실행 가능한 C 문서: scanf

Q: C에서 scanf에 왜 &가 필요한가요?

C가 인자를 값으로 전달하기 때문입니다. scanf는 여러분의 변수를 바꿔야 하므로 값의 사본이 아니라 변수의 주소가 필요합니다. scanf("%d", &age)처럼요. 유일한 예외는 문자 배열인데, 그 이름 자체가 이미 주소이므로 scanf("%19s", name)에는 &가 없습니다.

Q: scanf가 왜 문자나 문자열 입력을 건너뛰나요?

앞선 scanf("%d", ...)가 엔터 키의 줄바꿈을 입력 버퍼에 남겨 뒀기 때문입니다. %d와 %f는 앞쪽 공백을 건너뛰지만 %c는 그러지 않으므로, 기다리는 대신 그 줄바꿈을 읽습니다. 형식에 공백 하나를 넣는 것이 해법입니다. scanf(" %c", &ch)는 공백을 먼저 건너뛰라고 알려 줍니다.

Q: C에서 scanf로 문자열을 안전하게 읽으려면 어떻게 하나요?

%s에 버퍼보다 하나 작은 최대 폭을 주세요. char name[20]; scanf("%19s", name);처럼요. 폭이 없으면 %s는 사용자가 입력한 만큼 쓰고 기꺼이 배열 끝을 넘어갑니다. 또한 %s는 첫 공백에서 멈추므로 공백이 들어간 전체 이름은 읽을 수 없습니다.

Q: C에서 scanf를 써야 하나요, fgets를 써야 하나요?

사람이 입력하는 것에는 fgets를 쓰세요. 크기가 정해진 버퍼에 한 줄 전체를 읽으므로 넘칠 수 없고, (줄이 다 들어갔다면) 줄바꿈까지 소비하므로 고전적인 혼합 입력 버그가 사라집니다. 버퍼보다 긴 줄은 그 꼬리가 입력 스트림에 읽히지 않은 채 남습니다. 그다음 sscanf나 strtol로 그 줄을 파싱하세요. scanf는 작은 연습과 형식이 잘 갖춰진 기계 입력에는 괜찮습니다.

scanf는 printf의 거울입니다. 같은 헤더, 비슷해 보이는 형식 문자열, 반대 방향이죠. 표준 입력에서 텍스트를 읽고, 형식에 따라 변환하고, 여러분이 준 포인터를 통해 결과를 저장합니다.

동시에 C의 어떤 함수보다 헷갈리는 입문자를 많이 만들어 내는 함수이기도 합니다. 동작 셋이 놀랍고 그중 하나는 보안 구멍이기 때문입니다. 이 페이지는 넷 다 다룹니다.

기본 모양, 그리고 `&`인 이유

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int age;

    printf("나이를 입력하세요: ");
    scanf("%d", &age);

    printf("내년이면 %d살이 됩니다.\n", age + 1);
    return 0;
}

숫자를 입력하고 엔터를 눌러 실행해 보세요. &age는 장식이 아닙니다. C는 모든 인자를 값으로 전달하므로, scanf("%d", age)라고 썼다면 함수는 age의 현재 (쓰레기) 값의 사본을 받고 변수 자체에는 닿을 방법이 없습니다. &age는 변수의 주소를 넘기고, scanf가 그리로 씁니다. 전체 그림은 포인터를 보세요.

&를 빠뜨리는 것이 가장 흔한 scanf 실수입니다. -Wall을 켠 컴파일러가 잡아 줍니다(format '%d' expects argument of type 'int *'). 경고를 켜지 않으면 컴파일되고 어딘가 임의의 주소에서 메모리를 망가뜨립니다.

여러 값 읽기

한 번의 호출로 여러 값을 읽을 수 있습니다. 입력의 공백 - 스페이스, 탭, 줄바꿈 - 이 그것들을 구분하고, 숫자 지정자는 그것을 얼마든지 건너뜁니다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int    day, month, year;

    printf("날짜를 DD MM YYYY 형식으로 입력하세요: ");
    if (scanf("%d %d %d", &day, &month, &year) != 3) {
        printf("숫자 세 개가 아니었습니다.\n");
        return 1;
    }

    printf("%04d-%02d-%02d\n", year, month, day);
    return 0;
}

"%d %d %d"의 실제 공백들은 사실 없어도 됩니다. %d가 이미 앞쪽 공백을 건너뛰니까요. 하지만 형식을 읽기 좋게 만듭니다. 없어도 되지 않는 것은 아래에서 다룰 반환값 확인입니다.

형식 안의 공백 아닌 문자는 입력과 정확히 일치해야 하고, 그것이 구조화된 입력을 읽는 방법입니다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int h, m;

    printf("시간을 HH:MM 형식으로 입력하세요: ");
    if (scanf("%d:%d", &h, &m) == 2) {
        printf("%d시간 %d분\n", h, m);
    } else {
        printf("파싱할 수 없었습니다.\n");
    }
    return 0;
}

형식의 :는 입력에 :을 요구합니다. 9:30을 입력하면 파싱되고, 9 30을 입력하면 9를 읽은 뒤 실패합니다.

반환값은 항상 확인하세요

scanf는 성공적으로 대입된 항목의 개수를 반환합니다. 문자 수도 아니고 성공 플래그도 아닙니다. 아무것도 변환되기 전에 입력이 끝나면 EOF를 반환합니다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int n;

    printf("숫자를 입력하세요: ");
    int result = scanf("%d", &n);

    if (result == 1) {
        printf("%d를 받았습니다\n", n);
    } else if (result == 0) {
        printf("숫자가 아니었습니다.\n");
    } else {
        printf("입력이 끝났습니다.\n");
    }
    return 0;
}

프롬프트에 hello를 입력해 보세요. scanf가 0을 반환하고, n은 손대지 않은 채 처음의 쓰레기 값을 그대로 담고 있으며, 문제의 텍스트는 여전히 입력 스트림에 앉아 있습니다. 그 마지막 부분이 잘못된 입력 하나를 무한 반복으로 바꿉니다.

/* 버그: 숫자가 아닌 입력에서 영원히 돈다 */
while (scanf("%d", &n) != 1) {
    printf("다시 시도: ");
}

scanf는 변환하지 못한 텍스트를 절대 소비하지 않으므로, 다음 호출이 같은 문자들에서 영원히 실패합니다. 회복하려면 줄의 나머지를 직접 버려야 합니다.

#include <stdio.h>

/* 다음 줄바꿈까지, 그것을 포함해 전부 버린다. */
static void discard_line(void) {
    int c;
    while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF) {
        /* 아무것도 안 함 */
    }
}

int main(void) {
    int n;
    int r;

    printf("숫자를 입력하세요: ");
    while ((r = scanf("%d", &n)) != 1) {
        if (r == EOF) {
            printf("\n더 이상 입력이 없습니다.\n");
            return 1;
        }
        discard_line();
        printf("숫자가 아닙니다. 다시 시도: ");
    }

    printf("%d를 받았습니다\n", n);
    return 0;
}

EOF 확인은 중요합니다. 입력 스트림이 끝나면(사용자가 Ctrl+D를 누르거나 파이프로 넘긴 파일이 다 떨어지면) scanf는 그 뒤로 계속 EOF를 돌려주므로, != 1만 검사하는 루프는 영원히 재시도합니다. "잘못된 입력"과 "더 이상 입력이 없음"은 서로 다른 두 경우로 다루세요. 그렇게만 해두면 이 discard_line 헬퍼는 사람의 입력에 scanf를 쓰는 어떤 프로그램에서도 곁에 둘 만합니다.

%s 버퍼 오버플로

%s는 문자들을 char 배열로 읽습니다. &가 없다는 점을 보세요. 배열 이름은 이미 첫 원소를 가리키는 포인터로 붕괴하므로, &name은 잘못된 타입이 됩니다.

문제는 그냥 %s가 배열이 얼마나 큰지 전혀 모른다는 것입니다.

char name[10];
scanf("%s", name);      /* 위험: 40글자를 입력하면 41바이트를 쓴다 */

배열 끝에서 쓰기를 멈추는 것은 없습니다. 메모리에서 그다음에 오는 것 - 다른 변수들, 반환 주소 - 으로 쭉 밀고 들어가는데, 이것이 고전적인 버퍼 오버플로이고 역사적으로 C에서 가장 많이 악용된 버그 부류입니다. 해법은 %와 s 사이의 폭이고, 종료 '\0' 자리를 남기려고 배열 크기보다 하나 작게 씁니다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char name[20];

    printf("이름을 입력하세요: ");
    if (scanf("%19s", name) == 1) {     /* 19글자 + '\0' = 20 */
        printf("안녕하세요, %s님!\n", name);
    }
    return 0;
}

폭은 형식 문자열 안에 리터럴로 써야 하므로 배열 크기와 맞춰 두기가 성가시고, 실무 C 대부분이 fgets를 쓰는 이유가 하나 더 늘어납니다.

%s의 두 번째 놀라움은 첫 공백에서 멈춘다는 것입니다. Ada Lovelace를 입력하면 name은 Ada를 담고, Lovelace는 다음 읽기를 위해 스트림에서 기다립니다. %s는 줄이 아니라 단어 하나를 읽습니다.

남은 줄바꿈 버그

모두가 부딪히는 "scanf가 안 돼요"입니다. 숫자 지정자는 앞쪽 공백을 건너뛰고, %c는 그러지 않습니다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int age;
    char initial;

    printf("나이를 입력하세요: ");
    scanf("%d", &age);

    printf("이름의 첫 글자를 입력하세요: ");
    scanf(" %c", &initial);      /* 앞의 공백 하나가 해법 전부다 */

    printf("%c는 %d살입니다.\n", initial, age);
    return 0;
}

그 공백이 없으면 이렇게 됩니다. 30을 입력하고 엔터를 누릅니다. %d가 3과 0을 소비하고 줄바꿈에서 멈춰 '\n'을 버퍼에 남깁니다. 다음의 scanf("%c", &initial)이 그 줄바꿈을 문자로 읽고 즉시 반환합니다. 프롬프트가 나타나는 동시에 건너뛰어집니다.

scanf 형식 문자열의 공백은 "여기서 공백을 얼마든지 건너뛰라"는 뜻이므로, " %c"는 떠돌던 줄바꿈을 넘어가 진짜 문자를 기다립니다. 공백은 %c와 %[ 앞에서만 필요합니다. 다른 모든 지정자는 스스로 공백을 건너뜁니다.

실수와 문자 읽기

지정자는 대부분 printf와 공유하지만 중요한 차이가 하나 있습니다. scanf는 포인터를 통해 쓰고 있으므로 목적지의 정확한 크기를 알아야 합니다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    float  f;
    double d;
    int    i;
    char   c;

    printf("float, double, int, char를 입력하세요: ");
    if (scanf("%f %lf %d %c", &f, &d, &i, &c) == 4) {
        printf("%.2f %.4f %d %c\n", f, d, i, c);
    } else {
        printf("입력이 형식과 맞지 않았습니다.\n");
    }
    return 0;
}

1.5 2.25 7 x를 시도해 보세요.

%f는 float를, %lf는 double을 읽습니다. printf에서는 float가 호출 전에 double로 승격되므로 둘이 같은 방식으로 출력되지만, scanf에는 승격이 없어서 double *에 %f를 쓰면 8바이트 변수에 4바이트만 써 손상된 채로 둡니다. 여기서 %c에 앞 공백이 필요 없는 것은, 앞의 %d가 줄바꿈이 아니라 공백에서 멈췄기 때문입니다. (전체 표는 형식 지정자에 있습니다.)

fgets: 견고한 대안

사람이 입력하는 것이라면 줄 전체를 읽고 그다음에 파싱하세요. fgets는 버퍼 크기를 인자로 받아 물리적으로 넘칠 수 없고, 줄이 다 들어갔을 때는 줄바꿈까지 소비하므로 다음 읽기를 혼란스럽게 할 것이 남지 않습니다. (버퍼보다 긴 줄은 그 꼬리가 읽히지 않은 채 남습니다 - 받은 것에 '\n'이 없다는 점이 그것을 감지하는 방법입니다.)

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    char line[128];

    printf("전체 이름을 입력하세요: ");
    if (fgets(line, sizeof line, stdin) == NULL) {
        return 1;
    }
    line[strcspn(line, "\n")] = '\0';     /* fgets가 남긴 줄바꿈을 잘라낸다 */
    printf("안녕하세요, %s님!\n", line);

    printf("나이를 입력하세요: ");
    if (fgets(line, sizeof line, stdin) == NULL) {
        return 1;
    }
    int age = (int)strtol(line, NULL, 10);
    printf("내년: %d\n", age + 1);
    return 0;
}

이 패턴에 대한 세 가지 점.

**sizeof line**은 진짜 크기를 넘기므로, %19s 리터럴과 달리 배열 크기를 바꿔도 다른 수정이 필요 없습니다.
줄이 다 들어갔다면 fgets는 줄바꿈을 남깁니다. 그래서 strcspn 잘라내기가 있습니다. 그것이 버퍼보다 긴 줄을 감지하는 방법이기도 합니다. 받은 것에 '\n'이 없으면 그런 경우죠.
파싱은 나중에. 정수에는 strtol(파싱이 어디서 멈췄는지도 알려 줍니다), 부동소수점에는 strtod, 또는 이미 안전하게 쥐고 있는 문자열에 scanf 형식을 쓰려면 sscanf(line, "%d %d", &a, &b)입니다.

sscanf는 따로 언급할 만합니다. 입력 스트림이 아니라 문자열에서 읽는 scanf이고, fgets와 완벽하게 어울립니다. scanf의 편리한 파싱을 그 스트림 문제 없이 얻습니다.

흔한 실수

배열이 아닌 인자에 & 빠뜨리기. -Wall로 컴파일하세요.
폭 없는 %s. 긴 입력을 기다리는 버퍼 오버플로입니다.
반환값 무시. 그러고는 scanf가 대입한 적 없는 변수를 읽습니다.
실패한 scanf를 입력을 버리지 않고 반복. 무한 반복입니다.
숫자를 읽은 뒤 앞 공백 없는 %c. 프롬프트가 건너뛰어지는 버그입니다.
double에 %f 쓰기. 조용한 손상입니다. scanf에는 %lf가 필요합니다.
%s가 줄을 읽으리라 기대하기. 공백으로 구분된 단어 하나를 읽습니다.

자주 묻는 질문

C에서 scanf에 왜 &가 필요한가요?

C가 인자를 값으로 전달하기 때문입니다. scanf는 여러분의 변수를 바꿔야 하므로 값의 사본이 아니라 변수의 주소가 필요합니다. scanf("%d", &age)처럼요. 유일한 예외는 문자 배열인데, 그 이름 자체가 이미 주소이므로 scanf("%19s", name)에는 &가 없습니다.

scanf가 왜 문자나 문자열 입력을 건너뛰나요?

앞선 scanf("%d", ...)가 엔터 키의 줄바꿈을 입력 버퍼에 남겨 뒀기 때문입니다. %d와 %f는 앞쪽 공백을 건너뛰지만 %c는 그러지 않으므로, 기다리는 대신 그 줄바꿈을 읽습니다. 형식에 공백 하나를 넣는 것이 해법입니다. scanf(" %c", &ch)는 공백을 먼저 건너뛰라고 알려 줍니다.

C에서 scanf로 문자열을 안전하게 읽으려면 어떻게 하나요?

%s에 버퍼보다 하나 작은 최대 폭을 주세요. char name[20]; scanf("%19s", name);처럼요. 폭이 없으면 %s는 사용자가 입력한 만큼 쓰고 기꺼이 배열 끝을 넘어갑니다. 또한 %s는 첫 공백에서 멈추므로 공백이 들어간 전체 이름은 읽을 수 없습니다.

C에서 scanf를 써야 하나요, fgets를 써야 하나요?

사람이 입력하는 것에는 fgets를 쓰세요. 크기가 정해진 버퍼에 한 줄 전체를 읽으므로 넘칠 수 없고, (줄이 다 들어갔다면) 줄바꿈까지 소비하므로 고전적인 혼합 입력 버그가 사라집니다. 버퍼보다 긴 줄은 그 꼬리가 입력 스트림에 읽히지 않은 채 남습니다. 그다음 sscanf나 strtol로 그 줄을 파싱하세요. scanf는 작은 연습과 형식이 잘 갖춰진 기계 입력에는 괜찮습니다.