【C言語】printf関数の使い方についてわかりやすく解説

C言語の学習では、まず「自分の書いたプログラムが何をしているか」を目で確認できることがとても重要です。

そのときに必ず登場するのがprintf関数です。

printf関数は、プログラムの動きを確認するための「しゃべる機能」のようなもので、デバッグや結果表示に欠かせません。

この記事では、C言語初心者の方に向けて、printf関数の基本から実践的な使い方、つまずきやすいポイントまでを丁寧に解説します。

printf関数とは

C言語におけるprintf関数とは

C言語におけるprintf関数は、文字や数値を画面に表示するための標準的な関数です。

主にプログラムの結果を表示するために用いられ、C言語を学ぶ上で必ず使う関数といえます。

printf関数は#include <stdio.h>で宣言されている標準ライブラリの関数で、次のような形で呼び出します。

printf("表示したい内容");

ここで指定する文字列には、固定の文章だけでなく書式指定子と呼ばれる特別な記号を含めることで、整数や小数、文字などを埋め込んで表示することができます。

標準出力とコンソール画面の関係

printf関数が文字を表示する先は、一般的に標準出力(standard output)と呼ばれます。

標準出力とは、「プログラムが結果を出す先として決められている出口」のことです。

通常、C言語を学習している環境では、標準出力はコンソール画面(ターミナルやコマンドプロンプトの画面)に接続されています。

そのため、printf関数を使うとコンソール画面に結果が表示されます。

標準出力とコンソールの関係を簡単に表にまとめると、次のようになります。

printfは「標準出力」に出す、そして学習環境ではそれがコンソールに表示される、という関係になっています。

printf関数が必要になる典型的な場面

C言語のプログラミングでは、次のような場面でprintf関数がよく使われます。

文章で整理すると、まず計算結果や処理結果の表示があります。

四則演算の結果や、処理したデータの値をユーザーに見せるために使います。

次に、デバッグ(動作確認)の場面です。

プログラムが思った通り動いているか確かめるために、中間結果や変数の値をprintfで表示しながら確認します。

さらに、簡単なメニューやメッセージの表示にも使われます。

例えば、ユーザーに「数字を入力してください」などの案内文を出すときにprintfを利用します。

このように、「画面に何かを伝える必要があるとき」には、ほぼ必ずprintfが登場すると思ってよいです。

printf関数の基本的な書き方

もっともシンプルなprintfの書き方

もっともシンプルなprintfの使い方は、固定の文字列を表示する形です。

次のサンプルでは、画面に「Hello, World!」と表示します。

#include <stdio.h>  // printfを使うために必要なヘッダファイル

int main(void) {
    // もっともシンプルなprintfの使い方
    printf("Hello, World!");

    return 0;       // プログラムの正常終了を示す
}

実行結果の例は次のようになります。

Hello, World!

この例では、"Hello, World!"という文字列をそのまま表示しているだけです。

書式指定子も引数も使っていない最も基本の形です。

文字列を表示するprintfの使い方

printf関数で文字列を表示するときは、"ダブルクォーテーション"で囲みます。

日本語も表示できます。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    // 英語の文字列を表示
    printf("Hello C language.\n");

    // 日本語の文字列を表示
    printf("C言語のprintf関数の例です。\n");

    // 空行を1つ入れる
    printf("\n");

    // メッセージを続けて表示
    printf("文字列は\"ダブルクォーテーション\"で囲みます。\n");

    return 0;
}

実行結果(環境によって日本語の表示が乱れる場合もあります)は次のようになります。

Hello C language.
C言語のprintf関数の例です。

文字列は"ダブルクォーテーション"で囲みます。

文字列を直接書くときは、必ずダブルクォーテーションで囲む点と、後で説明する\nなどの特殊な記号を含められる点が重要です。

数字(intやdouble)を表示するprintfの使い方

変数に入っている数値を表示するには、書式指定子を使います。

整数型intは%d、実数型doubleは%fを使うのが基本です。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 10;         // 整数型の変数
    int b = 3;
    double pi = 3.14159; // 実数型の変数

    // 整数を表示する例
    printf("a の値は %d です。\n", a);
    printf("b の値は %d です。\n", b);

    // 四則演算の結果をそのまま埋め込んで表示する例
    printf("a + b = %d\n", a + b);
    printf("a * b = %d\n", a * b);

    // 実数を表示する例
    printf("円周率の近似値は %f です。\n", pi);

    return 0;
}

実行結果の例は次のようになります。

a の値は 10 です。
b の値は 3 です。
a + b = 13
a * b = 30
円周率の近似値は 3.141590 です。

printfの第1引数(最初のかっこの中の文字列)には、%dや%fを含んだ「フォーマット文字列」を書きます。

それに続く引数に埋め込みたい変数や式を順番に並べるのが基本の使い方です。

改行(\n)の意味と使い方

printfでは、改行を行うために\nという特殊な文字(エスケープシーケンス)を使います。

コンソール画面で次の行に移動させたいときは、表示したい文字列の末尾に\nを入れます。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("1行目の表示です。\n");
    printf("2行目の表示です。\n");
    printf("3行目の表示です。");  // 最後に \n を付けない

    return 0;
}

実行結果は次のようになります。

1行目の表示です。
2行目の表示です。
3行目の表示です.

最後の行の後ろには\nがないため、プロンプトや次の表示メッセージが同じ行に続いてしまうことがあります。

1行ごとに結果をきれいに見たい場合は、行末に\nを付ける習慣を付けるとよいです。

複数の値を一度に表示する方法

printfでは、1つのprintfで複数の変数をまとめて表示できます。

書式指定子を並べて書き、それに対応する引数を順番に渡します。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 5;
    int y = 8;
    double avg = (x + y) / 2.0; // 平均値

    printf("x = %d, y = %d, 平均 = %f\n", x, y, avg);

    return 0;
}

実行結果の例は次のようになります。

x = 5, y = 8, 平均 = 6.500000

フォーマット文字列の中に書いた書式指定子の数と、その後ろに並べる引数の数は一致させる必要があります。

これが一致していないと、予期しない表示やエラーの原因になります。

この点については後の「初心者がハマりやすいポイント」で詳しく説明します。

エスケープシーケンス(“\や\など)の扱い方

printfの文字列の中には、特別な意味を持つ記号がいくつかあります。

これらをエスケープシーケンスと呼びます。

代表的なものは次のとおりです。

これらのエスケープシーケンスを使うことで、文字列の中に特殊な記号を安全に埋め込むことができます。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    // ダブルクォーテーションを含む文字列
    printf("C言語では、文字列を\"ダブルクォーテーション\"で囲みます。\n");

    // バックスラッシュそのものを表示
    printf("Windowsのパス例: C:\\Program Files\\\n");

    // タブで区切って表示
    printf("列1\t列2\t列3\n");
    printf("10\t20\t30\n");

    return 0;
}

実行結果は次のようになります。

C言語では、文字列を"ダブルクォーテーション"で囲みます。
Windowsのパス例: C:\Program Files\
列1    列2    列3
10     20     30

ダブルクォーテーションとバックスラッシュは、そのまま書くと特別な意味を持ってしまうため、必ずエスケープして書くことを覚えておくとよいです。

printf関数の書式指定子

書式指定子とは

書式指定子とは、printfのフォーマット文字列の中で、「ここに変数の値を挿入してください」という位置を示す記号です。

基本的には%で始まり、その後に型を示す文字が続きます。

例えば、次のような形です。

• %d … 整数(int)を10進数で表示
• %f … 実数(double)を小数として表示
• %c … 文字(char)を表示
• %s … 文字列(char配列など)を表示

printfは、フォーマット文字列の中で左から順番に書式指定子を探し、それぞれに対応する引数を使って表示を行います。

整数を表示する書式指定子

整数を表示する代表的な書式指定子をいくつか紹介します。

初心者のうちは、まずは%dさえ使えれば十分です。

その後、必要に応じて16進数表現などを使うようになります。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int num = 255;

    printf("10進数  : %d\n", num);
    printf("符号なし: %u\n", (unsigned int)num);
    printf("16進数  : %x\n", (unsigned int)num);
    printf("16進数(大文字): %X\n", (unsigned int)num);
    printf("8進数   : %o\n", (unsigned int)num);

    return 0;
}

実行結果の例は次のようになります。

10進数  : 255
符号なし: 255
16進数  : ff
16進数(大文字): FF
8進数   : 377

型に応じた正しい書式指定子を選ぶことがとても重要です。

小数を表示する書式指定子

小数(浮動小数点数)を表示する場合は、主に%fを使います。

double型にもfloat型にも使えますが、printfに渡すときにfloatは自動的にdoubleに変換されるため、printfではdoubleを想定して動作すると考えておくとよいです。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    double value = 12345.6789;

    printf("%%f で表示: %f\n", value);
    printf("%%e で表示: %e\n", value);
    printf("%%g で表示: %g\n", value);

    return 0;
}

実行結果の例は次のようになります。

%f で表示: 12345.678900
%e で表示: 1.234568e+04
%g で表示: 12345.7

%cst-strong>初心者のうちは%fを使って小数を出せれば十分です。

指数表現は後で必要になったときに覚えれば問題ありません。

文字と文字列を表示する書式指定子

1文字だけを表示したい場合と、文字列(複数の文字)を表示したい場合では、使う書式指定子が異なります。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char ch = 'A';                 // 1文字。シングルクォートで囲む
    char str[] = "Hello";          // 文字列。ダブルクォートで囲む

    // 1文字の表示
    printf("文字 ch の値は %c です。\n", ch);

    // 文字列の表示
    printf("文字列 str の内容は %s です。\n", str);

    return 0;
}

実行結果は次のようになります。

文字 ch の値は A です。
文字列 str の内容は Hello です。

文字は%c, 文字列は%sという対応関係をしっかり覚えておくと、混乱しにくくなります。

桁数や小数点以下の桁数を指定する方法

printfでは、表示する桁数や小数点以下の桁数を細かく指定できます。

よく使うのは小数点以下の桁数指定で、次のように書きます。

• %.2f … 小数点以下2桁まで表示
• %.3f … 小数点以下3桁まで表示

また、整数や小数の全体の幅(桁数)も指定できます。

• %5d … 最低5桁分の幅を確保して整数を表示
• %8.3f … 全体の幅8桁、小数点以下3桁で表示

#include <stdio.h>

int main(void) {
    double pi = 3.1415926535;

    // 小数点以下の桁数を変えて表示
    printf("デフォルト   : %f\n", pi);
    printf("小数第2位まで: %.2f\n", pi);
    printf("小数第4位まで: %.4f\n", pi);

    // 全体の幅と小数点以下の桁数を指定
    printf("幅8, 小数3桁 : %8.3f\n", pi);
    printf("幅10, 小数5桁: %10.5f\n", pi);

    return 0;
}

実行結果の例は次のようになります。

デフォルト   : 3.141593
小数第2位まで: 3.14
小数第4位まで: 3.1416
幅8, 小数3桁 :    3.142
幅10, 小数5桁:    3.14159

小数の桁数を揃えることで、表形式の出力が見やすくなるため、実用的なプログラムでも頻繁に利用されます。

0埋めや左寄せなどのオプション指定

printfの書式指定子には、表示の見た目を整えるためのオプションも用意されています。

代表的なものは次の2つです。

• 0 … 足りない桁を0で埋める
• - … 左寄せで表示する

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int num = 42;

    // 幅5で右寄せ(デフォルト)
    printf("幅5, 右寄せ : '%5d'\n", num);

    // 幅5で左寄せ
    printf("幅5, 左寄せ : '%-5d'\n", num);

    // 幅5で0埋め
    printf("幅5, 0埋め  : '%05d'\n", num);

    return 0;
}

実行結果の例は次のようになります。

幅5, 右寄せ : '   42'
幅5, 左寄せ : '42   '
幅5, 0埋め  : '00042'

0埋めはゼロパディングとも呼ばれ、時刻表示(例えば09:05)や連番の整理などに便利です。

一方、-を付けると左寄せになり、表形式で表示するときに見やすく整えることができます。

printf関数で初心者がハマりやすいポイント

フォーマット文字列と引数の数が合わないエラー

printfで最もよくあるミスが、フォーマット文字列の中の書式指定子の数と、実際に渡している引数の数が一致しないパターンです。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 10;
    int b = 20;

    // 【危険な例】%dが2つあるのに、引数が1つしかない
    printf("a = %d, b = %d\n", a);  // 誤り

    return 0;
}

この場合、コンパイル時に警告が出ることがありますが、実行自体はできてしまい、結果が意味不明な値になることもあります。

逆に、%dが1つしかないのに引数を2つ書いた場合も同様に問題です。

printfのフォーマット文字列内の%の数と、その後ろに並べる引数の数を常に一致させることを習慣にしましょう。

正しい例は次のようになります。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 10;
    int b = 20;

    // %d が2つなので、引数も2つ渡す
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

    return 0;
}

型が合わないときに起きる予期しない表示

書式指定子の型と実際の変数の型が合っていないと、コンパイル時に警告が出たり、実行結果が壊れた値になったりします。

特に危険なのは、「動いてしまうが結果が間違っている」パターンです。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int    i = 65;
    double d = 3.14;
    char   ch = 'A';

    // 【危険な例】型と書式指定子が合っていない
    printf("intを%fで表示(誤り): %f\n", i);   // 本当は%dで表示すべき
    printf("doubleを%dで表示(誤り): %d\n", d); // 本当は%fで表示すべき
    printf("charを%sで表示(誤り): %s\n", ch);  // 本当は%cで表示すべき

    return 0;
}

このようなコードは、コンパイラが警告を出してくれることが多いですが、警告を無視して実行すると意味不明な値が出てしまいます。

正しくは次のように、型に合った書式指定子を使う必要があります。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int    i = 65;
    double d = 3.14;
    char   ch = 'A';

    printf("int  を%%dで表示: %d\n", i);
    printf("doubleを%%fで表示: %f\n", d);
    printf("char を%%cで表示: %c\n", ch);

    return 0;
}

実行結果の例は次のようになります。

int  を%dで表示: 65
doubleを%fで表示: 3.140000
char を%cで表示: A

「型」と「対応する書式指定子」のペアを意識して覚えることが、トラブルを減らすコツです。

セミコロン(;)の付け忘れとコンパイルエラー

C言語では、文の終わりには必ずセミコロン;が必要です。

printfの行でも同様で、printf(...);のように、かっこ)の後に;を付けます。

初心者がよくやってしまうのが、次のようなセミコロンの付け忘れです。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("セミコロンを忘れた例です。\n")  // ← ここに ; がない

    printf("この行はコンパイルエラーの原因になります。\n");

    return 0;
}

このようなコードをコンパイルすると、「構文エラー」や「expected ‘;’」といったエラーメッセージが出ます。

エラー行として表示されるのは、実際には次の行であることも多く、原因が分かりにくくなりがちです。

printfの行の末尾には必ずセミコロンを付けるという習慣を早めに身につけると、こうしたエラーを防ぎやすくなります。

改行がなくて表示が崩れる問題

先ほど説明した通り、printfで改行を行うには\nが必要です。

これを忘れると、複数のメッセージやプロンプトが同じ行に続いて表示されてしまうことがあります。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x;

    printf("数値を入力してください: "); // ここで \n を付けていない
    scanf("%d", &x);                    // 入力を待つ(ここでは説明だけ)

    printf("入力された値は %d です。\n", x);

    return 0;
}

実行すると、入力プロンプトと次の出力がつながってしまい、表示が読みにくく感じることがあります。

次のように、必要に応じて\nを入れて行を整えることで、見やすい表示になります。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x;

    printf("数値を入力してください:\n"); // 行末に \n を入れる
    scanf("%d", &x);

    printf("入力された値は %d です。\n", x);

    return 0;
}

コンソール上での見た目が大きく変わるので、「見た目がおかしいな」と思ったら、まず\nの有無を確認してみるとよいです。

全角文字と半角文字が混ざるときの注意点

日本語などの全角文字と、英数字などの半角文字が混ざると、コンソール環境によっては表示がずれて見えることがあります。

例えば、次のようなコードを考えてみます。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("No  名前\n");
    printf("1   山田\n");
    printf("2   田中\n");

    return 0;
}

環境によっては、「No」と「名前」の位置がきれいに揃わないことがあります。

これは、全角文字が横幅2文字分扱いされたり、フォントの違いでずれが生じるためです。

この問題は、C言語というより実行環境(フォント設定、文字コード)の問題であることも多いため、完全に解決するのは難しい場合があります。

ただし、次のような工夫で多少改善できます。

• 表の列を半角英数字だけで構成し、日本語を行末にまとめる。
• タブ\tを使い、ある程度揃えやすくする。
• デバッグ用の表示では、日本語ではなく英語や記号だけにする。

初心者のうちは、「日本語を含めると位置がずれることがある」という点だけ意識しておけば十分です。

printfが動かないときに確認すべきチェックリスト

「printfが動かない」「表示されない」と感じたときは、次のような点を順番に確認してみてください。

ここでは文章で一つずつ確認していきます。

まず、#include <stdio.h>を書き忘れていないかを確認します。

これがないと、コンパイラがprintf関数を知らない状態になり、警告やエラーが出たり、動作が不安定になります。

次に、printfの行の末尾にセミコロンが付いているかを見直します。

先ほどの通り、セミコロンの付け忘れはコンパイルエラーの原因になります。

また、フォーマット文字列の中のダブルクォーテーションが正しく閉じているかも重要です。

"文字列のように閉じ忘れていると、コンパイルエラーになりますし、"の付け忘れも問題を引き起こします。

さらに、プログラムを最後まで実行しているかも確認します。

途中でreturnしていたり、エラーで終了していると、後半のprintfが実行されません。

最後に、コンソール画面がすぐ閉じていないかも見ておきましょう。

Windows環境などでは、プログラムが実行し終わるとコンソールウィンドウがすぐに閉じてしまい、表示を確認できないことがあります。

この場合は、getchar()で一時停止したり、開発環境の「デバッグ実行」機能を利用することで解決できます。

printf自体が「壊れている」ことはほとんどなく、多くはこれらの基本的なミスですので、落ち着いて一つずつ確認してみてください。

まとめ

この記事では、C言語初心者の方に向けて、printf関数の基本から応用までを丁寧に解説しました。

まず、printf関数が標準出力を通じてコンソール画面に文字や数値を表示するための関数であることを確認し、文字列や整数、実数の表示方法、改行やエスケープシーケンスの扱いについて学びました。

次に、書式指定子の考え方として、型と対応する%記号の関係を整理し、整数用の%dや小数用の%f、文字や文字列用の%cや%sを紹介しました。

また、桁数や小数点以下の桁数をそろえる方法、0埋めや左寄せなどのオプションについても説明しました。

さらに、初心者がハマりやすいポイントとして、フォーマット文字列と引数の数・型の不一致、セミコロンの付け忘れ、改行\n不足による表示の乱れ、全角文字による表示ずれなどを紹介し、最後に「printfが動かない」と感じたときのチェック項目をまとめました。

printfは「見るための道具」であり、プログラムの理解やデバッグに欠かせない存在です。

まずは簡単なプログラムでも、変数の値や計算結果をこまめにprintfで表示してみてください。

そうすることで、C言語の挙動が目で確認できるようになり、理解が一気に進みます。