C言語のprintf/scanfとC++のcout/cinは何が違う？標準入出力の基本と使い方を徹底解説【C++プログラミング】

// C言語: printf/scanfの基本
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i;
    double x;
    char s[32];

    printf("整数を入力してください: ");
    scanf("%d", &i);

    printf("実数を入力してください: ");
    scanf("%lf", &x); // scanfでは%lfがdouble*に対応

    printf("文字列を入力してください（空白なし）: ");
    scanf("%31s", s); // 幅指定でバッファオーバーランを防止

    printf("i=%d, x=%.2f, s=%s\n", i, x, s);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 7;
    long long big = 1234567890123LL;
    double pi = 3.1415926535;
    char name[] = "Ada";

    printf("右寄せ幅10: |%10d|\n", a);
    printf("左寄せ幅10: |%-10d|\n", a);
    printf("ゼロ埋め幅5: |%05d|\n", a);
    printf("精度3桁小数: |%.3f|\n", pi);
    printf("幅8・精度2: |%8.2f|\n", pi);
    printf("long long: %lld\n", big);
    printf("名前（幅6左寄せ）: |%-6s|\n", name);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
int main(void) {
    printf("入力してください> ");
    fflush(stdout); // プロンプトが表示されない問題を防ぐ
    int x;
    if (scanf("%d", &x) == 1) {
        printf("x=%d\n", x);
    }
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main(void) {
    int n;
    for (;;) {
        printf("整数を入力: ");
        fflush(stdout);
        int r = scanf("%d", &n);
        if (r == 1) break;
        if (r == EOF) {
            fprintf(stderr, "EOFに到達\n");
            return 1;
        }
        // 入力バッファに残った無効文字を読み捨て
        int c;
        while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF) { /* discard */ }
        fprintf(stderr, "無効な入力です。やり直してください。\n");
    }
    printf("受理: %d\n", n);
    return 0;
}

// C++: cout/cinの基本
#include <iostream>
#include <string>
int main() {
    int i;
    double x;
    std::string s;
    std::cout << "整数を入力してください: ";
    std::cin >> i;
    std::cout << "実数を入力してください: ";
    std::cin >> x;
    std::cout << "文字列（空白なし）を入力してください: ";
    std::cin >> s;
    std::cout << "i=" << i << ", x=" << x << ", s=" << s << '\n';
}

#include <iostream>
#include <iomanip>
int main() {
    int a = 7;
    long long big = 1234567890123LL;
    double pi = 3.1415926535;
    std::string name = "Ada";

    std::cout << "右寄せ幅10: |" << std::setw(10) << a << "|\n";
    std::cout << "左寄せ幅10: |" << std::left << std::setw(10) << a << std::right << "|\n";
    std::cout << "ゼロ埋め幅5: |" << std::setfill('0') << std::setw(5) << a
              << std::setfill(' ') << "|\n";
    std::cout << std::fixed << std::setprecision(3);
    std::cout << "精度3桁小数: |" << pi << "|\n";
    std::cout << std::setw(8) << std::setprecision(2)
              << "幅8・精度2: |" << pi << "|\n";
    std::cout << "long long: " << big << '\n';
    std::cout << "名前（幅6左寄せ）: |" << std::left << std::setw(6) << name
              << std::right << "|\n";
}

#include <iostream>
#include <limits>
int main() {
    int n;
    for (;;) {
        std::cout << "整数を入力: ";
        if (std::cin >> n) break;
        if (std::cin.eof()) {
            std::cerr << "EOFに到達\n";
            return 1;
        }
        std::cerr << "無効な入力です。やり直してください。\n";
        std::cin.clear(); // failbit解除
        std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n'); // 残りを捨てる
    }
    std::cout << "受理: " << n << '\n';
}

#include <iostream>
#include <locale>
#include <iomanip>
int main() {
    // 実行環境のロケールを使用（利用可能なロケールに依存）
    std::locale loc("");
    std::cout.imbue(loc);

    double x = 12345.67;
    std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
    std::cout << "ロケール適用: " << x << '\n';

    // ワイド文字出力
    std::wcout.imbue(loc);
    std::wcout << L"ワイド文字: こんにちは" << L'\n';
}

// 危険: 実引数はdoubleだが、%d（int）で読み出そうとする
#include <stdio.h>
int main(void) {
    double d = 3.14;
    // 未定義動作。環境により奇妙な出力やクラッシュの可能性
    printf("%d\n", d);
    return 0;
}

#include <iostream>
#include <cstdio>
int main() {
    // 同期を切ると順序が崩れる可能性
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    std::cout << "cout 1";
    printf(" printf 1");
    std::cout << " cout 2\n";
    std::cout.flush();
    fflush(stdout);
}

// C: setlocaleでロケールを切り替える例
#include <stdio.h>
#include <locale.h>
int main(void) {
    setlocale(LC_ALL, "");
    printf("小数: %.2f\n", 12345.67);
}

#include <iostream>
#include <string>

struct Point {
    int x, y;
};

// 出力の拡張
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Point& p) {
    return os << '(' << p.x << ", " << p.y << ')';
}

// 入力の拡張
std::istream& operator>>(std::istream& is, Point& p) {
    // 例: "10 20" のような形式
    return is >> p.x >> p.y;
}

int main() {
    Point p;
    std::cout << "点を入力 (x y): ";
    std::cin >> p;
    std::cout << "受理: " << p << '\n';
}

#include <bits/stdc++.h> // 競プロ向け。通常は<iomanip><iostream>など個別に
int main() {
    std::ios::sync_with_stdio(false); // C stdioとの同期を解除
    std::cin.tie(nullptr);            // cinとcoutの結び付けを解除（自動flush抑制）

    int n; long long sum = 0, x;
    if (!(std::cin >> n)) return 0;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::cin >> x;
        sum += x;
    }
    std::cout << sum << '\n';
}

#include <iostream>
#include <string>
int main() {
    std::string name, line;
    std::cout << "名前（単語）: ";
    std::cin >> name;
    std::cout << "説明（行全体）: ";
    std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n'); // 改行を捨てる
    std::getline(std::cin, line);
    std::cout << "name=" << name << ", desc=" << line << '\n';
}

// wsの例
#include <iostream>
#include <string>
int main() {
    int n;
    std::string line;
    std::cin >> n;
    std::getline(std::cin >> std::ws, line); // 直前の空白類をスキップして行読み
    std::cout << "n=" << n << ", line=" << line << '\n';
}

// C: scanfの%f/%lfの違い
#include <stdio.h>
int main(void) {
    float a;
    double b;
    scanf("%f", &a);  // float* に%f
    scanf("%lf", &b); // double* に%lf
    printf("a=%.3f b=%.3f\n", a, b); // printfは%fでdoubleを出力
}

// C++: 表示精度
#include <iostream>
#include <iomanip>
int main() {
    double x = 1.0/3.0;
    std::cout << std::setprecision(5) << x << '\n';      // 有効桁5
    std::cout << std::fixed << std::setprecision(5) << x << '\n'; // 小数5桁
}

// コンパイル: -std=c++20 など
#include <iostream>
#include <format>
#include <string>
int main() {
    int id = 42;
    double score = 95.5;
    std::string name = "Ada";
    std::string msg = std::format("id={:04d}, name={:^8}, score={:.1f}\n", id, name, score);
    std::cout << msg;
}