[C言語] printf関数で使用できる書式(フォーマット指定子)一覧

Q: printf関数で改行を入れるには？

printf関数で改行を入れるには、改行文字\nを使用します。 改行文字を文字列の中に含めることで、出力を次の行に移すことができます。 例：printf("Hello, World!\n");とすることで、"Hello, World!"の後に改行が入ります。

2023-09-172024-08-25

C言語のprintf関数は、様々なデータ型をフォーマットして出力するための書式指定子を提供します。

例えば、整数を出力するには%dや%iを使用し、浮動小数点数には%fを使用します。

文字を出力するには%c、文字列には%sを用います。

16進数表記には%xや%X、8進数には%oを使用します。

ポインタのアドレスを表示するには%pが使われます。

これらの指定子を組み合わせることで、柔軟な出力が可能です。

この記事でわかること

フォーマット指定子の基本的な構造と使用方法
主要なフォーマット指定子の一覧とその用途
フィールド幅や精度、フラグを用いた詳細設定
複数のフォーマット指定子を組み合わせた応用例

目次から探す

フォーマット指定子の基本

フォーマット指定子とは

フォーマット指定子は、C言語のprintf関数などで使用される特別な文字列です。

これにより、変数の値を特定の形式で出力することができます。

フォーマット指定子は、出力するデータの型や表示形式を指定するために使われます。

例えば、整数、浮動小数点数、文字列など、さまざまなデータ型に対応したフォーマット指定子が用意されています。

フォーマット指定子の基本構造

フォーマット指定子は、通常、パーセント記号(%)から始まり、その後にオプションのフラグ、フィールド幅、精度、型指定子が続きます。

以下に基本的な構造を示します。

%[フラグ][フィールド幅][.精度]型指定子

フラグ: 出力の形式を変更するためのオプション(例：-で左寄せ、+で符号付き表示)。
フィールド幅: 出力する文字数の最小幅を指定します。
精度: 小数点以下の桁数や文字列の最大長を指定します。
型指定子: 出力するデータの型を指定します(例：dは整数、fは浮動小数点数)。

フォーマット指定子の使用例

以下に、フォーマット指定子を使用したprintf関数の例を示します。

#include <stdio.h>
int main() {
    int number = 42;
    float pi = 3.14159;
    char letter = 'A';
    char *name = "Alice";
    // 整数の出力
    printf("整数: %d\n", number);
    // 浮動小数点数の出力
    printf("円周率: %.2f\n", pi);
    // 文字の出力
    printf("文字: %c\n", letter);
    // 文字列の出力
    printf("名前: %s\n", name);
    return 0;
}

整数: 42
円周率: 3.14
文字: A
名前: Alice

この例では、%dを使って整数を、%.2fを使って小数点以下2桁の浮動小数点数を、%cを使って文字を、%sを使って文字列を出力しています。

フォーマット指定子を適切に使用することで、出力の形式を柔軟に制御できます。

主要なフォーマット指定子一覧

整数型のフォーマット指定子

整数型のフォーマット指定子は、整数を特定の形式で出力するために使用されます。

%dと%i

%dと%iは、符号付き10進数の整数を出力するためのフォーマット指定子です。

どちらも同じ動作をします。

#include <stdio.h>
int main() {
    int num = -42;
    printf("符号付き整数: %d\n", num);
    printf("符号付き整数: %i\n", num);
    return 0;
}

%u

%uは、符号なし10進数の整数を出力するためのフォーマット指定子です。

#include <stdio.h>
int main() {
    unsigned int num = 42;
    printf("符号なし整数: %u\n", num);
    return 0;
}

%o

%oは、8進数の整数を出力するためのフォーマット指定子です。

#include <stdio.h>
int main() {
    int num = 42;
    printf("8進数: %o\n", num);
    return 0;
}

%xと%X

%xと%Xは、16進数の整数を出力するためのフォーマット指定子です。

%xは小文字、%Xは大文字で出力します。

#include <stdio.h>
int main() {
    int num = 42;
    printf("16進数 (小文字): %x\n", num);
    printf("16進数 (大文字): %X\n", num);
    return 0;
}

浮動小数点型のフォーマット指定子

浮動小数点型のフォーマット指定子は、浮動小数点数を特定の形式で出力するために使用されます。

%f

%fは、固定小数点形式で浮動小数点数を出力するためのフォーマット指定子です。

#include <stdio.h>
int main() {
    float pi = 3.14159;
    printf("固定小数点形式: %f\n", pi);
    return 0;
}

%eと%E

%eと%Eは、指数形式で浮動小数点数を出力するためのフォーマット指定子です。

%eは小文字、%Eは大文字で出力します。

#include <stdio.h>
int main() {
    float pi = 3.14159;
    printf("指数形式 (小文字): %e\n", pi);
    printf("指数形式 (大文字): %E\n", pi);
    return 0;
}

%gと%G

%gと%Gは、固定小数点形式または指数形式のいずれかで浮動小数点数を出力するためのフォーマット指定子です。

%gは小文字、%Gは大文字で出力します。

#include <stdio.h>
int main() {
    float pi = 3.14159;
    printf("短縮形式 (小文字): %g\n", pi);
    printf("短縮形式 (大文字): %G\n", pi);
    return 0;
}

文字と文字列のフォーマット指定子

文字と文字列のフォーマット指定子は、文字や文字列を出力するために使用されます。

%c

%cは、単一の文字を出力するためのフォーマット指定子です。

#include <stdio.h>
int main() {
    char letter = 'A';
    printf("文字: %c\n", letter);
    return 0;
}

%s

%sは、文字列を出力するためのフォーマット指定子です。

#include <stdio.h>
int main() {
    char *name = "Alice";
    printf("文字列: %s\n", name);
    return 0;
}

ポインタとアドレスのフォーマット指定子

%p

%pは、ポインタのアドレスを出力するためのフォーマット指定子です。

#include <stdio.h>
int main() {
    int num = 42;
    int *ptr = &num;
    printf("ポインタのアドレス: %p\n", ptr);
    return 0;
}

その他のフォーマット指定子

%%

%%は、パーセント記号を出力するためのフォーマット指定子です。

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("パーセント記号: %%\n");
    return 0;
}

%n

%nは、これまでに出力された文字数を格納するためのフォーマット指定子です。

出力は行いません。

#include <stdio.h>
int main() {
    int count;
    printf("文字数を数える%n", &count);
    printf("出力された文字数: %d\n", count);
    return 0;
}

このように、フォーマット指定子を使うことで、さまざまなデータ型を柔軟に出力することができます。

フォーマット指定子の詳細設定

フォーマット指定子は、単にデータ型を指定するだけでなく、出力の形式を細かく制御するためのオプションも提供しています。

ここでは、フィールド幅や精度、フラグの使用方法について詳しく説明します。

フィールド幅と精度

フィールド幅の指定

フィールド幅は、出力する文字列の最小幅を指定します。

指定した幅よりも短い場合は、空白で埋められます。

フィールド幅は、フォーマット指定子の中で数値として指定します。

#include <stdio.h>
int main() {
    int num = 42;
    printf("フィールド幅5: '%5d'\n", num);
    printf("フィールド幅3: '%3d'\n", num);
    return 0;
}

フィールド幅5: '   42'
フィールド幅3: ' 42'

精度の指定

精度は、浮動小数点数の小数点以下の桁数や、文字列の最大長を指定します。

精度は、ドット(.)に続けて数値を指定します。

#include <stdio.h>
int main() {
    float pi = 3.14159;
    printf("小数点以下2桁: %.2f\n", pi);
    printf("小数点以下4桁: %.4f\n", pi);
    return 0;
}

小数点以下2桁: 3.14
小数点以下4桁: 3.1416

フラグの使用

フラグは、出力の形式をさらに細かく制御するためのオプションです。

以下に主要なフラグを紹介します。

左寄せ(-)

-フラグを使用すると、出力を左寄せにします。

デフォルトでは右寄せです。

#include <stdio.h>
int main() {
    int num = 42;
    printf("右寄せ: '%5d'\n", num);
    printf("左寄せ: '%-5d'\n", num);
    return 0;
}

右寄せ: '   42'
左寄せ: '42   '

正符号(+)

+フラグを使用すると、正の数値に符号を付けて出力します。

#include <stdio.h>
int main() {
    int num = 42;
    printf("符号なし: %d\n", num);
    printf("符号あり: %+d\n", num);
    return 0;
}

符号なし: 42
符号あり: +42

空白( )

空白フラグは、正の数値の前にスペースを追加します。

負の数値には影響しません。

#include <stdio.h>
int main() {
    int num = 42;
    printf("空白フラグ: % d\n", num);
    return 0;
}

空白フラグ:  42

0埋め(0)

0フラグを使用すると、指定したフィールド幅に満たない場合に、空白の代わりに0で埋めます。

#include <stdio.h>
int main() {
    int num = 42;
    printf("0埋め: '%05d'\n", num);
    return 0;
}

0埋め: '00042'

#フラグ

#フラグは、特定の型指定子に対して特別な形式を適用します。

例えば、8進数や16進数の出力で、接頭辞を付けることができます。

#include <stdio.h>
int main() {
    int num = 42;
    printf("8進数: %#o\n", num);
    printf("16進数 (小文字): %#x\n", num);
    printf("16進数 (大文字): %#X\n", num);
    return 0;
}

8進数: 052
16進数 (小文字): 0x2a
16進数 (大文字): 0X2A

これらの設定を組み合わせることで、出力の形式を柔軟に制御することができます。

応用例

フォーマット指定子は、単にデータを出力するだけでなく、さまざまな応用が可能です。

ここでは、複数のフォーマット指定子を組み合わせる方法や、データの整形、デバッグに役立つ使い方を紹介します。

複数のフォーマット指定子を組み合わせる

複数のフォーマット指定子を組み合わせることで、異なるデータ型を一度に出力することができます。

これにより、複雑なデータ構造を一度に表示することが可能です。

#include <stdio.h>
int main() {
    int id = 101;
    char *name = "Alice";
    float score = 95.5;
    printf("ID: %d, 名前: %s, スコア: %.1f\n", id, name, score);
    return 0;
}

ID: 101, 名前: Alice, スコア: 95.5

この例では、整数、文字列、浮動小数点数を一度に出力しています。

フォーマット指定子を用いたデータの整形

フォーマット指定子を使うことで、データを整形して見やすく表示することができます。

特に、表形式でデータを表示する際に役立ちます。

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("%-10s %-10s %-10s\n", "ID", "名前", "スコア");
    printf("%-10d %-10s %-10.1f\n", 101, "Alice", 95.5);
    printf("%-10d %-10s %-10.1f\n", 102, "Bob", 88.0);
    printf("%-10d %-10s %-10.1f\n", 103, "Charlie", 72.3);
    return 0;
}

ID         名前       スコア     
101        Alice      95.5      
102        Bob        88.0      
103        Charlie    72.3

この例では、左寄せフラグを使用して、各列を整列させています。

フォーマット指定子を用いたデバッグ

フォーマット指定子は、デバッグの際にも非常に役立ちます。

変数の値を確認したり、プログラムの動作を追跡するために使用できます。

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 5;
    int b = 10;
    int sum = a + b;
    // デバッグ用の出力
    printf("デバッグ: a = %d, b = %d, sum = %d\n", a, b, sum);
    return 0;
}