C/C++の基礎

C・C++で入力データを読み取って確認する

このレッスンでは、CとC++の両方でユーザーの入力を読み取り、不正な値をはじきます。

はじめに

ユーザーからの入力の読み取りは、いつでも失敗する可能性があります。たとえば数値が必要なのに文字が入力された場合です。そのため、データが常に正しいと決めつけず、読み取りの結果を必ず確認する必要があります。

大切なポイント

コンパイラの警告（compiler warning）を有効にして、すべての警告を直しましょう。
それぞれの値のデータ型と寿命（lifetime）をしっかり理解しましょう。
入力データと配列のインデックスの範囲は必ずチェックしましょう。

CとC++のコード例

実行 →

main.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int age;
    printf("Age: ");
    if (scanf("%d", &age) != 1 || age < 0) {
        puts("Invalid age");
        return 1;
    }
    printf("Next year: %d\n", age + 1);
    return 0;
}

実行結果

Age: 20
Next year: 21

C++

実行 →

main.cpp

#include <iostream>

int main() {
    int age;
    std::cout << "Age: ";
    if (!(std::cin >> age) || age < 0) {
        std::cerr << "Invalid age\n";
        return 1;
    }
    std::cout << "Next year: " << age + 1 << '\n';
}

実行結果

Age: 20
Next year: 21

CとC++の比較

Cのscanfは読み取りに成功した値の数を返すので、条件scanf(...) != 1で年齢の読み取りに失敗したことがわかります。C++のstd::cinは、要求された型でデータを読めないとエラー状態になり、確認の式が偽になります。どちらのプログラムも、負の年齢ははじきます。

Cは小さな手続き型の関数を使い、データがメモリ上でどう表されるかをそのまま見せます。

C++

C++は低レベルの操作もできるまま、ライブラリの型やより安全な抽象化を加えます。

発展問題

両方のバージョンを実行し、コードを書き換えて、それぞれの言語がもたらす安全性の違いを観察しましょう。

不正な入力や境界の値で試しましょう。
警告を増やすフラグ-Wall -Wextra -Wpedanticを付けてコンパイルしましょう。
共通の宣言はヘッダーファイルに、実装は別のファイルに分けましょう。

チャレンジで練習する

このレッスンの内容を使って実際の問題を解きましょう。各チャレンジはブラウザで動き、すぐにテストされ、AI のレビューも受けられます。

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