【保存版】C言語『getc』関数：ファイルから文字を賢く読み込むテクニック

getc 関数の基本

引数:
- stream: 読み込み対象のファイルストリームポインタ。fopen 関数などで取得します。
戻り値: 次に読み込む文字 (成功した場合)。ファイルの末尾に達した場合は EOF を返します。
ヘッダーファイル: <stdio.h>

getc 関数の動作

stream で指定されたファイルストリームから 1文字 読み込みます。
読み込んだ文字を int 型に変換して返します。
ファイルの末尾に達すると、EOF マクロ (通常は -1 として定義されています) を返します。
エラーが発生した場合は、EOF を返します。

getc 関数の使い方

#include <stdio.h>

int main() {
  FILE *fp;
  int c;

  // ファイルを開く
  fp = fopen("test.txt", "r");
  if (fp == NULL) {
    printf("ファイルを開けませんでした。\n");
    return 1;
  }

  // ファイルから文字を1文字ずつ読み込む
  while ((c = getc(fp)) != EOF) {
    putchar(c);  // 読み込んだ文字を画面に出力
  }

  // ファイルを閉じる
  fclose(fp);

  return 0;
}

この例では、"test.txt" というファイルを開き、その中の文字を1文字ずつ読み込んで画面に出力しています。

getc 関数の注意点

エラー処理を適切に行う必要があります。
ファイルの終端に達したかどうかは、EOF を使って判断する必要があります。
getc 関数は 1文字ずつ しか読み込みません。複数バイトの文字 (例: ワイド文字) を読み込む場合は、適切な関数を使用する必要があります。

getc 関数の応用例

シリアル通信
文字列処理
バイナリファイルの読み込み
テキストファイルの読み込み

getc 関数は、ファイル入出力を行うための様々な関数の一つです。以下に、よく使用される他の関数をご紹介します。

fprintf: ファイルにデータをフォーマット付きで書き込む
fscanf: ファイルからデータをフォーマット付きで読み込む
fwrite: ファイルにデータをブロック単位で書き込む
fread: ファイルからデータをブロック単位で読み込む
fclose: ファイルを閉じる
fopen: ファイルを開く

ファイルの内容をすべて読み込む

#include <stdio.h>

int main() {
  FILE *fp;
  int c;

  // ファイルを開く
  fp = fopen("test.txt", "r");
  if (fp == NULL) {
    printf("ファイルを開けませんでした。\n");
    return 1;
  }

  // ファイルの内容をすべて読み込む
  while ((c = getc(fp)) != EOF) {
    putchar(c);
  }

  // ファイルを閉じる
  fclose(fp);

  return 0;
}

このコードは、"test.txt" というファイルを開き、その中の内容をすべて画面に出力します。

ファイルから文字列を読み込む

#include <stdio.h>

int main() {
  FILE *fp;
  char str[100];
  int i = 0;

  // ファイルを開く
  fp = fopen("test.txt", "r");
  if (fp == NULL) {
    printf("ファイルを開けませんでした。\n");
    return 1;
  }

  // ファイルから文字列を読み込む
  while ((c = getc(fp)) != EOF && i < sizeof(str) - 1) {
    str[i] = (char)c;
    i++;
  }

  str[i] = '\0';  // 文字列の終端記号を追加

  // 読み込んだ文字列を画面に出力
  printf("%s\n", str);

  // ファイルを閉じる
  fclose(fp);

  return 0;
}

このコードは、"test.txt" というファイルを開き、その中の最初の100文字までの文字列を読み込んで画面に出力します。

ファイルから1行ずつ読み込む

#include <stdio.h>

int main() {
  FILE *fp;
  char line[1024];

  // ファイルを開く
  fp = fopen("test.txt", "r");
  if (fp == NULL) {
    printf("ファイルを開けませんでした。\n");
    return 1;
  }

  // ファイルから1行ずつ読み込む
  while (fgets(line, sizeof(line), fp) != NULL) {
    printf("%s", line);
  }

  // ファイルを閉じる
  fclose(fp);

  return 0;
}

#include <stdio.h>

int main() {
  FILE *fp;
  int data[10];
  int i;

  // ファイルを開く
  fp = fopen("data.bin", "rb");
  if (fp == NULL) {
    printf("ファイルを開けませんでした。\n");
    return 1;
  }

  // ファイルからデータを10個読み込む
  for (i = 0; i < 10; i++) {
    if (fread(&data[i], sizeof(int), 1, fp) != 1) {
      printf("データの読み込みに失敗しました。\n");
      break;
    }
  }

  // 読み込んだデータを画面に出力
  for (i = 0; i < 10; i++) {
    printf("%d ", data[i]);
  }
  printf("\n");

  // ファイルを閉じる
  fclose(fp);

  return 0;
}

fgetc 関数

引数:
- stream: 読み込み対象のファイルストリームポインタ。fopen 関数などで取得します。
戻り値: 次に読み込む文字 (成功した場合)。ファイルの末尾に達した場合は EOF を返します。
ヘッダーファイル: <stdio.h>
マルチスレッド環境での使用に適しています。
マクロではなく関数として定義されているため、getc 関数よりも安全に使用できます。
getc 関数とほぼ同じ機能を備えています。

#include <stdio.h>

int main() {
  FILE *fp;
  int c;

  // ファイルを開く
  fp = fopen("test.txt", "r");
  if (fp == NULL) {
    printf("ファイルを開けませんでした。\n");
    return 1;
  }

  // ファイルから文字を1文字ずつ読み込む
  while ((c = fgetc(fp)) != EOF) {
    putchar(c);  // 読み込んだ文字を画面に出力
  }

  // ファイルを閉じる
  fclose(fp);

  return 0;
}

getchar 関数

引数: なし
戻り値: 次に読み込む文字 (成功した場合)。入力待ち中に EOF を押すと EOF を返します。
ヘッダーファイル: <stdio.h>
ファイル入出力だけでなく、キーボードからの入力にも使用できます。
標準入力ストリーム (stdin) から文字を1文字ずつ読み込みます。

#include <stdio.h>

int main() {
  int c;

  // 標準入力から文字を1文字ずつ読み込む
  while ((c = getchar()) != EOF) {
    putchar(c);  // 読み込んだ文字を画面に出力
  }

  return 0;
}

カスタム関数: 特定のニーズに合わせたファイル入出力処理を行う関数を作成します。
fread 関数: ファイルからバイナリデータをブロック単位で読み込みます。
fgets 関数: ファイルから1行ずつ文字列を読み込みます。

各代替方法の比較

関数名	長所	短所	使用例
`getc`	シンプルで使いやすい	マクロで実装されているため、マルチスレッド環境では安全に使用できない可能性がある	ファイルから文字単位でデータを読み込む
`fgetc`	安全に使用できる	`getc` 関数よりも少し低速	マルチスレッド環境でのファイル入出力
`getchar`	標準入力からの入力にも使用できる	改行文字 (`\n`) を読み込むには工夫が必要	キーボードからの入力
`fgets`	1行ずつ文字列を読み込める	ファイルの終端に達したかどうかを判断するのが難しい	ファイルから1行ずつ文字列を読み込む
`fread`	バイナリデータの読み込みに適している	文字列の読み込みには不向き	ファイルからバイナリデータをブロック単位で読み込む
カスタム関数	特定のニーズに柔軟に対応できる	開発に手間がかかる	複雑なファイル入出力処理

状況に応じて適切な代替方法を選択することが重要です。

複雑なファイル入出力処理にはカスタム関数
バイナリデータの読み込みに適している fread 関数
1行ずつ文字列を読み込める fgets 関数
標準入力からの入力にも使用できる getchar 関数
安全に使用できる fgetc 関数
シンプルで使いやすい getc 関数

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