C言語の基礎 - 標準入力から安全に文字列を取得するのソースを表示

== 指定サイズ内で1行を受け取る ==
次のように、文字列の格納領域が256[byte]用意されているとする。<br>
 <syntaxhighlight lang="c">
 char buffer[256] = {'\0'};
 </syntaxhighlight>
<br>
<code>scanf</code>関数と<code>fgets</code>関数の主な違いを纏めると以下のようになる。<br>
NULL文字<code>\0</code>が終端に自動付与されることを考慮すると、ユーザが実質入力できるのは255[byte]までである。<br>
<br>
<u>※注意</u><br>
<u><code>scanf</code>関数は<code>scanf("%s", buffer);</code>のようにサイズを指定せずに使用できるが、バッファオーバーランの危険性があるので避けること。</u><br>
<center>
{| class="wikitable" | style="background-color:#fefefe;"
|-
! style="background-color:#66CCFF;" | 説明 
! style="background-color:#66CCFF;" | scanf関数 
! style="background-color:#66CCFF;" | fgets関数
|-
| 基本的な使用法 || scanf("%255s", buffer) || fgets(buffer, 256, stdin)
|-
| 改行の扱い || 改行文字の直前まで読み込む || 改行文字も一緒に読み込む
|-
| 成功時の戻り値 || 読み込んだパラメータ数 || buffer
|-
| 失敗時の戻り値 || 0<br>または<br>EOF (-1) || NULL
|-
| 入力文字の取得 || できる || できない
|}
</center>
<br><br>

== scanf関数の利用 ==
scanf関数は多機能であり、フォーマットを記述することで動作のカスタマイズが可能である。<br>
<br>
以下に、<code>scanf</code>関数のフォーマットを記載する。<br>
* %sは全ての空白文字(半角スペースも含む)を無視するため、%sの代わりに%[^\n]と指定することで、無視する対象を改行だけに限定できる。<br>例えば、<code>%255[^\n]</code>は、改行以外の文字列を1〜255文字読み込むことを意味する。
* <code>%</code>の代わりに<code>%*</code>を使用すると、その部分を読み飛ばすことができる。<br>例えば、256文字以上入力する場合、最初の255文字までを受け取り、残りを捨てる場合は、<code>%255[^\n]%*[^\n]</code>と記述する。
* 再度<code>scanf</code>関数を使用する場合に備えて、残った改行は<code>%*c</code>で読み飛ばす。<br>これにより、保持されていた入力データは全て処理されたことになる。<br>ただし、次に読み取るものが<code>%d</code>等の数値である場合には、これをしなくても特に影響はない。
<br>
また、<code>scanf</code>関数は正常に読み取って変数に格納できたパラメータの数を返すので、これを成功したかどうかの判定に用いることができる。<br>
<code>%255[^\n]%*[^\n]</code>を実行した場合の戻り値は、以下のようになる。<br>
* 1文字以上読み取れたときは 1
* 改行だけが入力されたときは 0
* 最初から [Ctrl] + [D](Linux)または[Ctrl] + [Z](Windows)でEOFが入力された時は、EOF(EOF定数の値 : -1)
* 失敗した場合は、<code>return 1;</code>としてプログラムを異常終了扱いにするとよい。
<br>
以下の例では、必ず1文字以上入力させている。<br>
 <source lang="c">
 #include <stdio.h>
 
 int main()
 {
    char buffer[256] = {'\0'};
 
    printf("Input: ");
    if (scanf("%255[^\n]%*[^\n]", buffer) != 1)
    {
       return 1;
    }
    scanf("%*c");
 
    printf("Output: %s\n", buffer);
 
    return 0;
 }
 </source>
<br>
以下の例では、改行だけの入力を認めている。<br>
 <source lang="c">
 #include <stdio.h>
 
 int main()
 {
    char buffer[256] = {'\0'};
 
    printf("Input: ");
    if (scanf("%255[^\n]%*[^\n]", buffer) == EOF)
    {
       return 1;
    }
    scanf("%*c");
 
    printf("Output: %s\n", buffer);
 
    return 0;
 }
 </source>
<br>
以下の例では、入力された文字数も取得している。(%255[^\n]の後ろは、unsigned / intの場合は%n、size_t / ssize_tの場合は%znを指定する)<br>
(%n系は符号付き整数で取得するように定義されているが、負の値が出現する可能性がゼロなので、符号無し整数でも問題ない)<br>
 <source lang="c">
 #include <stdio.h>
 
 int main(void)
 {
    char buffer[256] = {'\0'};
    size_t length;
 
    printf("Input: ");
    if (scanf("%255[^\n]%zn%*[^\n]", buffer, &length) != 1)
    {
       return 1;
    }
    scanf("%*c");
 
    printf("Output: %s\n", buffer);
    printf("Length: %zu\n", length);
 
    return 0;
 }
 </source>
<br><br>

== fgets関数の利用 ==
fgets関数は、改行も1行に含めて一緒に取得する。<br>
削除する場合は、各自でコードを記述しなければならない。<br>strlen関数を使用するなどして、文字列長を求めることも必要である。<br>
<br>
また、戻り値は以下のようになる。<br>
* 1文字以上読み取れた場合は、buffer(改行だけでも1文字以上という扱いになる)
* 最初からCtrl+D(Windowsの場合はCtrl+Z)でEOFが入力された場合は、NULL
* 失敗した場合は、そのままreturn 1;としてプログラムを異常終了扱いにさせるとよい。
<br>
以下の例では、必ず1文字以上入力させて改行を削除している。<br>
 <source lang="c">
 #include <stdio.h>
 #include <string.h>
 
 int main(void)
 {
    char buffer[256] = {'\0'};
    size_t length;
 
    printf("Input: ");
    if (fgets(buffer, 256, stdin) == NULL || buffer[0] == '\n')
    {
       return 1;
    }
    length = strlen(buffer);
    if (buffer[length - 1] == '\n')
    {
       buffer[--length] = '\0';
    }
 
    printf("Output: %s\n", buffer);
    printf("Length: %zu\n", length);
 
    return 0;
 }
 </source>
<br>
以下の例では、改行だけの入力を認めて改行を削除している。<br>
 <source lang="c">
 #include <stdio.h>
 #include <string.h>
 
 int main(void)
 {
    char buffer[256];
    size_t length;
 
    printf("Input: ");
    if (fgets(buffer, 256, stdin) == NULL)
    {
       return 1;
    }
    length = strlen(buffer);
    if (length > 0 && buffer[length - 1] == '\n')
    {
       buffer[--length] = '\0';
    }
 
    printf("Output: %s\n", buffer);
    printf("Length: %zu\n", length);
 
    return 0;
 }
 </source>
<br>
以下の例では、改行だけの入力を認めて改行を削除している。<br>
 <source lang="c">
 #include <stdio.h>
 
 int main(void)
 {
    char buffer[256];
 
    printf("Input: ");
    if (fgets(buffer, 256, stdin) == NULL)
    {
       return 1;
    }
 
    printf("Output: %s\n", buffer);
 
    return 0;
 }
 </source>
<br><br>

__FORCETOC__
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