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@anonymously115

paiza問題集の「1つのデータの入力」の入力チェック、テストを考えてみた

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Last updated at Posted at 2026-03-16

paizaラーニングレベルアップ問題集の1つのデータの入力をやってみました。

問題

提出コード

良い子は真似しないでください。

#include <stdio.h>
int main(){
	char s[102];
	return fputs(fgets(s, sizeof(s), stdin), stdout) == EOF;
}

入力チェック

  • $S$は1文字以上100文字以下の文字列
  • $S$の各文字は英小文字または大文字または数字

を満たすか、チェックします。

プロトタイプ
input.h
#ifndef INPUT_H_
#define INPUT_H_

#include <stdbool.h>

bool input(const char*, char*);

#endif /* INPUT_H_ */
テスト

入力値に

  • 0文字の文字列
  • 101文字以上の文字列
  • 英小文字、英大文字、数字以外の文字

が含まれる場合はNGとなることを確認します。
今回は、単体テストツールとしてminunit.hを使用します。

inputTest.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include "minunit.h"
#include "input.h"

int tests_run = 0;

static char* message_s(const char *expected, const char *actual) {
	static char msg[256];
	snprintf(msg, sizeof(msg), "Error: expected: <%s> but was: <%s>", expected, actual);
	return msg;
}

static char* message_d(int expected, int actual) {
	static char msg[72];
	snprintf(msg, sizeof(msg), "Error: expected: <%d> but was: <%d>", expected, actual);
	return msg;
}

static char* test_input(const char *str, const char *expected) {
	char actual[strlen(str) + 1];
	mu_assert("Error: expected: <true> but was: <false>", input(str, actual));
	mu_assert(message_s(expected, actual), !strcmp(actual, expected));
	mu_assert(message_d(0, errno), errno == 0);
	return 0;
}

static char* test_input_invalid(const char *str) {
	char actual[str ? strlen(str) + 1 : 0];
	mu_assert("Error: expected: <false> but was: <true>", !input(str, actual));
	mu_assert(message_d(EINVAL, errno), errno == EINVAL);
	return 0;
}

static char* test_input_0() {return test_input_invalid(NULL);}
static char* test_input_1() {return test_input_invalid("");}
static char* test_input_2() {return test_input_invalid("\n");}
static char* test_input_3() {return test_input("0\n", "0");}
static char* test_input_4() {return test_input("9\n", "9");}
static char* test_input_5() {return test_input("A\n", "A");}
static char* test_input_6() {return test_input("Z\n", "Z");}
static char* test_input_7() {return test_input("a\n", "a");}
static char* test_input_8() {return test_input("z\n", "z");}

static char* test_input_9() {
	const char str[] = { '0' - 1, '\n', '\0' };
	return test_input_invalid(str);
}

static char* test_input_10() {
	const char str[] = { '9' + 1, '\n', '\0' };
	return test_input_invalid(str);
}

static char* test_input_11() {
	const char str[] = { 'A' - 1, '\n', '\0' };
	return test_input_invalid(str);
}

static char* test_input_12() {
	const char str[] = { 'Z' + 1, '\n', '\0' };
	return test_input_invalid(str);
}

static char* test_input_13() {
	const char str[] = { 'a' - 1, '\n', '\0' };
	return test_input_invalid(str);
}

static char* test_input_14() {
	const char str[] = { 'z' + 1, '\n', '\0' };
	return test_input_invalid(str);
}

static char* test_input_15() {return test_input("00\n", "00");}
static char* test_input_16() {return test_input_invalid("_0\n");}
static char* test_input_17() {return test_input_invalid("0_\n");}
static char* test_input_18() {return test_input("000\n", "000");}
static char* test_input_19() {return test_input_invalid("_00\n");}
static char* test_input_20() {return test_input_invalid("0_0\n");}
static char* test_input_21() {return test_input_invalid("00_\n");}

static char* test_input_22() {
	char str[102] = { };
	memset(str, '0', 100);
	str[100] = '\n';
	char expected[101] = { };
	memset(expected, '0', 100);
	return test_input(str, expected);
}

static char* test_input_23() {
	char str[103] = { };
	memset(str, '0', 101);
	str[101] = '\n';
	return test_input_invalid(str);
}

static char* all_tests() {
	mu_run_test(test_input_0);
	mu_run_test(test_input_1);
	mu_run_test(test_input_2);
	mu_run_test(test_input_3);
	mu_run_test(test_input_4);
	mu_run_test(test_input_5);
	mu_run_test(test_input_6);
	mu_run_test(test_input_7);
	mu_run_test(test_input_8);
	mu_run_test(test_input_9);
	mu_run_test(test_input_10);
	mu_run_test(test_input_11);
	mu_run_test(test_input_12);
	mu_run_test(test_input_13);
	mu_run_test(test_input_14);
	mu_run_test(test_input_15);
	mu_run_test(test_input_16);
	mu_run_test(test_input_17);
	mu_run_test(test_input_18);
	mu_run_test(test_input_19);
	mu_run_test(test_input_20);
	mu_run_test(test_input_21);
	mu_run_test(test_input_22);
	mu_run_test(test_input_23);
	return 0;
}

int main() {
	char *result = all_tests();
	if (result != 0) {
		fprintf(stderr, "%s\n", result);
		fprintf(stderr, "Tests run: %d\n", tests_run);
	} else {
		fprintf(stdout, "ALL TESTS PASSED\n");
		fprintf(stdout, "Tests run: %d\n", tests_run);
	}
	return result != 0;
}
実装
  • 入力値がNULLの場合はfalseを返す
  • 入力文字列末尾の改行コードを削除する
  • 入力文字列が末尾改行コード除いて101文字以上の場合はfalseを返す
  • 入力文字列が末尾改行コード除いて0文字の場合はfalseを返す
  • 入力文字列が英小文字、英大文字、数字以外の文字を含む場合はfalseを返す
  • 最後trueを返す

ように実装します。このとき、上述のテストコードも全てパスします。

input.c
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <errno.h>
#include "input.h"

char* chomp(char *s) {
	if (!s)
		return NULL;
	size_t n = strlen(s);
	while (n--)
		if (isspace(s[n]))
			s[n] = '\0';
		else
			break;
	return s;
}

bool input(const char *str, char *s) {
	errno = 0;
	if (!(str && *str)) {
		errno = EINVAL;
		return false;
	}
	if (strlen(chomp(strcpy(s, str))) > 100) {
		errno = EINVAL;
		return false;
	}
	if (!*s) {
		errno = EINVAL;
		return false;
	}
	for (const char *c = s; *c; c++) {
		if (!isalnum(*c)) {
			errno = EINVAL;
			return false;
		}
	}
	return true;
}

Windows環境の場合、以下のバッチファイルを作成するとテストしやすいと思います。

echo off
gcc -Wall -Wextra -Werror -std=c99 inputTest.c input.c util.c -o inputTest 1>inputTest.txt 2>&1
if exist inputTest.exe (
	.\inputTest
	echo %ERRORLEVEL%
	del inputTest.exe
	del inputTest.txt
) else (
	type inputTest.txt
)
pause

エントリポイント

main関数の実装及びテストコード記述をします。

テスト

まず、main関数のテストコードを書きます。

test.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <assert.h>
#include <errno.h>
#include "minunit.h"
#define SOURCE "main"
#define IN_FILE "in.txt"
#define OUT_FILE "out.txt"
#define ERR_FILE "err.txt"

int tests_run = 0;
char result[1][128];

static char* message_zu(size_t expected, size_t actual) {
	static char msg[72];
	snprintf(msg, sizeof(msg), "Error: expected: <%zu> but was: <%zu>", expected, actual);
	return msg;
}

static char* message_s(const char *expected, const char *actual) {
	static char msg[256];
	snprintf(msg, sizeof(msg), "Error: expected: <%s> but was: <%s>", expected, actual);
	return msg;
}

static char* message_d(int expected, int actual) {
	static char msg[72];
	snprintf(msg, sizeof(msg), "Error: expected: <%d> but was: <%d>", expected, actual);
	return msg;
}

static size_t test(size_t n, const char *lines[]) {
	FILE *file;
	if (!(file = fopen(IN_FILE, "w"))) {
		perror(NULL);
		exit(errno);
	}
	for (size_t i = 0; i < n; i++) {
		fputs(lines[i], file);
		fputc('\n', file);
	}
	fclose(file);
	clock_t clockt = clock();
	if (!!(errno = system(".\\" SOURCE " <" IN_FILE " 1>" OUT_FILE " 2>" ERR_FILE))) {
		perror(NULL);
		exit(errno);
	}
	fprintf(stderr, "#%d %f sec\n", tests_run, (float) (clock() - clockt) / CLOCKS_PER_SEC);
	fflush(stderr);
	if (!(file = fopen(OUT_FILE, "r"))) {
		perror(NULL);
		exit(errno);
	}
	size_t m = 0;
	while (fgets(result[m], sizeof(result[m]), file)) m++;
	fclose(file);
	return m;
}

static int test_err(size_t n, const char *lines[]) {
	FILE *file;
	if (!(file = fopen(IN_FILE, "w"))) {
		perror(NULL);
		exit(errno);
	}
	for (size_t i = 0; i < n; i++) {
		fputs(lines[i], file);
		fputc('\n', file);
	}
	fclose(file);
	clock_t clockt = clock();
	int e = system(".\\" SOURCE " <" IN_FILE " 1>" OUT_FILE " 2>" ERR_FILE);
	fprintf(stderr, "#%d %f sec\n", tests_run, (float) (clock() - clockt) / CLOCKS_PER_SEC);
	fflush(stderr);
	return e;
}

static char* test0() {
	int e = test_err(0, NULL);
	mu_assert(message_d(EXIT_FAILURE, e), e == EXIT_FAILURE);
	return 0;
}

static char* test1() {
	char s[64] = { };
	size_t i = 0;
	for (char c = '0'; c <= '9'; c++)
		s[i++] = c;
	for (char c = 'A'; c <= 'Z'; c++)
		s[i++] = c;
	for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++)
		s[i++] = c;
	char t[64] = { };
	strcpy(t, s);
	strcat(t, "\n");
	const char *lines[] = { s };
	size_t n = test(sizeof(lines) / sizeof(lines[0]), lines);
	mu_assert(message_zu(1, n), n == 1);
	mu_assert(message_s(t, result[0]), !strcmp(result[0], t));
	return 0;
}

static char* test2() {
	char s[4][128] = { };
	size_t i = 0;
	for (char c = 0x20; c < 0x7F; c++)
		s[1][i++] = c;
	memset(s[2], '0', 101);
	memset(s[3], '0', 100);
	const char *lines[] = { s[0], s[1], s[2], s[3] };
	char t[128] = { };
	memset(t, '0', 100);
	t[100] = '\n';
	size_t n = test(sizeof(lines) / sizeof(lines[0]), lines);
	mu_assert(message_zu(1, n), n == 1);
	mu_assert(message_s(t, result[0]), !strcmp(result[0], t));
	return 0;
}

static char* all_tests() {
	mu_run_test(test0);
	mu_run_test(test1);
	mu_run_test(test2);
	return 0;
}

int main() {
	if (!!(errno = system("gcc -Wall -Wextra -Werror -DNDEBUG -std=c99 " SOURCE ".c input.c util.c -o " SOURCE " 1>" SOURCE ".txt 2>&1"))) {
		perror(NULL);
		FILE *file = fopen(SOURCE ".txt", "r");
		if (file) {
			int c = 0;
			while ((c = fgetc(file)) != EOF)
				putchar(c);
			fclose(file);
		}
		exit(errno);
	}
	char *result = all_tests();
	if (result != 0) {
		fprintf(stderr, "%s\n", result);
		fprintf(stderr, "Tests run: %d\n", tests_run);
	} else {
		fprintf(stdout, "ALL TESTS PASSED\n");
		fprintf(stdout, "Tests run: %d\n", tests_run);
	}
	remove(ERR_FILE);
	remove(OUT_FILE);
	remove(IN_FILE);
	remove(SOURCE ".exe");
	remove(SOURCE ".txt");
	if (errno) {
		return errno;
	} else {
		return result != 0;
	}
}
実装

上述のinput関数を使ってmain関数を実装します。

  • EOFが入力されたらプログラムを終了します（Windowsなら「Ctrl+Z」）
  • 入力に不備のある場合は再入力となります
  • コンパイル時に-NDEBUGオプションを付けなければ時間計測モードになります（今回は何も実装していません）
  • (オプション)コマンドライン引数がある場合は、（特に入力チェックをせず）コマンドライン引数を出力します
main.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#ifdef NDEBUG
#include "input.h"
#include <errno.h>
const char END[] = { EOF, '\n', 0 };
#else
#include <time.h>
#define PRINT(format, ...)                      \
	do {                                        \
		fprintf(stderr, format, ##__VA_ARGS__); \
		fflush(stderr);                         \
	} while (0)
#endif

int main(int argc, char *argv[]) {
#ifndef NDEBUG
	clock_t clockt = clock();
#endif
	char str[101] = { };
	if (argc > 1) {
		strncpy(str, argv[1], sizeof(str) - 1);
	} else {
#ifdef NDEBUG
		do {
			errno = 0;
			char s[102];
			if (!fgets(s, sizeof(s), stdin)) {
				return EXIT_FAILURE;
			}
			if (!strchr(s, '\n')) {
				for (int c = getchar(); !strchr(END, c); c = getchar());
				errno = EINVAL;
			} else if (input(s, str)) {
				break;
			}
			perror(
				"The input must be at least 1 character and no more than 100 characters."
				"Each character of the input value must be a lowercase letter, an uppercase letter, or a digit."
			);
		} while (true);
#endif
	}
	puts(str);
#ifndef NDEBUG
	PRINT("%f sec.\n", (float) (clock() - clockt) / CLOCKS_PER_SEC);
#endif
	return EXIT_SUCCESS;
}
test.bat
echo off
gcc -Wall -Wextra -Werror -std=c99 test.c -o test 1>test.txt 2>&1
if exist test.exe (
	.\test
	echo %ERRORLEVEL%
	del test.exe
	del test.txt
) else (
	type test.txt
)
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