int型に文字を入れるとバグが起こることとその対処法

コンソールアプリケーションを作ったのですが、何かを入力してもらうところで指定した型以外の物を入れるとバグが起こってしまいます。
例えば、

C
1#include <stdio.h>
2
3int main(void)
4{
5    int a = 0;
6
7    while (a == 0)
8    {
9
10        scanf("%d", &a);
11
12        printf("%d\n", a);
13    }
14
15    return 0;
16}

上のプログラムでaに入力する際、数字以外を入れると無限ループしてしまいます。

これを未然に防ぐために、整数以外の入力を禁止したいのですがどのように実装すれば良いのでしょうか？

追記1

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 0;

    while (a == 0)
    {
        if (scanf("%d", &a) == EOF)
        {
            break;
        }
        printf("%d\n", a);
    }

    return 0;
}

行動規範の内容に同意します

回答5件

ベストアンサー

入力の禁止はできません。

scanfの戻り値は、「入力に成功した変数の数」です。
数字以外を入力した場合は成功がゼロ個つまり0が返り、数字が入力されたかどうかは判断できるので、それらの文字を読み飛ばして、再入力させます。

C
1#include <stdio.h>
2
3int main(void)
4{
5    int a = 0;
6    int z;
7
8    while (a == 0)
9    {
10
11        z = scanf("%d", &a);
12        if(z==EOF) break;
13        if(z==0){
14            scanf("%*s"); // 読み飛ばして、ループを繰り返す
15            continue;
16        }
17        printf("%d\n", a);
18    }
19
20    return 0;
21}

投稿2019/07/22 02:19

編集2019/07/22 02:24

otn

総合スコア84533

退会済みユーザー

2019/07/22 02:27

回答ありがとうございます。こちらのコードをコンパイルしたところ、思った通りに動作しました。基礎的な質問で申し訳ないのですが、%*sとはどういう意味でしょうか？

otn

2019/07/22 02:31

（空白以外の）文字列(%s)を入力して、どの変数にも代入しない(%*) ということです。

退会済みユーザー

2019/07/22 02:41

実行結果が (入力)abcde (入力)12345 (出力)12345 となり、入力が1回少ないように思えます。 12345は%*sで入力した物だと思いますが、代入されなければ次のz = scanf("%d", &a);に渡せるのでしょうか？

退会済みユーザー

2019/07/22 02:49

もう一つ質問なのですが、abcdeを入力した際にEOSが返っているはずなのにbreakしないのは何故ですか？

otn

2019/07/22 02:54

> 12345は%*sで入力した物だと思いますが、いえ。abcdeが%*sで入力した値です。 > もう一つ質問なのですが、abcdeを入力した際にEOSが返っているはずなのにいえ。「数字以外を入力した場合は成功がゼロ個つまり0が返り、」と回答に書いたのですが忘れましたか？

退会済みユーザー

2019/07/22 03:16

理解しました。 abcdeが代入できずスキップされているため%*sでの入力になるのですね。

otn

2019/07/22 03:22

そうですね。abcdeが「入力されたが読み取られていない」という状態のままなので、%d で読みつづけると無限ループです。

行動規範の内容に同意します

ちとググれば出てきますが文字列を数値に変換して、変換できた場合だけ出力すればいいだけでは。

投稿2019/07/22 01:55

gentaro

総合スコア8949

退会済みユーザー

2019/07/22 02:24

回答ありがとうございます。こんな関数があるんですね。今回は他の方法でやってみますが、機会があれば使ってみようと思います。

行動規範の内容に同意します

もう解決しちゃってますけど、ちょっとだけ補足...と思ったら長くなっちゃいました。でも、scanf()を真面目に考えるとこうなっちゃうんです。
scanf()って、「とりあえず」ならともかく、真面目にエラー対応とかを考え出すと相当面倒なことになったりします。なにしろ、入出力装置がテレタイプとかそんなだった時代の産物ですから。そのころは、コンピュータ様に入力するのに間違えるなんて...だったんでしょうね(私も知らない)

まず、データの入り口。もしかして、scanf()はキーボードからなにか入力する関数、と思ってます? そんな決まりはありません。scanf()は、標準入力ストリームからデータを(取り出せれば)取り出す関数です。標準入力ストリームってなんだ? OSが与えてくる入力文字列です。デフォルトでは、OSはキーボードからのデータを入力文字列として与えてくるので、scanfがキーボードからの入力として使われることが多いのです。「リダイレクト」という機能を使うと、キーボード以外、例えばファイルから標準入力にデータを流し込んだりも出来ます。
ここで気をつけなきゃいけないのはOSが与えてくる、ということ。つまり、C言語の制御の外なんです。キーボードを叩いてコンピュータの中に取り込むまではOSがやっちゃいます。なので、C言語の範囲では「指定文字以外の入力を禁止する」というのは言葉通りには出来ません。入力された文字はとにかくC言語の入り口までは入ってきてしまうのです。不要な文字は、入ってきちゃったのを捨てる/無視することになります。

ここでもう一ついやらしいところ。書式指定子(%dとか%sとか)でデータ形式を指定してデータを取り出すわけですが、それって何をしているのかを把握しないと、今回のような「無限ループ」になっちゃったりします。
基本的な考え方は「指定と一致したデータだけを取り込む」こと。
%dや%sでは、標準入力の先頭から位置文字ずつ取り込み、最初がホワイトスペース(空白、水平タブ、改行)だったら、なにかの文字に出会うまで読み飛ばします。なにかの文字に出会ったら、指定の変換が出来るかどうか試します。成功するなら、次の文字も取り込んで変換出来るかどうか試します。次々と試して、変換出来ない文字に出会ったら、これまでに取り込んだデータで確定して、与えられているアドレスに格納します。そして、変換できなかった文字は、標準入力に戻します。

さて。書式指定が"%d"に対して、"s"が入力されたらなにが起こるでしょうか。"s"は数値に変換出来ないので、scanfは一文字も取り込めず変換失敗、ポインタが指しているアドレス内容は変更されません。で、"s"は標準入力に戻してしまいます。質問のプログラムでは、変数aは0に初期化されていたので0のまま。0だともう一度scanfでデータを取り込もうとするのですが...標準入力の先頭は、先程変換に失敗した"s"が戻されています。ので、scanfはまた"s"を取り込んで変換失敗、"s"を標準入力に戻して、次のscanfでまた...これが「無限ループ」の正体です。タイトルの「int型に文字を入れると」は、起こった現象としては「int型に文字を入れられなかったので」ということですね。

ということで、各氏解説されているように、scanf()で何とかしたいなら、まず戻り値で変換に失敗したことを検出し、変換できなかったデータを何らかの方法で捨ててから、(失敗して戻されたのではない)新しい入力データを取り込む、というようなことが必要になるのです。
あるいは、このscanf()の仕組みで細工するくらいなら、標準入力にあるデータを文字列として全部取り出してしまい、自前で解釈したほうがいっそすっきり、という考えも出てくるわけで。

投稿2019/07/22 13:20