「printf」関数は、
標準出力に、比較的簡単に、
「値」「文字列」を出力することができる関数ですが、
細かい複雑な設定をすることも可能です。

「変換指定文字列」を使用することで、
表示スタイルなども指定できるようになっていて、
値の型に合った「変換指定子」を設定することも必要です。

それぞれの設定値の違いもまとめています。

詳しくは、
下記をご参照ください。

INDEX

■ 「printf」関数とは
■ 「printf_s」関数とは
■ 「printf」関数の書式
■ 引数で使用する「変換指定」のフォーマット

■ 変換指定文字列「変換指定子」の種類
■ 変換指定文字列「フラグ」の種類
■ 変換指定文字列「最小フィールド幅」の種類
■ 変換指定文字列「精度指定」の種類
■ 変換指定文字列「長さ修飾子」の種類

「printf」関数とは

「printf」関数は、
標準出力へ文字列を出力する関数の一つ。

「C言語」では、
一番最初に触れる基本的な関数の一つでもある。

「C言語」を学んで、
最初に出てくる関数ですが、
操作方法は特殊で、
意外と難しい。

出力する文字列を指定するのに、
「フォーマット指定子」などの特殊な記号を使った文字で、
変数の値などを文字列に組み込む方式が採用されている。

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「printf_s」関数とは

「printf_s」関数は、
「printf」関数のセキュリティを強化したバージョンと言われています。

「printf_s」関数には、
「書式指定文字列」に、
不正な形式の文字列が指定された場合に、
「エラー」となる。
「NULL」を指定しても同様に「エラー」となる。

「書式」については、「printf」関数と使い方は同じ。

「書式指定文字列」は、
「printf」関数と「printf_s」関数の第一引数は、
「書式指定文字列」を含んだ文字列を指定することが可能。

「書式指定文字列」は、「変換指定子」を一つ以上含む文字列のことで、
「%」記号を1文字目にすることで使用することができる。
「書式指定文字列」以外の文字列は、
そのままも文字列で出力されます。

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「printf」関数の書式

「printf」関数の書式は、
意外と扱いが難しかったりする。

int printf(const char * restrict format, ...);

printf(第一引数, 第二引数, ・・・);
printf(“書式文字列”, 変数1, 変数2, ・・・);
printf(第一引数（変換指定）, 第二引数);
printf(第一引数（フォーマット）, 第二引数);

printf("第二引数の数字は、「%d」です", 321);
printf("%0*d", 7, 123);

変換指定に「*（アスタリスク）」を使用すると、
「文字数」を「第二引数」で指定するようになり、
「変換指定」した箇所の値は、「第三引数」になる。

複数の変換指定で、
「*（アスタリスク）」を指定した場合は、
「

「printf」関数のサンプルコード

printf("%05d", 123);
printf("\n");
printf("%0*d", 7, 123);
printf("\n");
printf("%0*d, %0*d", 5, 123, 5, 456);
↓
00123
0000123
00123, 00456

printf("%.5d", 123);
printf("\n");
printf("%.5f", 0.123456789);
printf("\n");
printf("%.5s", "123456789");
↓
00123
0.12346
12345

printf("%0*d", -5, 123); printf("あああ"); ↓
123 あああ

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引数で使用する「変換指定」のフォーマット

引数で使用する「変換指定」のフォーマットは、

%[引数順][フラグ][最小フィールド幅][.精度][長さ修飾子]変換指定子

一番シンプルな変換指定
%変換指定子

という書式で指定する。
「変換指定文字」を利用した場合は、
最低でも、「%変換指定子」を記述することになる。

「変換指定文字列」は、

・変換指定子をひとつ以上含む文字列
・「%」記号から始まる
・「変換指定文字列」以外の文字列はそのまま出力される

などの条件があります。

「printf」関数の
引数で指定した「書式文字列」内に、
次の引数以降の「文字列」「変数の値」を組み込むには、
「%」記号の後に、
「変数の型」を表す「変換指定子」を記述することで、
引数で指定した文字列の中にある
「書式文字列」を指定した「文字列」「変数値」に置換えて、
文字列を表示することができる。

変換指定文字列「変換指定子」の種類

「変換指定子」は、
「引数」で指定した値を表示する形式を指定する。

「変換指定文字列」を使用して出力をする場合、
「変換指定子」は、

・「アルファベット」「記号」の「１文字」で指定する
・「変換指定子」を省略することはできない

というルールがある。

「変換指定子」として使える文字

変換指定子	説明
d	符号付きの「10進整数」を扱う「変換指定子」。
i	符号付きの「10進整数」を扱う「変換指定子」。
u	符号なしの「10進整数」を扱う「変換指定子」。
o	符号なしの「8進整数」を扱う「変換指定子」。
x、X	符号なしの「16進整数」を扱う「変換指定子」。「x」は、アルファベットの「小文字」で表示。「X」は、アルファベットの「大文字」で表示。
f、F	「浮動小数点数」を扱う「変換指定子」。「小数点以下(ddd.ddd)」を表示する「F」は、アルファベットを「大文字」で表示する。
e、E	「浮動小数点数」を扱う「変換指定子」。「小数」の「指数表記(ddd.ddde±dd)」「E」は、指数を表す「e」を「大文字」で表示する。
g、G	「浮動小数点数」を扱う「変換指定子」。小数の16進指数表記(0xddd.dddp±dd) 「f」または「e」での変換のどちらか表示が短い方で表示。指数部が「-4」より小さい場合か、「精度指定」以上の場合に、「e」が使用される。「G」はアルファベットを「大文字」で表示する。
a、A	「16進浮動小数点数」を扱う「変換指定子」。「A」は、アルファベットを「大文字」で表示する。
c	「文字」を扱う「変換指定子」。「int型」の実引数を「unsigned char型」に変換し、結果を「文字」で表示する
s	「文字列」を扱う「変換指定子」。「文字列」への「ポインタ」を実引数に指定し、末尾にある「null文字」の直前まで表示する。
p	「ポインタ」を扱う「変換指定子」。任意の型のポインタを実引数に指定し、16進数で表示
n	「整数へのポインタ」を扱う「変換指定子」。現時点までに出力された文字数を整数へのポインタに格納する。 ※Visual Studioではセキュリティ上の問題で標準では無効
%	「%」を表示する「変換指定子」。「%%」と入力することで、「%」を文字として扱う。

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変換指定文字列「フラグ」の種類

「変換指定文字列」の「フラグ」は、
「出力位置」「変換指定文字列の意味」を設定することができる。

「フラグ」は、
・「複数指定」が可能
・「順序」は任意
・「フラグ」は省略可能
という条件で記述する。

変換指定文字列「フラグ」の一覧

フラグ	説明	既定値
-	フィールドの左揃え	右揃え
+	数値の前に、常に「符号（+-）」を表示するフラグ。「正の数字」＝「＋」の符号を表示「負の数字」＝「-」の符号を表示	「負の数字」のみ
0	「最小桁数」に達するまで「空白」を「0」に変換して埋めるフラグ。「整数値」の「精度指定」がされている場合「-」フラグと同時指定された場合などは、「0」フラグは「無効」となる。	空白で埋める
空白	「符号付き」の「数値」で符号が表示されない場合に、空白で埋めるフラグ。「+」フラグと同時に指定された場合は、「空白」フラグは無効となる。	何もしない
#	「o」変換(8進数表記)の場合、先頭に「0」が追加される値が「0」の場合は何もしない	何もしない
#	「x、X」変換(16進数表記)の場合、先頭に「0x、0X」が追加される値が「0」の場合は何もしない	何もしない
#	「e、E、f、F、a、A」変換(小数値)の場合、小数点以下の数値を表示しない場合でも「小数点」を表示する	何もしない
#	「g、G」変換(double型)の場合、小数点以下の数値を表示しない場合でも「.0」を表示する	何もしない
#	上記以外の変換に「#」フラグを使用した場合は、未定義となる	-

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変換指定文字列「最小フィールド幅」の種類

変換指定文字列「最小フィールド幅」は、
表示される「文字列」の「最小文字数」を指定する「変換指定文字」。

表示する文字数が、
指定よりも多い文字数の場合は、
自動で拡張され、全部表示される。

変換指定文字列「最小フィールド幅」は、
省略も可能。
使用するときだけ記述する。

変換指定文字列「最小フィールド幅」の指定は、
・正の整数値
・アスタリスク(*)
で指定する。

「アスタリスク(*)」で指定した場合は、
次の「引数」に記述する「数値」が、
「最小フィールド幅」の値として設定される。
「"%0*d, %0*d, ・・・・・", 最小フィールド幅, 変換される値, 最小フィールド幅, 変換される値...」

printf("%0*d, %0*d", 最小フィールド幅, 数値, 最小フィールド幅, 数値);

printf("%0*d, %0*d", 5, 123, 5, 456);
↓
00123, 00456

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変換指定文字列「精度指定」の種類

変換指定文字列「精度指定」は、
表示する「文字列」の「文字数」を指定する「変換指定文字」

変換指定文字列「精度指定」は、
指定しない場合は「省略可能」。

変換指定文字列「精度指定」の指定は、
・「.(ピリオド)」に続く「正の整数値」
・「.(ピリオド)」に続く「アスタリスク(*)」
で指定する。
「アスタリスク(*)」指定の時の「負数」による「精度指定」には反応しない。

「アスタリスク(*)」で指定した場合は、
次の「引数」に記述する「数値」が、
「最小フィールド幅」の値として設定される。
「"%0.*d, %0.*d, ・・・・・", 精度指定, 変換される値, 精度指定, 変換される値...」

printf("%0.3d, %0.3d", 数値, 数値);
printf("%0.*d, %0.*d", 最小フィールド幅, 数値, 最小フィールド幅, 数値);

printf("%0.5d, %0.5d", 123, 456);
printf("%0*d, %0*d", 5, 123, 5, 456);
↓
00123, 00456
00123, 00456

変換指定文字列「精度指定」の一覧

変換指定子	説明	既定値
d、i、o、u、x、X	最小桁数の指定指定の値が実際の文字数よりも小さい場合は0で埋める	1
e、E、f、F	小数部(小数点の後ろの数値)の有効桁数の指定桁の最後は丸められる(四捨五入される)	6
g、G	有効桁数の指定	6
s	有効文字列数	表示される文字列の文字数

上記以外の変換指定子に精度指定をした場合の動作は未定義です。
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変換指定文字列「長さ修飾子」の種類

変換指定文字列「長さ修飾子」は、
実引数の「データ型」の「サイズ」を指定する「変換指定文字」。
変換指定文字列「長さ修飾子」は、
使用しない場合は、「省略可能」です。

変換指定文字列「長さ修飾子」の一覧

長さ修飾子	変換指定子	データ型
hh	d、i、o、u、x、X	char型、unsigned char型
n		char型のポインタ
h	d、i、o、u、x、X	short型、unsigned short型
n		short型のポインタ
l(小文字のL)	d、i、o、u、x、X	long型、unsigned long型
n		long型のポインタ
ll(小文字のLL)	d、i、o、u、x、X	long long型、unsigned long long型
n		long long型のポインタ
L	a、A、e、E、f、F、g、G	long double型
j	d、i、o、u、x、X	intmax_t型(対応する中で最大の整数値を扱うデータ型)
z	d、i、o、u、x、X	size_t型
t	d、i、o、u、x、X	ptrdiff_t型(ポインタ同士を減算した値を扱う型)

「Microsoft」独自の拡張長さ修飾子

長さ修飾子	変換指定子	データ型
l(小文字のL)	a、A、e、E、f、F、g、G	long double型
h	c、C	1バイト文字
I32	d、i、o、u、x、X	__int32型、unsigned __int32型
I64	d、i、o、u、x、X	__int64型、unsigned __int64型

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