[C言語] scanfで文字列を入力する方法を解説

C言語で文字列を入力する際には、標準入力関数であるscanfを使用します。

文字列を格納するためには、char型の配列を用意し、scanfのフォーマット指定子%sを使用して入力を受け取ります。

例えば、char str[100];と宣言し、scanf("%s", str);とすることで、最大99文字の文字列を入力できます。

ただし、scanfは空白文字で入力を区切るため、空白を含む文字列を入力する場合には注意が必要です。

文字列入力におけるscanfの使い方

C言語で文字列を入力する際に、scanf関数は非常に便利です。

しかし、正しく使用しないと予期しない動作を引き起こすことがあります。

ここでは、scanfを用いた文字列入力の基本的な使い方と注意点について解説します。

文字列入力の基本

scanf関数は、標準入力からデータを読み取るための関数です。

文字列を入力する際には、文字列を格納するための配列を用意し、その配列のアドレスをscanfに渡します。

#include <stdio.h>
int main() {
    char name[50]; // 文字列を格納するための配列
    printf("名前を入力してください: ");
    scanf("%s", name); // 文字列を入力
    printf("こんにちは、%sさん！\n", name);
    return 0;
}

名前を入力してください: 山田
こんにちは、山田さん！

この例では、ユーザーから名前を入力してもらい、その名前を使って挨拶を表示します。

%sフォーマット指定子の使用

scanfで文字列を入力する際には、%sフォーマット指定子を使用します。

この指定子は、空白文字(スペースやタブ、改行)で区切られた文字列を読み取ります。

#include <stdio.h>
int main() {
    char word[100];
    printf("単語を入力してください: ");
    scanf("%s", word); // %sを使用して単語を入力
    printf("入力された単語は: %s\n", word);
    return 0;
}

単語を入力してください: プログラミング
入力された単語は: プログラミング

この例では、ユーザーが入力した単語をそのまま表示します。

バッファオーバーフローのリスク

scanfを使用する際の大きなリスクの一つがバッファオーバーフローです。

これは、入力された文字列が配列のサイズを超えてしまう場合に発生します。

バッファオーバーフローは、プログラムのクラッシュやセキュリティの脆弱性を引き起こす可能性があります。

#include <stdio.h>
int main() {
    char buffer[10];
    printf("文字列を入力してください(最大9文字): ");
    scanf("%s", buffer); // バッファサイズを超える入力に注意
    printf("入力された文字列は: %s\n", buffer);
    return 0;
}

文字列を入力してください(最大9文字): こんにちは世界
入力された文字列は: こんにちは世

この例では、bufferのサイズが10であるため、最大9文字までしか安全に入力できません。

10文字目は終端文字(\0)として使用されます。

入力が9文字を超えると、バッファオーバーフローが発生し、予期しない動作を引き起こす可能性があります。

scanfでの文字列入力の注意点

scanfを用いて文字列を入力する際には、いくつかの注意点があります。

これらを理解しておくことで、より安全で正確なプログラムを作成することができます。

改行文字の扱い

scanfは、入力された文字列の終わりを空白文字(スペース、タブ、改行)で判断します。

そのため、改行文字が入力に含まれると、scanfはそこで入力を終了します。

これにより、改行文字以降の入力が無視されることがあります。

#include <stdio.h>
int main() {
    char input[50];
    printf("文字列を入力してください: ");
    scanf("%s", input); // 改行文字で入力が終了
    printf("入力された文字列は: %s\n", input);
    return 0;
}

文字列を入力してください: こんにちは
入力された文字列は: こんにちは

この例では、改行文字が入力の終わりとして扱われるため、改行以降の入力は無視されます。

スペースを含む文字列の入力

scanfの%s指定子は、スペースで区切られた文字列を読み取るため、スペースを含む文字列を入力することができません。

スペースを含む文字列を入力したい場合は、fgets関数を使用することを検討してください。

#include <stdio.h>
int main() {
    char sentence[100];
    printf("文章を入力してください: ");
    scanf("%[^\n]", sentence); // 改行までの文字列を読み取る
    printf("入力された文章は: %s\n", sentence);
    return 0;
}

文章を入力してください: こんにちは 世界
入力された文章は: こんにちは 世界

この例では、%[^\n]を使用することで、改行文字までの文字列を読み取ることができます。

バッファサイズの指定

scanfを使用する際には、入力バッファのサイズを超えないように注意する必要があります。

バッファサイズを指定することで、バッファオーバーフローを防ぐことができます。

#include <stdio.h>
int main() {
    char buffer[10];
    printf("文字列を入力してください(最大9文字): ");
    scanf("%9s", buffer); // バッファサイズを指定して入力
    printf("入力された文字列は: %s\n", buffer);
    return 0;
}

文字列を入力してください(最大9文字): こんにちは世界
入力された文字列は: こんにちは

この例では、%9sを使用して、最大9文字までの入力を許可しています。

これにより、バッファオーバーフローを防ぐことができます。

バッファサイズを指定することで、入力がバッファのサイズを超えないように制限できます。

応用例

scanfを用いた文字列入力の基本を理解したところで、応用的な使い方についても見ていきましょう。

ここでは、複数の文字列を一度に入力する方法や、scanfとfgetsの使い分け、簡単なユーザーインターフェースの作成について解説します。

複数の文字列を一度に入力する方法

scanfを使って複数の文字列を一度に入力することも可能です。

複数のフォーマット指定子を使用することで、複数の入力を同時に処理できます。

#include <stdio.h>
int main() {
    char firstName[50];
    char lastName[50];
    printf("名前と苗字をスペースで区切って入力してください: ");
    scanf("%s %s", firstName, lastName); // 複数の文字列を一度に入力
    printf("こんにちは、%s %sさん！\n", firstName, lastName);
    return 0;
}

名前と苗字をスペースで区切って入力してください: 太郎 山田
こんにちは、太郎 山田さん！

この例では、ユーザーがスペースで区切った名前と苗字を入力し、それぞれの変数に格納しています。

scanfとfgetsの使い分け

scanfとfgetsはどちらも文字列を入力するために使用されますが、それぞれの特性に応じて使い分けることが重要です。

scanfは、空白で区切られた単語を読み取るのに適していますが、fgetsは空白を含む文章をそのまま読み取るのに適しています。

scanfを用いた簡単なユーザーインターフェースの作成

scanfを用いて、簡単なユーザーインターフェースを作成することも可能です。

以下の例では、ユーザーに選択肢を提示し、選択に応じたメッセージを表示します。

#include <stdio.h>
int main() {
    int choice;
    printf("メニューを選択してください:\n");
    printf("1. 挨拶\n");
    printf("2. 終了\n");
    printf("選択: ");
    scanf("%d", &choice); // ユーザーの選択を入力
    if (choice == 1) {
        printf("こんにちは！\n");
    } else if (choice == 2) {
        printf("終了します。\n");
    } else {
        printf("無効な選択です。\n");
    }
    return 0;
}

メニューを選択してください:
1. 挨拶
2. 終了
選択: 1
こんにちは！

この例では、ユーザーにメニューを提示し、選択に応じて異なるメッセージを表示します。

scanfを用いることで、ユーザーからの入力を簡単に処理できます。

まとめ

scanfを用いた文字列入力は便利ですが、正しく使用しないと問題を引き起こす可能性があります。

この記事では、scanfの基本的な使い方から、注意点、応用例、よくある質問までを解説しました。

これらの知識を活用して、安全で効率的なプログラムを作成してください。

今後は、scanfとfgetsの使い分けを意識し、適切な方法で文字列入力を行ってみましょう。