C言語ファイル入出力:stdinをマスターしてプログラミング力を向上

2024-04-02

C言語におけるファイル入出力とstdin

stdinの基本的な使い方

1 文字入力

getchar()関数を使って、キーボードから1文字ずつ入力を受け取ることができます。

#include <stdio.h>

int main() {
  char c;

  // キーボードから1文字入力を受け取る
  c = getchar();

  // 入力された文字を出力する
  putchar(c);

  return 0;
}

2 文字列入力

fgets()関数を使って、キーボードから改行文字までの文字列を入力を受け取ることができます。

#include <stdio.h>

int main() {
  char str[100];

  // キーボードから改行文字までの文字列を入力を受け取る
  fgets(str, sizeof(str), stdin);

  // 入力された文字列を出力する
  puts(str);

  return 0;
}

3 scanf()関数

scanf()関数を使って、キーボードから書式付きで入力を受け取ることができます。

#include <stdio.h>

int main() {
  int num;
  char name[50];

  // 整数と文字列を入力
  scanf("%d %s", &num, name);

  // 入力された値を出力
  printf("num = %d, name = %s\n", num, name);

  return 0;
}

stdinの注意点

  • stdinはバッファリングされます。つまり、実際に読み込まれるのは、入力されたデータがバッファサイズいっぱいになるか、改行文字が入力された時です。
  • fgets()関数を使う場合、入力された文字列の末尾には改行文字が含まれます。
  • scanf()関数を使う場合、書式指定が間違っていると、予期せぬ動作をする可能性があります。

stdinを使った応用例

  • ユーザーからの入力を受け取って処理するプログラム
  • ファイルの内容をキーボードから入力して保存するプログラム
  • 対話型ゲーム

補足

stdin以外にも、ファイルからの入力や出力を行うための関数や、標準出力ストリーム (stdout)、標準エラーストリーム (stderr) などがあります。これらの詳細は、C言語の参考書やマニュアルを参照してください。

C言語のファイル入出力とstdinについて、より深く理解したい場合は、上記の参考資料を参照することをおすすめします。



C言語におけるstdinを使ったサンプルコード

#include <stdio.h>

int main() {
  int num1, num2;

  // ユーザーから2つの整数を入力
  printf("2つの整数を入力してください: ");
  scanf("%d %d", &num1, &num2);

  // 入力された2つの整数の合計を出力
  printf("合計は %d です\n", num1 + num2);

  return 0;
}

ファイルの内容をキーボードから入力して保存するプログラム

#include <stdio.h>

int main() {
  FILE *fp;
  char str[100];

  // ファイルを開く
  fp = fopen("sample.txt", "w");

  // キーボードから入力を受け取り、ファイルに書き込む
  while (fgets(str, sizeof(str), stdin)) {
    fputs(str, fp);
  }

  // ファイルを閉じる
  fclose(fp);

  return 0;
}

対話型ゲーム

#include <stdio.h>

int main() {
  char choice;

  // ゲーム開始
  printf("ゲームを始めますか? (y/n): ");
  scanf(" %c", &choice);

  // ユーザーの選択に応じて処理を行う
  if (choice == 'y') {
    // ゲームの処理
  } else {
    // ゲームを終了
  }

  return 0;
}

これらのサンプルコードは、stdinを使って様々な処理を行う方法を示しています。これらのコードを参考に、自分のプログラムを作ってみてください。

補足

stdinを使ったプログラムを作成する際には、以下の点に注意する必要があります。

  • 入力データの形式チェックを行う
  • バッファオーバーフローを防ぐ
  • エラー処理を行う

これらの注意点を守 ることで、安全で安定したプログラムを作ることができます。

C言語のstdinについて、より深く理解したい場合は、上記の参考資料を参照することをおすすめします。



C言語でstdin以外の方法

fgets()関数は、標準入力から改行文字までの文字列を読み込みます。

char str[100];

// 標準入力から改行文字までの文字列を読み込む
fgets(str, sizeof(str), stdin);

scanf()関数は、標準入力から書式付きでデータを読み込みます。

int num;
char name[50];

// 標準入力から整数と文字列を読み込む
scanf("%d %s", &num, name);

fread()関数は、ファイルポインタからデータをバイナリ形式で読み込みます。

FILE *fp;
char buf[100];

// ファイルポインタから100バイトのデータを読み込む
fread(buf, 1, 100, fp);

mmap()関数は、ファイルをメモリにマッピングします。

char *ptr;
int fd;

// ファイルをメモリにマッピング
ptr = mmap(NULL, 100, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);

// メモリ上のデータを処理
// ...

// メモリのマッピング解除
munmap(ptr, 100);

これらの方法はそれぞれ異なる方法で標準入力を受け取ることができます。どの方法を使うかは、プログラムの目的や用途によって異なります。

それぞれの方法の比較

方法メリットデメリット
stdinシンプルで使いやすいバッファオーバーフローの可能性がある
fgets()改行文字まで読み込める書式チェックが必要
scanf()書式付きで読み込める入力形式が間違っているとエラーになる
fread()バイナリデータを読み込める複雑な処理が必要
mmap()ファイル全体をメモリに読み込める処理速度が速い

C言語で標準入力を受け取るには、stdin以外にもいくつかの方法があります。どの方法を使うかは、プログラムの目的や用途によって異なります。それぞれの方法の特徴を理解して、適切な方法を選びましょう。




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