22 출력

22.1 printf — 서식이 있는 출력

printf라는 이름은 print formatted — “서식대로 찍어라” — 의 줄임이다. 첫 재료가 서식 문자열(format string)이고, 나머지 재료들이 서식의 빈칸에 끼워질 값들이다:

printf(서식 문자열, 값1, 값2, ...)

서식 문자열은 틀이다. 보통 글자는 그대로 흘러 나가고, %로 시작하는 자리 — 변환 지정(conversion specification) — 만 빈칸으로 취급되어, 뒤따르는 값이 글자로 바뀌어 끼워진다. 이 책의 최소 집합은 셋이다:

• %d — 정수 값을 십진법 글자로 바꿔 끼운다 (decimal).
• %s — 문자열을 그대로 끼운다 (string).
• %% — 빈칸이 아니라, 퍼센트 글자 자체를 찍고 싶을 때.

시연한다. 빈칸 둘에 값 둘이 순서대로 끼워진다:

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("The answer to %s is %d.\n", "life, the universe and everything", 6 * 7);
    return 0;
}

The answer to life, the universe and everything is 42.

%s 자리에 문자열 리터럴이, %d 자리에 수식 6 * 7의 값이 들어가 문장이 완성됐다. 서식은 틀, 재료는 순서대로 — 이것이 printf 읽기의 전부다. (변환 지정에는 자릿수 맞춤 같은 잔가지 선택지가 많지만, 필요할 때마다 하나씩 소개한다 — 전체 목록은 부록의 참조 자료다.)

22.2 빈칸의 종류 — 값마다 다른 자리

%d와 %s만으로도 꽤 가지만, 값의 종류마다 빈칸이 따로 있다. 자주 쓰는 것부터 익혀 둔다.

/* 자주 쓰는 변환 지정과, 폭·정밀도로 줄을 맞추는 법.
   제4부는 아직 변수를 배우기 전이라, 재료는 전부 상수와 수식이다. */
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    puts("[each kind of value has its own conversion]");
    printf("  integer   %%d  -> %d\n", 42);
    printf("  float     %%f  -> %f\n", 3.14);
    printf("  char      %%c  -> %c\n", 'A');
    printf("  string    %%s  -> %s\n", "hello");
    printf("  hex       %%x  -> %x\n", 255);
    printf("  percent   %%%%  -> %%\n");

    puts("\n[width - reserve columns so things line up]");
    printf("  |%d|%d|\n", 7, 1234);
    printf("  |%6d|%6d|   <- six columns, right-aligned\n", 7, 1234);
    printf("  |%-6d|%-6d|   <- a minus sign left-aligns\n", 7, 1234);
    printf("  |%06d|          <- a leading 0 pads with zeros\n", 42);

    puts("\n[precision - how many digits after the point]");
    printf("  %%f    -> %f      <- six digits by default\n", 2.0 / 3.0);
    printf("  %%.2f  -> %.2f          <- rounded to two digits\n", 2.0 / 3.0);
    printf("  %%8.2f -> |%8.2f|      <- width and precision together\n", 2.0 / 3.0);
    printf("  %%.3s  -> %.3s        <- on a string it means 'the first N bytes'\n", "abcdef");

    puts("\n[this is how you lay out a table]");
    printf("  %-8s %6s\n", "item", "count");
    printf("  %-8s %6d\n", "apple", 3);
    printf("  %-8s %6d\n", "banana", 12);
    printf("  %-8s %6.1f\n", "weight", 4.25);

    puts("\n[but width counts BYTES - non-ASCII text drifts]");
    printf("  %-8s %6d\n", "사과", 3);
    printf("  %-8s %6d\n", "바나나", 12);
    puts("  a Hangul syllable is 3 bytes in UTF-8, so eight columns are not eight letters.");

    puts("\n[other ways out]");
    puts("  puts prints one string and adds the newline for you");
    putchar(' '); putchar(' '); putchar('p'); putchar('c'); putchar('\n');
    fprintf(stdout, "  fprintf(stdout, ...) is the same as printf\n");
    fprintf(stderr, "  fprintf(stderr, ...) goes out on the error stream\n");
    return 0;
}

  fprintf(stderr, ...) goes out on the error stream
[each kind of value has its own conversion]
  integer   %d  -> 42
  float     %f  -> 3.140000
  char      %c  -> A
  string    %s  -> hello
  hex       %x  -> ff
  percent   %%  -> %

[width - reserve columns so things line up]
  |7|1234|
  |     7|  1234|   <- six columns, right-aligned
  |7     |1234  |   <- a minus sign left-aligns
  |000042|          <- a leading 0 pads with zeros

[precision - how many digits after the point]
  %f    -> 0.666667      <- six digits by default
  %.2f  -> 0.67          <- rounded to two digits
  %8.2f -> |    0.67|      <- width and precision together
  %.3s  -> abc        <- on a string it means 'the first N bytes'

[this is how you lay out a table]
  item      count
  apple         3
  banana       12
  weight      4.2

[but width counts BYTES - non-ASCII text drifts]
  사과        3
  바나나     12
  a Hangul syllable is 3 bytes in UTF-8, so eight columns are not eight letters.

[other ways out]
  puts prints one string and adds the newline for you
  pc
  fprintf(stdout, ...) is the same as printf

정수·실수·글자·문자열 — 20장에서 상수를 적는 네 갈래를 배웠으니, 그 넷을 찍는 빈칸이 하나씩 있는 셈이다. 나머지 변환(부호 없는 정수, 포인터, 크기 등)은 그 타입을 배우는 자리에서 하나씩 만나고, 전체 목록은 부록 B에 있다.

22.3 자리를 맞추는 법 — 폭과 정밀도

빈칸에는 얼마나 넓게, 얼마나 자세히를 함께 적을 수 있다. 표를 만들 때 곧바로 쓸모가 있다.

읽는 순서를 외우면 헷갈리지 않는다 — % 다음에 맞춤(-·0) → 폭 → 점과 정밀도 → 변환 글자 차례다.

22.4 출력의 창구는 하나가 아니다

printf 말고도 셋이 더 있고, 쓰는 자리가 다르다.

마지막이 중요하다. 프로그램에는 나가는 띠가 둘이다(10장) — 결과가 흐르는 표준 출력(stdout)과, 오류 메시지가 흐르는 표준 오류(stderr).

printf("결과: %d\n", 42);                    /* 표준 출력 */
fprintf(stderr, "파일을 열 수 없습니다\n");   /* 표준 오류 */

둘을 가르는 이유는 리다이렉션(10장) 때문이다. 결과를 파일로 돌려 두어도 오류 메시지는 화면에 남아야 하고, 파이프로 다음 프로그램에 넘길 때 오류 메시지가 섞여 들어가면 안 된다. 「결과는 표준 출력으로, 사람에게 하는 말은 표준 오류로」가 도구다운 프로그램의 규율이다(53장의 종료 상태와 같은 결이다).

22.5 짝 맞추기 — 서식과 재료의 계약

서식 문자열은 곧 계약이다. 빈칸의 개수와 종류가, 뒤따라야 할 재료의 개수와 종류를 약속한다. %d 두 개를 적었으면 정수 값 두 개가 따라와야 하고, %s 자리에는 문자열이 와야 한다.

약속을 어기면 — %d 자리에 문자열을 넣거나 재료 개수가 모자라면 — 계약 밖, 즉 정의되지 않은 동작이다(7장에서 만난 그 개념이 함수 사용 설명서에도 있는 것이다). 다행히 현대의 컴파일러는 17장에서 켜 둔 경고 (-Wall)로 이 어긋남을 대부분 잡아 준다 — printf의 서식 검사는 경고 기능 중에서도 가장 오래되고 믿음직한 축이다.

22.6 제4부를 닫으며 — 헬로 월드 재독

약속을 지킬 시간이다. 15장의 여섯 줄을 다시 싣는다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("Hello, world!\n");
    return 0;
}

읽어 보면 — #include는 전처리 지시로 stdio 도구 상자의 명단을 붙여 넣고(16·19장), main의 블록이 문장 목록을 묶으며(19장), printf 호출 이라는 수식문이 문자열 리터럴을 재료로 표준 출력에 글을 흘려보내고 (20·21·22장), \n이 줄을 바꾼다(10장). 처음 만났을 때 “주문”이던 것이 거의 전부 아는 문장이 됐다.

남은 외상은 정확히 두 줄이다 — int main(void)의 int와 (void), 그리고 return 0. 이 둘은 선언의 세계, 즉 이름과 타입을 스스로 만드는 법을 알아야 풀리고, 그것이 바로 다음 부다. 다음 부의 끝에서 이 외상은 완전히 청산된다 — 그리고 그때, 드디어 입력도 받게 된다.