C言語基礎｜scanf関数：書式付きの入力

C言語基礎｜scanf関数：書式付きの入力

scanfは便利だけど“クセも強い”！読み取りの仕組みと失敗パターンを押さえて、安全に入力を扱えるようになろう。

scanf は、キーボード入力を「型に合わせて変換しながら」読み取れる、とても強力な関数です。
でもその分、書式の書き方・空白の扱い・戻り値チェックをサボると、思わぬバグが起きやすいのも事実です。

この記事では、scanf の動き方を「指令」「変換指定」「失敗の種類」「戻り値」の観点で整理して、
“何が起きているか”をイメージできるように、表や図で丁寧に解説していきます。

scanf の役割（何をしてくれる関数？）

scanf は、第1引数の書式文字列（format）に書かれたルールに従って入力を読み取り、変換した値を第2引数以降の変数へ代入します。

書式（scanf 関数の形式）

int scanf(const char * restrict format, ...);

• 第1引数 format：入力をどう読むか（指令）を書く
• 第2引数以降：読み取った値を入れる場所（だいたいポインタ）

サンプルプログラム

「年齢（整数）と身長（小数）」を読み取って、結果を表示する例です。
ポイントは 戻り値のチェック と 入力失敗時の扱い です。

プロジェクト名：chap13-14-1　ソースファイル名：chap13-14-1.c

Visual Studio でこのプログラムを実行するには、SDLチェック設定を変更しておく必要があります。
１．プロジェクト名を右クリックして、「プロパティ」をクリックします。
２．「C/C++」→「全般」→「SDLチェック」を「いいえ」に切り替えて「OK」をクリックします。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int age;
    double height;

    printf("年齢と身長を入力してください（例：20 170.5）\n");
    printf("入力：");

    /* scanfは成功した“項目数”を返すので、2なら両方読めたことになる */
    if (scanf("%d%lf", &age, &height) == 2) {
        printf("読み取り成功：年齢=%d、身長=%.1f\n", age, height);
    } else {
        printf("読み取り失敗：入力形式を確認してください。\n");
    }

    return 0;
}

scanf の「指令」ってなに？

scanf の書式文字列に書ける“指令”は、大きく3種類です。

scanf の指令の種類

表の説明

• scanf は、書式を左から順に“指令として実行”します。
• 途中で失敗したら、その時点で中断して戻ります（だから戻り値チェックが超大事）。

変換指定の構造

scanf の変換指定は、次の部品でできています。

図：scanf の変換指定の構造

図の説明

• 代入抑止 * を付けると「読み取るけど代入しない」になります。
• 最大フィールド幅は「読む最大文字数」を制限します（特に文字列で重要）。
• 長さ修飾子は「どの型に入れるか」を指定します。
• 変換指定子は「どう解釈するか（整数/小数/文字列など）」を決めます。

代入抑止文字 *（読み捨ての道具）

代入抑止 * の使いどころ

表の説明

• 入力を“消費だけして捨てる”ことができます。
• ただし「何文字捨てるか」は変換指定子次第なので、設計は慎重に。

最大フィールド幅（入力を読みすぎないためのブレーキ）

scanf の怖いところの1つが「文字列の読み込みで、バッファを超える」事故です。
そこで最大フィールド幅が役立ちます。

最大フィールド幅の効果（特に s で重要）

表の説明

• 文字列入力（%s）は、幅指定がないと危険になりやすいです。
• 数値でも幅指定は使えますが、まずは戻り値チェックと組み合わせるのが王道です。

長さ修飾子（どの型に入れるかを決める）

scanf は「代入先の型」を正しく伝えないと危険です。
そのために長さ修飾子が用意されています。

よく使う長さ修飾子と組み合わせ（超実用寄り）

表の説明

• 特に覚えやすいのはこれです：
  ・double は %lf（printfと違うので注意！）
  ・long は l、long long は ll
• 型と書式がズレると、読み取り結果が壊れたり未定義動作になったりします。

変換指定子（conversion specifier）の要点

質問文に出てきた代表格を、実務で使う観点でまとめます。

主要な変換指定子のまとめ

表の説明

• c は空白を読み飛ばさないので、直前の改行を拾ってしまう事故がよくあります。
• s は空白で止まるので「空白込みの行」を取りたいときは別の手段（fgetsなど）が向きます。

scanf の実行手順（本文の「手順」を図でつかむ）

scanf がどう進むかを、イメージ図にします。

図：scanf が入力を処理する流れ

書式文字列を左から読む
   ↓
指令を1つ実行する
   ↓
成功 → 次の指令へ
失敗 → そこで中断して戻る
   ↓
戻り値＝代入できた項目数（0,1,2,...）
（1個も代入できない状態で入力が尽きた等の場合はEOFの可能性）

図の説明

• “全部成功するまで進む”のではなく、“途中で止まる”のが重要ポイントです。
• だから、読み取りが必要な個数ぶん成功したかを戻り値で判断します。

入力誤りと照合誤り（失敗の種類）

本文にある2種類の失敗は、原因と対処の考え方が違います。

失敗の種類

表の説明

• “照合誤り”は「入力が残ったまま」になりがちです。
  だからループで再入力させるなら、入力バッファの処理も考える必要があります。

scanf の戻り値（最重要ポイント）

scanf は 代入できた項目数 を返します。

戻り値の意味

表の説明

• 例：scanf("%d%lf", &age, &height) なら、成功は戻り値 2。
• 戻り値チェックをしないと、変数が更新されていないのに処理が進むことがあります。

restrict ポインタ（この記事では“気にしすぎなくてOK”）

scanf の宣言に出てくる restrict は、コンパイラ最適化のためのヒントです。
学習段階では「標準ライブラリの宣言に付いていることがある」くらいで十分です。
今大事なのは、scanf の書式・引数・戻り値を正しく扱うことです。