System.out.print("住址：");
        String addr = sc.nextLine();   // 一上来就撞到那个回车，直接返回空串

        System.out.println("年龄=" + age + "，住址=[" + addr + "]");
        sc.close();
    }
}
```bash

输入 `20` 回车，程序连问都不问就结束了，打出 `年龄=20，住址=[]`。

原因不神秘：你敲的其实是三个字符 `2`、`0`、换行。`nextInt()` 只取走 `20`，那个换行还躺在缓冲区里。轮到 `nextLine()` 时，它一看第一个字符就是换行，判定「这行到头了」，于是返回空字符串走人。

`next()` 后面接 `nextLine()` 也是同一个病根。

### 两种解法

**解法一：中间多吃一次回车。**

```java
int age = sc.nextInt();
sc.nextLine();                 // 专门用来吃掉残留的回车，返回值丢弃
String addr = sc.nextLine();   // 这下能正常读到了

解法二：全程只用 nextLine，需要数字就自己转。

System.out.print("年龄：");
int age = Integer.parseInt(sc.nextLine().trim());   // 整行读进来再转成 int

System.out.print("住址：");
String addr = sc.nextLine();
```bash

解法二更稳，因为它从头到尾只有一种读取方式，不存在「谁吃了谁没吃」的问题。`trim()` 顺手去掉两端空格，防止用户手滑多打一个空格。

> [!WARNING]
> 别在同一段代码里混用 `nextInt()`/`next()` 和 `nextLine()`。混用是绝大多数「读不到内容」「程序不等我输入就跑完了」的根源。要么全程 `nextLine()`，要么每次读完非整行内容后补一次 `sc.nextLine()`。

## 读取数字

读整数、小数同样用 `Scanner`，但有个稳妥写法：先判断、再读取。

```java
Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.print("请输入一个整数：");
if (sc.hasNextInt()) {          // 先判断是不是整数
    int n = sc.nextInt();        // 再读取
    System.out.println("你输入了：" + n);
} else {
    System.out.println("那不是整数");
}
sc.close();

hasNextInt() 先确认输入真的是整数，才用 nextInt() 取。类型对应：hasNextDouble() 配 nextDouble()，依此类推。

不先判断会怎样？用户敲个 abc，程序当场崩：

Exception in thread "main" java.util.InputMismatchException
	at java.base/java.util.Scanner.throwFor(Scanner.java:964)
	at java.base/java.util.Scanner.next(Scanner.java:1619)
	at java.base/java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2284)
	at InputDemo.main(InputDemo.java:8)
```bash

`InputMismatchException` 直译就是「输入类型对不上」。看到它，去检查 `nextXxx()` 那一行要的类型和用户实际敲的东西是否匹配。

还有个近亲：输入已经读完了还继续读，会抛 `NoSuchElementException`。命令行里按 Ctrl+D（Windows 是 Ctrl+Z 再回车）表示输入结束，之后再调 `nextLine()` 就是这个报错。

## 读多个数字求平均

把上面拼起来，写个实用的小例子：连续读入若干数字，输入非数字就结束，最后报总和与平均值。

```java
import java.util.Scanner;

public class AverageDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        double sum = 0;
        int count = 0;

        System.out.println("请输入数字，输入非数字结束：");
        while (sc.hasNextDouble()) {
            double x = sc.nextDouble();
            sum += x;
            count++;
        }

        if (count > 0) {
            System.out.println(count + " 个数的和是 " + sum);
            System.out.println("平均值是 " + (sum / count));
        }
        sc.close();
    }
}

while (sc.hasNextDouble()) 会一直读，直到你输入一个不是数字的东西（比如敲个字母回车）才停下来。

Scanner 常用方法速查

方法	读到什么	配套判断方法
next()	一个「单词」，空格或回车就停	hasNext()
nextLine()	一整行，回车才停，结果不含回车	hasNextLine()
nextInt()	一个 int 整数	hasNextInt()
nextLong()	一个 long 整数	hasNextLong()
nextDouble()	一个 double 小数	hasNextDouble()
nextBoolean()	true 或 false	hasNextBoolean()

规律很整齐：nextXxx() 负责读，hasNextXxx() 负责先探路。养成「探一下再读」的习惯，程序就不会被一次手滑输入干掉。

用完记得关闭

Scanner 用完后调 sc.close() 关掉，释放资源。这是个好习惯。前面每段示例结尾都写了 sc.close()。

printf 的占位符速查

printf 里那些 %x 叫格式符，常用的几个：

格式符	作用	例子
%s	字符串	printf("%s", "hi")
%d	十进制整数	printf("%d", 10)
%f	小数	printf("%f", 3.14)
%n	换行	跨平台通用
%c	单个字符	printf("%c", 'A')

%f 还能控小数位，比如 %.2f 保留两位小数：printf("%.2f", 3.14159) 输出 3.14。格式化输出在字符串章节会更系统地讲。

一次读入一行里的多个整数

有时用户会在一行里敲好几个数，用空格隔开。这时可以配合 hasNextInt 循环读：

Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入若干整数，用空格分开：");
int sum = 0;
while (sc.hasNextInt()) {
    sum += sc.nextInt();
}
System.out.println("总和：" + sum);
sc.close();
```bash

只要还在同一行、且敲的是整数，就一直累加；敲个字母或回车结束，就报总和。这比「每行一个数」更贴近真实交互。

## 中文输入乱码怎么办

如果你在控制台输入中文，读出来变成乱码，多半是编码不一致。控制台按系统编码传字符，而你的源文件是 UTF-8，两边对不上就会乱。

创建 Scanner 时显式指定字符集：

```java
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Scanner;

Scanner sc = new Scanner(System.in, StandardCharsets.UTF_8);

Scanner(InputStream, Charset) 这个构造方法是 Java 10 加的，用常量而不是字符串，拼错了编译期就报错，比较踏实。

老代码里常见另一种写法：

// 历史兼容，不推荐：字符集用字符串传，拼错要到运行时才炸
Scanner sc = new Scanner(System.in, "UTF-8");
```bash

功能一样，但字符串写错（比如打成 `"UTF8 "` 多个空格）编译器不管，运行时才抛 `IllegalArgumentException`。新代码统一用 `StandardCharsets` 常量。

> [!NOTE]
> Windows 命令行默认可能是 GBK。除了改代码，也可以在命令行先执行 `chcp 65001` 把控制台切到 UTF-8。两边口径一致，乱码自然就没了。

## Java 25 LTS 的新写法：IO.println 与 IO.readln

Java 25 LTS 正式引入了 `java.lang.IO` 类（JEP 512），专门简化控制台交互。它在 `java.lang` 包下，不用写 import 就能直接用：

```java
public class HelloIO {
    public static void main(String[] args) {
        String name = IO.readln("请输入姓名：");   // 打印提示并读一行
        IO.println("你好，" + name);
    }
}

对比一下老套路，能省掉不少仪式感的代码：

需求	传统写法	Java 25 写法
打印一行	System.out.println(x)	IO.println(x)
打印不换行	System.out.print(x)	IO.print(x)
读一行	new Scanner(System.in).nextLine()	IO.readln()
带提示读一行	先 print 提示再 nextLine()	IO.readln("提示：")

IO.readln() 永远返回字符串，要数字得自己转，和前面说的「全程 nextLine」策略是一个思路。

小结

输出用 System.out.println（换行）、print（不换行）、printf（格式化占位）。错误信息可以走 System.err，方便单独重定向。

读键盘用 Scanner，先 new Scanner(System.in)。读字符串 next() 遇空格停、nextLine() 遇回车停，两者混用会踩吞行坑。

读数字先 hasNextXxx() 判断再 nextXxx() 读取，避免 InputMismatchException。用完 sc.close() 关闭，且整个程序只关一次。

常见疑问

问：print 里写 \n 和 printf 里写 %n 有区别吗？

有。\n 固定是换行符 LF，%n 会按当前操作系统给出对应的行分隔符（Windows 上是 CRLF）。只在控制台看，两者没差别；要把内容写进文件给别的程序读，用 %n 更稳妥。

问：为什么我明明输入了内容，程序却好像没反应？

先确认 Scanner 是不是在等一个它要不到的东西。比如你调了 nextInt()，却输入了 12ab，Scanner 会一直卡着等合法整数。另一种情况是漏了按回车——Scanner 是按行缓冲的，不敲回车它收不到任何字符。

问：一定要用 Scanner 吗？有别的读输入方式吗？

有。BufferedReader 配 InputStreamReader 读大量数据更快，Java 25 还多了 IO.readln()。但 Scanner 胜在会自动切分单词、自动转类型、还带 hasNextXxx 探路，学习阶段最顺手。等到第 87 章讲字符流时会见到 BufferedReader 的写法。