25 標準入出力・文字処理

scanf / printf 以外の入出力関数と、文字処理ライブラリを学ぶ。

25-1 getchar() と putchar()

1文字単位で入出力する関数。stdio.h に含まれる。

関数	動作	使い方
`getchar()`	キーボードから1文字読み込む	`int c = getchar();`
`putchar(c)`	1文字を画面に出力する	`putchar(c);`

⚠ getchar() の戻り値は int。EOF（入力終了）を扱うため int で受け取るのが正確。
通常の文字なら char に代入しても問題ない。

25_01_echoChar.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char c;
    printf("1文字入力してください: ");
    c = getchar();
    printf("入力された文字: ");
    putchar(c);
    printf("\n");
    return 0;
}

1文字入力してください: A
入力された文字: A

25-2 ctype.h：文字の判定・変換

#include <ctype.h> で使える文字処理関数。

関数	意味	真になる例
`isalpha(c)`	英字かどうか	'A', 'z'
`isdigit(c)`	数字（0〜9）かどうか	'0', '9'
`islower(c)`	小文字かどうか	'a', 'z'
`isupper(c)`	大文字かどうか	'A', 'Z'
`isspace(c)`	空白文字かどうか	' ', '\t', '\n'
`toupper(c)`	小文字 → 大文字に変換	'a' → 'A'
`tolower(c)`	大文字 → 小文字に変換	'A' → 'a'

25_02_charCheck.c

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main(void)
{
    char c;
    printf("1文字入力してください: ");
    c = getchar();

    if (isalpha(c)) {
        printf("英字です。大文字変換: %c\n", toupper(c));
    } else if (isdigit(c)) {
        printf("数字です。\n");
    } else {
        printf("その他の文字です。\n");
    }
    return 0;
}

1文字入力してください: a
英字です。大文字変換: A

25-3 string.h：文字列操作

#include <string.h> で使える文字列処理関数。

関数	意味	使い方
`strlen(s)`	文字列の長さを返す	`strlen("hello")` → 5
`strcpy(dst, src)`	文字列をコピー	`strcpy(buf, "abc")`
`strcat(dst, src)`	文字列を末尾に連結	`strcat(a, b)`
`strcmp(s1, s2)`	文字列を比較（0なら一致）	`strcmp(a, b) == 0`

25_03_stringOps.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    char a[50] = "Hello";
    char b[50] = "World";

    printf("長さ: %d\n", (int)strlen(a));

    strcat(a, b);   /* a の末尾に b を連結 */
    printf("連結後: %s\n", a);

    if (strcmp(a, "HelloWorld") == 0) {
        printf("一致しました\n");
    }
    return 0;
}

長さ: 5
連結後: HelloWorld
一致しました

⚠ strcat は dst の配列サイズに余裕がないとバッファオーバーフローになる。
連結後の長さが dst の要素数を超えないよう注意する。

25-4 fgets()：スペースを含む文字列の入力

scanf("%s", ...) はスペースの手前で止まる。
スペースを含む文字列を読み込むには fgets() を使う。

fgets(配列名, サイズ, stdin);

25_04_fgets.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    char name[50];
    printf("名前を入力してください（スペースOK）: ");
    fgets(name, sizeof(name), stdin);

    /* fgets は末尾に \n を含む場合があるので除去 */
    name[strcspn(name, "\n")] = '\0';

    printf("こんにちは、%s さん！\n", name);
    return 0;
}

名前を入力してください（スペースOK）: Yamada Taro
こんにちは、Yamada Taro さん！

✅ strcspn(name, "\n") は文字列中の \n の位置を返す。
その位置に '\0'（文字列終端）を代入することで改行を除去できる。

25-5 演習

📝 演習① 大文字・小文字を変換する

英字1文字を入力し、小文字なら大文字に、大文字なら小文字に変換して表示せよ。

25_05_caseConvert.c

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main(void)
{
    char c;
    printf("英字を1文字入力してください: ");
    c = getchar();

    /* ここに変換処理を書く */

    return 0;
}

答えの例を表示

    if (islower(c)) {
        printf("大文字: %c\n", toupper(c));
    } else if (isupper(c)) {
        printf("小文字: %c\n", tolower(c));
    } else {
        printf("英字ではありません\n");
    }

📝 演習② 文字列の長さを数える

文字列を入力し、長さを表示するプログラムを作れ。strlen を使うこと。

25_06_strLen.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    char str[100];
    printf("文字列を入力してください: ");
    fgets(str, sizeof(str), stdin);
    str[strcspn(str, "\n")] = '\0';   /* 改行除去 */

    /* ここに長さ表示を書く */

    return 0;
}

答えの例を表示

    printf("文字数: %d\n", (int)strlen(str));

25-6 理解度チェック

Q1. getchar() の説明として正しいものはどれか。

解説を表示

正解：イ

getchar() は標準入力から1文字読み込む関数。戻り値は int 型。

Q2. isdigit('7') の戻り値はどれか。

解説を表示

正解：イ

'7' は数字文字なので isdigit は真（0以外）を返す。

Q3. strcmp(a, b) が 0 を返すとき何を意味するか。

解説を表示

正解：ア

strcmp は a==b なら 0、a<b なら負、a>b なら正を返す。

Q4. scanf("%s", name) と fgets(name, ...) の違いとして正しいものはどれか。

解説を表示

正解：イ

scanf の %s はスペースを区切り文字として扱うため途中で止まる。fgets は改行まで（またはサイズ上限まで）を読み込む。