C言語でデバッグする方法を知りたい。terminalからの入力を省く方法。

Question

######使用環境
Mac
VSCode
terminal

#デバッグのやり方について質問です。

C言語をゼロから学習をしています。
基本的なことは理解し終わったので、リスト構造を使った応用問題に着手しています。

デバッグをするとき、テストケースを作って、terminalから手入力してその実行結果を確認しているのですが、この作業を効率化する方法をご存知でしたら教えていただきたいです。

イメージとしては、
terminalに下記のような順番で入力して実行させているのですが、この入力をプログラムからの返答無しで連続して入力して、結果だけ知りたい。といった感じです。

通常だと、プログラムの返答を待って入力していますが、おそらくこの仮定を省略する方法があるだろうと推測して質問しています。
例えば下記の入力ですが、コピペして入力しても通常に入力した場合と同じように動きますが、途中の処理のやり取りがうまく出力されないです。

テキストファイルを読み込ませるようなプログラムを別に書いて、それを一行ずつ読み込ませることは可能だと思いますが、そのプログラムを使用した場合、中のコードは手入力しない前提で作るしかないのでしょうか。

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tanaka
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yamada
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okakura
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2
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

/* 会員情報を登録する構造体 */

struct LIST{
  unsigned int number;
  char name[256];
  struct LIST *next;
} ;

/* 会員情報を全て表示する関数 */
int displayList(struct LIST *list){
  while(list != NULL){
    printf("%d:%s\n", list->number, list->name);
    list = list->next;
  }
  return 0;
}

/* 会員情報を全て削除する関数 */
struct LIST* deleteAllList(struct LIST *list){
  struct LIST *tmp;

  while(list != NULL){
    tmp = list->next;
    free(list);
    list = tmp;
  }

  return NULL;
}


/* 会員情報をリストの最後に追加し、リストの先頭アドレスを返却する関数 */
struct LIST* addList(struct LIST *list, char *name, unsigned int number){
  struct LIST *item;
  struct LIST *top;

  top = list;

  item = (struct LIST*)malloc(sizeof(struct LIST));
  item->number = number;
  strcpy(item->name, name);
  item->next = NULL;


  /* リストが空の場合は先頭に追加して終了 */
  if(list == NULL){
    list = item;
    return list;
  }

  /* リストのnextを辿ってリストの最後を探す */
  /* リストの最後とは、nextがNULLの要素 */
  while(list->next != NULL){
    list = list->next;
  }
  list->next = item;

  /* ここでreturnする場合は先頭アドレスは変わらない */
  return top;
}

/* 会員情報を削除し、リストの先頭アドレスを返却する関数 */
struct LIST* deleteList(struct LIST *list, unsigned int number){
  struct LIST *tmp;
  struct LIST *top;
  top = list;

  /* 先頭ノードの場合だけ別処理 */
  if(list != NULL && list->number == number){
    tmp = list->next;
    free(list);

    /* 次の要素のアドレスをリストの先頭アドレスとして返却 */
    return tmp;
  }

  /* リストを辿って指定された会員番号の要素を探す */
  while(list != NULL){
    if(list->next->number == number){
      tmp = list->next->next;
      free(list->next);
      list->next = tmp;
      return top;
    }
    list = list->next;
  }
  printf("Number %d not found!\n", number);

  return top;
}

int main(void){
  int operation;
  unsigned int inputnumber = 1;
  unsigned int number = 1;
  char inputname[256];

  struct LIST *list = NULL;

  /* 会員登録情報に対する操作 */
  while(1){
    printf("operation(1:add, 2:delete, etc:exit) = ");
    scanf("%d", &operation);

    if(operation == 1){
      /* 1が入力されれば必要な情報を取得してリストに追加 */
      printf("add name = ");
      scanf("%s", inputname);

      list = addList(list, inputname, number);
      number++;
    } else if(operation == 2){
      /* 2が入力されれば必要な情報を取得してリストから削除 */
      if(list == NULL){
        printf("list is empty\n");
      } else {
        printf("delete number = ");
        scanf("%d", &inputnumber);
        list = deleteList(list, inputnumber);
      }

    } else {
      /* それ以外はwhileを抜ける */
      break;
    }

    displayList(list);

  }

  list = deleteAllList(list);

  return 0;
}

動かしているプログラム
リスト構造をC言語プログラムの実例を用いて解説 | だえうホームページ
https://daeudaeu.com/programming/c-language/list-structure/

Answer 1

C言語に限りませんが、通常プログラムの入力は「標準入力」から受け取り、出力は「標準出力」に出力する、ようになっています。

わざわざ「標準」と付けているのは、これが入出力のフォーマットに則っている限り、「どこから入れようがどこに出そうが」同じプログラムでいいようになっているからです。

つまり、標準入力を「ファイルから読み込ませる」ことができるようになっているのです。

テキストファイルを読み込ませるようなプログラムを別に書いて、それを一行ずつ読み込ませることは可能

プログラムを書くまでもなく、OS の機能としてそのような機能が備わっています。
「標準入力」「リダイレクト」といった単語を元に調べてみましょう。

Answer 2

テキストファイルを読み込ませるようなプログラムを別に書いて (後略)

リダイレクトによるものは回答されましたので, プログラムを修正する方向を考えます.

まず, データをファイルに保存しておく機能を追加するのは如何でしょうか.
起動時にファイルを読み込み, 終了時にファイルに上書き保存することで, 実際のシステムに近い継続性ができますし, 結果を(ファイルを見ることで)確認し易くなります.
その上で, 現在対話によって行っている追加・削除の機能を, 起動パラメータによって行えるようにします.

例えばこのプログラムが sample という名前としましょう.
起動パラメータを指定しなかった場合は, 現在のように対話形式で操作できるようにします.

% sample
operation(1:add, 2:delete, etc:exit) = 
 (略)
%

一方, パラメータを指定した場合は対話せず,

% sample 1 tanaka
%

"1" により "tanaka" をリストに追加という動作をさせ,

% sample 2 1
%

とした場合も, "2" により "1" 番のデータをリストから削除という動作をさせます.

また, 削除の際にエラーとして "list is empty" を表示しているような場合は, main 関数の戻り値を 1 以上とすることで, バッチ処理時にエラーを判定することが出来るようになります.

処理結果のファイルの中身が操作通りかはまた別の方法で確認することになりますが, 動作させる点につきましては, 対話形式よりは簡単になるのではないでしょうか.