C言語 ファイルから読み込み【fgetc／fgets／fscanfの使い方】

こんにちは、ナナです。

ファイルの書き方を学んだ次は、「ファイル」からの読み込み方法を学びましょう。

例えば、ファイルの中に書かれた名簿リストを、プログラムから読み込んで「名簿情報を加工したい」なんてことはよくあることですね。

このような時は「ファイル」という情報を、プログラム内のデータに読み込むことが必要となります。

本記事では次の疑問点を解消する内容となっています。

ファイルの開き方・閉じ方の基礎を知らない方は、まずは『C言語 ファイルの開き方・閉じ方【fopenとfcloseの使い方】』を見ておきましょう。

ファイルから読み込み：標準ライブラリ関数の種類

ファイルの情報を読み込むのも、標準ライブラリ関数を使えば簡単にできます。どんなものがあるのかを紹介しましょう！

ファイル読み込み：標準ライブラリ関数

代表的なファイル読み込みを行うための関数は、次のものです。

#include <stdio.h>

int fgetc(FILE * fp);
char * fgets(char * buf, int size, FILE * fp);
int fscanf(FILE * fp, const char * format, ...);

各関数には「file」を示す「f」の接頭語が付いているのがわかりますね。

そして、各関数の引数には、必ずファイルハンドルを示すFILE型ポインタ変数が存在します。

ファイル読み込み関数の特徴

各読み込み関数には、それぞれ特徴があります。用途に応じて使い分けましょう。

前準備：ファイルを読み込み可能なモードで開くこと

ファイルから読み込みをしたい時は、fopenをする際の「モード」に注意が必要です。「モード」とは、ファイルに対してどのような作業を行うかを示す情報です。

次のように、fopen_s関数にはモードに「r」を指定して開くようにしましょう。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	FILE * fp = NULL;

	//	読み込みモードでファイルを開く
	fopen_s(&fp, "memo.txt", "r");

	//	ファイルから読み込み処理
	//	・・・

	fclose(fp);

	return 0;
}

ファイルの開き方について詳しく知りたい方は『C言語 ファイルの開き方・閉じ方【fopenとfcloseの使い方】』を見ておくとよいでしょう。

fgetc関数を使ったファイルからの読み込み

それでは扱いが簡単な「fgetc関数」から使い方を紹介しましょう！

fgetc関数の仕様

「fgetc関数」を使用すると、ファイルハンドルが示すファイルから１文字を読み込むことができます。

「fgetc」とは「file：ファイル」「get：取得する」「character：文字」を示しています。

fgetc関数を使ったサンプルプログラム

「fgetc関数」を使って、ファイルから文字を読み込んでみましょう！

注意してほしいこととして、「Hello.txt」をプロジェクトフォルダ内に事前に作成し、次の内容を書き込んでおいてください。

Hello
World

ファイルのオープンは「fopen_s関数」を利用したプログラム例となります。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	FILE * fp = NULL;
	char c;

	//	読み込みモードでファイルを開く
	fopen_s(&fp, "Hello.txt", "r");

	//	EOFまでファイルから文字を1文字ずつ読み込む
	while ((c = fgetc(fp)) != EOF)
	{
		//	読み込んだ1文字を画面に出力する
		printf("%c", c);
	}

	fclose(fp);

	return 0;
}

読み込んだ文字を順番に画面に出力しています。実行すると画面には次の文字が表示されることでしょう。

Hello
World

fgets関数を使ったファイルからの読み込み

「fgetc関数で１文字ずつ読み込むのは大変だ」そんなことを思われた方には、「fgets関数」を紹介しましょう。

fgets関数の仕様

「fgets関数」を使用すると、ファイルハンドルが示すファイルから１行の文字列を読み込むことができます。

「fgets」とは「file：ファイル」「get：取得する」「string：文字列」を示しています。

fgets関数を使ったサンプルプログラム

「fgets関数」を使って、ファイルから文字列を読み込んでみましょう！

先ほどと同様に「num.txt」をプロジェクトフォルダ内に事前に作成し、次の内容を書き込んでおいてください。

1234567
89abc

「fgets関数」によってファイルから１行単位で読み込んで、その内容を画面に表示するプログラムです。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	FILE * fp = NULL;
	char moji[128];

	//	読み込みモードでファイルを開く
	fopen_s(&fp, "num.txt", "r");

	//	NULLポインタの終端までファイルから文字を1行ずつ読み込む
	while (fgets(moji, 128, fp) != NULL)
	{
		//	読み込んだ1行を画面に出力する
		printf("%s", moji);
	}

	fclose(fp);

	return 0;
}

実行すると、ファイル内容がそのまま画面に表示されます。

1234567
89abc

fgets関数では１文字ずつしか読み込めませんでしたが、「fgets関数」であれば１行分の文字列をまとめて一気に読み込むことができます。

「fgets関数」の読み込みサイズが１行より小さい場合の動き

fgets関数の第２引数は、ファイルからの読み込みサイズです。通常このサイズは、第１引数のメモリサイズを指定します。

もし、ファイルの中の１行の文字数よりも読み込みサイズが小さかった場合、どのような動きになるかを把握しておきましょう！

読み込みサイズに「4」を指定した場合の動きを確認してみましょう。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	FILE * fp = NULL;
	char moji[4];
	int i;

	//	読み込みモードでファイルを開く
	fopen_s(&fp, "Hello.txt", "r");

	//	読み込みサイズを「4」に指定
	for (i=0; fgets(moji, 4, fp) != NULL; i++)
	{
		printf("%d回目 : %s\n", i, moji);
	}

	fclose(fp);

	return 0;
}

このプログラムの実行結果は、次のものになります。

1回目 : 123
2回目 : 456
3回目 : 7

4回目 : 89a
5回目 : bc

この実行結果から、次のルールで動作しているのがわかります。

それではイメージ図でどのように読み込まれたのかを示しておきましょう。

fscanf関数を使ったファイルからの読み込み

「fscanf関数」は、ファイル書き込みにおける「fprintf関数」の逆版です。この関数があれば、フォーマット形式で、文字列情報を変数に格納することができます。

このfscanf関数の便利さを是非、体験しておきましょう！

fscanf関数の仕様

「fscanf関数」を使用すると、ファイルからの文字列情報をフォーマット指定に従って変数に読み込むことができます。

入力フォーマットで指定できる、基本的な変換指定子は次のものです。

fscanf関数を使ったサンプルプログラム

fscanf関数を使って、書式を指定した任意の文字情報を、ファイルから読み込んでみましょう！

まずは、次のファイル「名簿リスト.txt」を事前にプロジェクトフォルダ内に作成しておきます。

山田太郎 32歳 172.5cm A型
高田次郎 24歳 185.3cm O型
佐藤三郎 63歳 153.8cm B型

それでは、このファイル情報から「氏名」「年齢」「身長」「血液型」を変数に取り込んでみましょう。年齢や身長は「文字」としてではなく、「数値」として取り込みますよ。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main(void)
{
	FILE * fp = NULL;
	char	name[32] = { 0 };	//	氏名
	int		age = 0;			//	年齢
	double	height = 0;			//	身長
	char	blood = 0;			//	血液型

	//	読み込みモードでファイルを開く
	fopen_s(&fp, "名簿リスト.txt", "r");

	//	ファイル終端まで1行ずつ変数へ読み込む
	while (fscanf(fp, "%s %d歳 %lfcm %c型", name, &age, &height, &blood) != EOF)
	{
		//	取り出した情報を画面に表示
		printf("%s %d %3.2lf %c\n", name, age, height, blood);
	}

	fclose(fp);

	return 0;
}

変数へ読み込んだ結果を、ディスプレイに表示しており結果は次のものになります。

山田太郎 32 172.50 A
高田次郎 24 185.30 O
佐藤三郎 63 153.80 B

このように、「文字列」「整数」「浮動小数点」「文字」といった各変数に、文字列情報を読み込むことができるのが「fscanf関数」の特徴なのです。

ファイルの文字列が特定の決まったルールで記載されている場合は、非常に強力な読み込み処理が実現できます。csv形式のファイルを読み込むときは、すごく便利な関数です。

Q&A：ファイルから読み込みに関するよくある質問

Q：fscanf関数を利用しようとしたらビルドエラーが発生しました。

このエラー内容に関して、本サイトの様々な記事で解説しております。

内容が気になる方は、fscanf関数の親戚であるsscanf関数の記事『C言語 sscanf関数【文字列を解析して変数へ：サンプル付き】』を読んでみてください。

理由と対策方法がわかりますよ。

課題：ファイルからの読み込み方が学べたかを確認しよう

課題１

Hello World!

HELLO WORLD!

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	FILE * fp = NULL;
	char moji;

	fopen_s(&fp, "Hello.txt", "r");

	while ((moji = fgetc(fp)) != EOF)
	{
		if (moji >= 'a' && moji <= 'z')
		{
			//	英小文字から大文字への変換
			moji -= 0x20;
		}

		printf("%c", moji);
	}

	fclose(fp);

	return 0;
}

課題２

The only way to do great work is to love what you do.
If you haven’t found it yet, keep looking.
Don’t settle. As with all matters of the heart, you’ll know when you find it.

 1行目:The only way to do great work is to love what you do.
 2行目:If you haven’t found it yet, keep looking.
 3行目:Don’t settle. As with all matters of the heart, you’ll know when you find it.

#include <stdio.h>

#define D_STR_BUF_SIZE	(128)

int main(void)
{
	FILE * fp = NULL;
	char moji[D_STR_BUF_SIZE] = { 0 };
	int i;

	fopen_s(&fp, "SteveJobs.txt", "r");

	for (i=1; fgets(moji, D_STR_BUF_SIZE, fp) != NULL; i++)
	{
		printf("%2d行目:%s", i, moji);
	}

	fclose(fp);

	return 0;
}

課題３

錦織圭 , 1989年12月29日 , 178cm , 75.2kg
フェデラー , 1981年8月8日 , 185cm , 85.4kg
ジョコビッチ , 1987年5月22日 , 188cm , 77.7kg
大阪なおみ , 1997年10月16日 , 180cm , 69.5kg

氏名：錦織圭 誕生日：1989.12.29 身長：178cm 体重：75.20kg
氏名：フェデラー 誕生日：1981.8.8 身長：185cm 体重：85.40kg
氏名：ジョコビッチ 誕生日：1987.5.22 身長：188cm 体重：77.70kg
氏名：大阪なおみ 誕生日：1997.10.16 身長：180cm 体重：69.50kg

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main(void)
{
	FILE * fp = NULL;
	char			name[32] = { 0 };	//	氏名
	short			year	= 0;		//	年
	unsigned char	month	= 0;		//	月
	unsigned char	day		= 0;		//	日
	unsigned int	height	= 0;		//	身長
	double			weight	= 0;		//	体重

	fopen_s(&fp, "player.txt", "r");

	while (fscanf(fp, "%s , %hd年 %hhd月 %hhd日 , %dcm , %lfkg", name, &year, &month, &day, &height, &weight) != EOF)
	{
		printf("氏名：%s 誕生日：%d.%d.%d 身長：%dcm 体重：%3.2lfkg\n", name, year, month, day, height, weight);
	}

	fclose(fp);

	return 0;
}