標準入出力関数

標準入出力

標準入力（stdin: standard input）

通常はキーボード

標準出力（stdout: standard output）

通常は画面

標準エラー出力（stderr: standard error output）

通常は画面



• リダイレクトやパイプにより切り替えられる
  • progの標準入力をキーボードからファイル（infile）に切り替える

    prog < infile
    

    
  • progの標準出力を画面からファイル（outfile）に切り替える

    prog > outfile
    

    
  • progの標準入出力を共にファイル（infile/outfile）に切り替える

    prog < infile > outfile
    

    
  • prog1の標準出力をprog2の標準入力につなぐ

    prog1 | prog2
    

    

標準入出力関数

• 標準ヘッダstdio.hをインクルードする

  #include <stdio.h>
  

  機能	入力	出力	備考
  １文字	int getchar();	int putchar(int c);
  	int getc(FILE *fp);	int putc(int c, FILE *fp);	ファイル
  	int fgetc(FILE *fp);	int fputc(int c, FILE *fp);
  文字列	char *gets(char *s);	int puts(char *s);
  	char *fgets(char *s, int n, FILE *fp);	int fputs(char *s, FILE *fp);	ファイル
  書式付き	int scanf(char *format, ...);	int printf(char *format, ...);
  	int sscanf(char *buf, char *format, ...);	int sprintf(char *buf, char *format, ...);	文字列
  	int fscanf(FILE *fp, char *format, ...);	int fprintf(FILE *fp, char *format, ...);	ファイル

• getchar、getc、fgetc はファイルの終わりにきたときは EOF （値は通常-1）を返す
• 記号定数 EOF は<stdio.h>の中で定義されている
• puts、fputs は最後に改行が付加される
• fgets は１行読み込み、改行も保存されるが、gets では改行は保存されない
• ファイルに対する入出力はファイルポインタ（FILE *）を元に行う
• ファイルポインタを得るにはファイルをオープン（fopen）する
• 標準入出力、標準エラー出力に関しては自動的にオープンされており、
  それぞれ、stdin、stdout、stderr をファイルポインタとしてアクセスできる。だから、
  • getchar() は getc(stdin)
  • putchar(c) は putc((c), stdout)
  • scanf(...) は fscanf(stdin, ...)
  • printf(...) は fprintf(stdout, ...)
  とそれぞれ同じ

フィルター（入力を変換して出力にコピーするプログラム）

　getchar()とputchar(c)

• 何もしないフィルター
  

  /* 入力をそのまま出力にコピーするプログラム（１文字ずつ） */
  #include <stdio.h>
  
  main()
  {
  	int	c;
  
  	/* getchar()は、ファイルの終わりにきたときは EOF（値は通常-1）を返す */
  	while( (c = getchar()) != EOF )
  		putchar(c);
  }
  /* end of pipec.c */
  

  • > type pipec.c | pipec　・　・　・　Windowsの場合
  • $ cat pipec.c | pipec　・　・　・　UNIXの場合

1. 文字操作関数を用いて、入力中の英大文字を全て英小文字に変換して出力してみよ
2. 入力中の英小文字を大文字に変換して出力してみよ（2010.7.5追加）
3. 入力の行数を数えてみよ
4. 入力の英数字記号の出現回数をそれぞれ数えてみよ

　gets(s)とputs(s)

• 一行がMAXLINE（256）文字未満であることが仮定できる場合
  

  /* 入力をそのまま出力にコピーするプログラム（１行ずつ） */
  #include <stdio.h>
  #define MAXLINE 256
  
  main()
  {
  	char	buffer[MAXLINE];
  
  	/* gets()は、ファイルの終わりにきたときは NULL（値は０）を返す */
  	while( gets(buffer) != NULL )	/* gets()は'\n'を保存しない */
  		puts(buffer);	/* puts()は末尾に'\n'を追加する */
  }
  /* end of pipes.c */
  

• 一行の文字数の上限が不明な場合はfgets()を用いる！

  /* 入力をそのまま出力にコピーするプログラム（バッファサイズ毎に） */
  #include <stdio.h>
  #define MAXBUF 10
  
  main()
  {
  	char	buffer[MAXBUF];
  
  	/* fgets(□, n, ○)は、○から□に最大n-1文字読み込み最後に'\0'を追加する */
  	while( fgets(buffer, MAXBUF, stdin) != NULL )	/* fgets()は'\n'も保存する */
  		puts(buffer);	/* bufferに読み込まれた内容を１行に出力してみる */
  	/*
  		fputs(buffer, stdout);
  			fgets()に対応するのはfputs()であり、末尾に'\n'を追加しない
  	*/
  }
  /* end of pipen.c */
  

書式付き入出力

　scanf

int scanf(char *format, ...);等


• 書式に従って、パターンマッチングしながら、読み込む
• 代入されたアイテムの個数を返す
  ファイルの終わりでは EOF を返す
• 書式文字列

  スペース、タブ

  無視される

  通常の文字（%以外の文字）

  入力ストリーム中で次に出てくる空白文字以外の文字に適合するはずの文字

  変換仕様

  • 文字 %
  • 代入禁止文字 *（省略可）
  • フィールドの最大幅を指定する数字列（省略可）
  • ターゲット幅を表す h, l, L
    shortのとき h
    long、doubleのとき l, L
  • 変換文字

　printf

int printf(char *format, ...);等


• 書式に従って、引数の値を出力する
• 書式文字列

  普通の文字

  そのまま出力される

  変換仕様

  文字 % と変換文字とその間の以下の文字（省略可）

  • マイナス -
    フールド内に左揃え
  • ゼロ 0
    上位桁をスペースでなく、0で満たす（パッド）
  • フィールドの最小幅を指定する数字列
    必要に応じてパッドが入れられる
  • ピリオド .
    フィールド幅と桁数（精度）を指定する数字列の区切り
  • 精度を表す数字列
    文字列から印字する最大文字数
    浮動小数点数（e,f）の小数点以下の桁数
    浮動小数点数（g）の有効桁数
    整数の最小の桁数
  • ターゲット幅を表す h, l, L
    shortのとき h
    longのとき l, L
  • 幅あるいは精度は数字の代わりに*と記述し、値をint型の引数で指定しても良い

　変換文字（%の後ろの文字）

文字	機能	備考（引数の型）
		scanf	printf
d	１０進整数	（int *）	（int）
ld		（long *）	（long）
o	８進整数	先頭の0（ゼロ）は無くても良い（unsigned int *）	先行の0（ゼロ）なし（unsigned int）
lo		先頭の0（ゼロ）は無くても良い（unsigned long *）	先行の0（ゼロ）なし（unsigned long）
x	１６進整数	先頭の0xまたは0X（ゼロ・エックス）は無くても良い（unsigned int *）	先行の0xまたは0X（ゼロ・エックス）なし（unsigned int）
lx		先頭の0xまたは0X（ゼロ・エックス）は無くても良い（unsigned long *）	先行の0xまたは0X（ゼロ・エックス）なし（unsigned long）
u	符号無し１０進整数	（unsigned int *）	（unsigned int）
lu		（unsigned long *）	（unsigned long）
i	整数	先頭が0（ゼロ）なら８進数、先頭の0xまたは0X（ゼロ・エックス）なら１６進数、それ以外は１０進数（int *）	１０進整数（int）
li		先頭が0（ゼロ）なら８進数、先頭の0xまたは0X（ゼロ・エックス）なら１６進数、それ以外は１０進数（long *）	１０進整数（long）
c	１文字	空白文字は飛ばされない、次の非空白文字を読み込むには%1sを使う（char *）	（int）
s	文字列（引用符なし）	非空白文字の列にマッチ（空白文字を飛ばす）、文字列の長さ+1の領域が必要（char *）	（char *）
e	浮動小数点数	符号、小数点、指数部は省略可能（float *）	[-]m.dddddde±xx（double）
f			[-]m.dddddd（double）
g			%eと%fの折衷（double）
le		符号、小数点、指数部は省略可能（double *）
lf
lg
%	文字%を表す	代入は行なわれない	%を印字

• ddddddの桁数は精度で指定される（標準値は６）
• gおよびlgのときは有効桁数が精度で指定される（標準値は６）

printfの書式文字列をマスターする

文字列編

実行結果（"Hello World"の種々の表示）

/* printfの書式文字列（文字列編） */
#include <stdio.h>

	char	s[] = "Hello World";
	char	ss[40];
	int     w, n;

main()
{
 	printf("          :12345678901234567890\n");
 	printf("     :%%s: :%s:\n", s);
 	printf("    :%%5s: :%5s:\n", s);
 	printf("   :%%.5s: :%.5s:\n", s);
 	printf("   :%%15s: :%15s:\n", s);
 	printf("  :%%-15s: :%-15s:\n", s);
 	printf("  :%%.15s: :%.15s:\n", s);
 	printf(" :%%15.5s: :%15.5s:\n", s);
 	printf(":%%-15.5s: :%-15.5s:\n", s);
 	printf("          :12345678901234567890\n");
 	printf("\n");
 	printf("Input a string: ");
 	scanf("%s", ss );
 	printf("Input width and number: ");
 	scanf("%d %d", &w, &n );
 	printf(":12345678901234567890\n");
 	printf(":%*.*s: :%%%d.%ds:\n", w, n, ss, w, n );
}
/* end of printfs.c */

数値編

実行結果（123及びπの種々の表示）

/* printfの書式文字列（数値編） */
#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define	MORE

	int	i = 123;
	int	ii;
	double	d = 3.1415926535;
	double	dd;
	int	e, w, n;

main()
{
#ifdef	MORE
	printf(" %%d, %%o, %%x\n");
	printf("%d,%o,%x\n", i, i, i );
	printf(" %%05d, %%06o, %%04x\n");
	printf("%05d,%06o,%04x\n", i, i, i );
	printf("      %%e,      %%f,      %%g\n");
	printf("%e,%f,%g\n", d, d, d );
	printf("\n");
	printf("%%d:\n1234567890\n");
	for( e = 0; e < 5; e++ )
	{
		ii = i * pow( 10.0, e );
		printf("%d:\n", ii );
	}
	printf("%%5d:\n1234567890\n");
	for( e = 0; e < 5; e++ )
	{
		ii = i * pow( 10.0, e );
		printf("%5d:\n", ii );
	}
	printf("%%05d:\n1234567890\n");
	for( e = 0; e < 5; e++ )
	{
		ii = i * pow( 10.0, e );
		printf("%05d:\n", ii );
	}
	printf("%%10d:\n1234567890\n");
	for( e = 0; e < 5; e++ )
	{
		ii = i * pow( 10.0, e );
		printf("%10d:\n", ii );
	}
	printf("%%-10d:\n1234567890\n");
	for( e = 0; e < 5; e++ )
	{
		ii = i * pow( 10.0, e );
		printf("%-10d:\n", ii );
	}
	printf("\n");
	printf("      %%e,      %%f,      %%g\n");
	for( e = -6; e < 7; e++ )
	{
		dd = d * pow( 10.0, e );
		printf("%e,%f,%g\n", dd, dd, dd );
	}
	printf("    %%.4e,    %%.4f,    %%.4g\n");
	for( e = -6; e < 7; e++ )
	{
		dd = d * pow( 10.0, e );
		printf("%.4e,%.4f,%.4g\n", dd, dd, dd );
	}
	printf("    %%10.2e,    %%10.2f,    %%10.2g\n");
	printf("1234567890:1234567890:1234567890:\n");
	for( e = -6; e < 7; e++ )
	{
		dd = d * pow( 10.0, e );
		printf("%10.2e,%10.2f,%10.2g\n", dd, dd, dd );
	}
#else
	printf("\n");
	printf("Input a number: ");
	scanf("%lf", &dd );
	printf("Input width and number: ");
	scanf("%d %d", &w, &n );
	printf(":12345678901234567890\n");
 	printf(":%*.*e: :%%%d.%de:\n", w, n, dd, w, n );
 	printf(":%*.*f: :%%%d.%df:\n", w, n, dd, w, n );
 	printf(":%*.*g: :%%%d.%dg:\n", w, n, dd, w, n );
#endif
}
/* end of printfn.c */

実行結果（d）	実行結果（e,f,g）
実行結果（「#define MORE」をコメントアウト）

scanf()について