C言語で指定されたデータ型に合わせて入力を受けるには

Question

データ型　データ

int 6

char k

float 3.11685

上記のような入力を想定します。
この入力で指定されたデータ型で変数を宣言し、データを格納する。また、その内容をprintfで出力する。という動作を実現したいときに,それらを最も簡潔に記述できる方法が知りたいです。

補足
自分は次のようなアルゴリズムを思いついたのですが、receive_typeと各変数型名を格納した配列との比較を全パターン記述するのはとても時間がかかるなと思い、もっといい表現はないものかと気になりました。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(void){
    char seisuu[4] = "int";
    char daburu[6] = "double";
    char buff[1024];
    char receive_type[10];
    char received_char_tmp[1024];
    
    scanf("%s", buff);
    sscanf(buff, "%s %s", receive_type, received_char_tmp);
    if((strcmp(daburu,receive_type))==0){
        double d_tmp;
        strtod(received_char_tmp, &d_tmp);
        printf("%lf\n", d_tmp);
    }else if((strcmp(seisuu,receive_type))==0){
        int i_tmp;
        i_tmp = atoi(received_char_tmp);
        printf("%d\n", i_tmp);
    }
}

Answer 1

こんにちは。

C言語のマクロは、貧弱なのですが意外に強力です。
received_char_tmpが表に見えてどんくさいですが、次のような記述も可能です。
else PATTERN(...)を定義していけば、容易に増やせます。

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

#define PATTERN(type, conv, format) \
    if ((strcmp(#type, receive_type)) == 0) \
    { \
        type tmp; \
        tmp = conv; \
        printf(format "\n", tmp); \
    }

int main(void)
{
    char buff[1024];
    char receive_type[10];
    char received_char_tmp[1024];

    fgets(buff, sizeof(buff), stdin);
    sscanf(buff, "%s %s", receive_type, received_char_tmp);

    PATTERN(double, strtod(received_char_tmp, NULL), "%lf")
    else PATTERN(int, atoi(received_char_tmp), "%d")
}

wandbox

もう少し頑張ればreceived_char_tmpを隠したり、convの自由度を上げたりすることも可能だろうと思います。

Answer 2

最も簡潔に

ということなので、いちばん楽な方法を答えるとfgetsで読み込んで空白以後をprintfで出力する。

scanf("%s", buff);
sscanf(buff, "%s %s", receive_type, received_char_tmp);

scanf("%s", buff);では空白までしか読み取らないので、これは想定通りに動かないでしょう。

---

真面目にやると

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


typedef struct {
    char name[16];
    unsigned int size;
    char input_format[8];
} TYPE;

int input(char* str, void** data){
    static TYPE types[] ={
        {"int", sizeof(int), "%d"},
        {"char", 1, "%c"},
        {"float", sizeof(float), "%f"},
        {"double", sizeof(double), "%lf"},
        {"\0",0,"\0"}
    };

    char* t = strtok(str, " ");
    char* v = strtok(NULL, "\n");
    for(int i = 0; types[i].size != 0; i++){
        if(!strcmp(t, types[i].name)){
            *data = malloc(types[i].size);
            sscanf(v, types[i].input_format, *data);
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

int main(void)
{
    char buf[1024];
    void* data;
    fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    int t = input(buf, &data);
    switch(t){
        case 0: printf("%d", *(int*)data); break;
        case 1: printf("%c", *(char*)data); break;
        case 2: printf("%f", *(float*)data); break;
        case 3: printf("%f", *(double*)data); break;
    }
    if(t>=0) free(data);
    return EXIT_SUCCESS;
}

Answer 3

izmktr さんの回答から「配列にしてforループ」, takasima20 さんの回答から「型ごとの処理は関数化」を組み合わせ, 以下の様では如何でしょうか.

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

void int_func(char *s) {
  int i = atoi(s);
  printf("i %d\n", i);
}
void double_func(char *s) {
  double d = atof(s);
  printf("d %lf\n", d);
}
void float_func(char *s) {
  float f = atof(s);
  printf("f %f\n", f);
}
void char_func(char *s) {
  char c = s[0];
  printf("c %c\n", c);
}

struct type_table {
  char *type;
  void (*func)(char*);
} table[] = {
  { "int",    int_func    },
  { "double", double_func },
  { "float",  float_func  },
  { "char",   char_func   },
  { NULL, NULL } //EOD
};

#define BUFFSIZE 1024

int main(void){
  char buff[BUFFSIZE], *type, *value;

  fgets(buff, BUFFSIZE, stdin);
  type = strtok(buff, " \n");
  value = strtok(NULL, " \n");

  for(int i=0; table[i].type != NULL; i++) {
    if(strcmp(table[i].type, type) == 0) {
      table[i].func(value);
      break;
    }
  }
}

Comments

[takasima20]

おー、きれいなコードですね。

[pepperleaf]

ついでに、 int i=0; を止めて、table_type *p = table;

Answer 4

全パターン記述するのはとても時間がかかるなと思い、もっといい表現はないものかと気になりました。

それが必要なら、そうするしかないと思います。
見た目を整理したいなら、型ごとの処理は関数化するとか。

あと、型を文字列で入力させるのはめんどうなので
数字をふったメニューを表示して、数字を入力させるのはどうでしょう。
それを switch で判断して各関数にとばすみたいな感じで。
二度手間にはなりますが、当初の入力方式もサポートするなら
すればいいですし。

Answer 5

そのアルゴリズムでほぼ正解です
二分探索を使おうにも数が少ないのでべた書きでOKです

そのへんのメタ情報を配列にしてforループで回すのもありですが、
割と自己満足領域なので、べた書きでも問題ないと思います

そういうふうなものをどういう風に実装すればいいのかを知りたいのなら、
Luaという言語のソースがC言語で書かれているので参考になるでしょう
https://www.lua.org/

char daburu[6] = "double";
細かい話だけど、ここは[7]ですね、間違えやすいので[]を使うのがいいです。

Answer 6

読み取りまでは何とか出来ます。

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

int main(void)
{
    char line[1024];
    char type[100];

    char *types[] = {"int","float","double","char"};
    char *ifmts[]  = {"%d", "%f","%lf"," %c"};
    union {
        int xi;
        float xf;
        double xd;
        char xc;
    } work;

    int i;

    while(fgets(line,sizeof line,stdin)){
        if(sscanf(line, "%s", type)!=1) exit(1);
        for(i=0; i<sizeof types/sizeof types[0]; i++){
            if(!strcmp(type,types[i])) break;
        }
        if(i==sizeof types/sizeof types[0]) exit(2);
        if(sscanf(line+strlen(type), ifmts[i], (void*)&work)!=1) exit(3);
        printf("int\t%d\n",work.xi);
        printf("float\t%g\n",work.xf);
        printf("double\t%lg\n",work.xd);
        printf(isgraph(work.xc)?"char\t'%c'\n":"char\t0x%02X\n",work.xc);
    }
}

printfも同じやり方で出来るかと思ったのですが、少なくともgccの場合は、引数の型によって異なるレジスタで引数を渡すので、無理でした。
学生が実習で作ったようなCコンパイラなら可能かも。

普通のコンパイラの場合は、テーブルを引くなら出力するための関数を型それぞれ個別で定義しないと駄目ですね。
ifの連鎖をマクロを使って書く案が出ていますが、そういう方向がいいと思います。

#追記
やはり処理系依存ですが、bcc32 (Borland C)だと出来ました。
va_list型が、ポインタになっているタイプだと多分大丈夫。
ただし、float型の出力指定子は無いので、doubleにする必要があります。この特別扱いはどうしようも無いですね。

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

int main(void)
{
    char line[1024];
    char type[100];

    char *types[] = {"int","float","double","char"};
    char *ifmts[]  = {"%d", "%f","%lf"," %c"};
    char *ofmts[]  = {"int=%d\n", "float=%f\n","double=%f\n","char='%c'\n"};
    union {
        int xi;
        float xf;
        double xd;
        char xc;
    } work;

    int i;

    while(fgets(line,sizeof line,stdin)){
        if(sscanf(line, "%s", type)!=1) exit(1);
        for(i=0; i<sizeof types/sizeof types[0]; i++){
            if(!strcmp(type,types[i])) break;
        }
        if(i==sizeof types/sizeof types[0]) exit(2);
        if(sscanf(line+strlen(type), ifmts[i], (void*)&work)!=1) exit(3);
        if(i==1) work.xd = work.xf;
        vprintf(ofmts[i],&work);
    }
}