プログラミング及び演習　第1回講義概容・実行制御

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こごろうおうじ
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1 プログラミング及び演習第 1 回講義概要実行制御 (2013/4/12) 講義担当名古屋大学情報連携統括本部情報戦略室教授森健策

2 担当教員 TA 講義担当教員情報連携統轄本部情報戦略室森健策電子メール電話居室 IB 館南棟 4F 465 室演習担当教員情報科学研究科メディア科学専攻小田昌宏電子メール電話居室 IB 館南棟 4F 466 室演習担当 TA ( ティーチングアシスタント ) 情報科学研究科メディア科学専攻古閑楠人電子メール kkoga@mori.m.is.nagoya-u.ac.jp 電話居室 IB 館南棟 4F 466 室

3 授業の構成第 1 回 4/12 プログラミング概要 / 実行の制御 / 計算機システムの説明 / アンケート第 2 回 4/19 実行の制御 / 関数第 3 回 4/26 プリプロセッサ / 型変換第 4 回 5/10 演算子 / 配列 1 第 5 回 5/17 配列 2 / 文字列第 6 回 5/24 ファイル操作第 7 回 5/31 ポインタ1 第 8 回 6/14 ポインタ2/ 標準入出力 / デバッガ使用法第 9 回 6/21 列挙体 / 構造体第 9 回 7/5 構造体 2 第 11 回 7/6 プログラミングプロジェクト課題 ( 通称夏休み課題 ) の解説 / 大演習第 12 回 7/12 プログラミングプロジェクト ( 大規模プログラミング ) 分割コンパイル / make 第 13 回 7/19 プログラミングプロジェクト ( 大規模プログラミング ) デバッガ / 大演習第 14 回 7/26 C++ に触れてみる第 15 回 7/26 プログラミングプロジェクト課題 ( 通称夏休み課題 )

4 授業の構成第 1 限目 (8:45 10:15) 主に講義教科書などに掲載されたプログラムを打ち込み実行することでプログラミングに慣れる第 2 限目 (10:30 12:00) 主に演習与えられた演習問題を解くことで, 自らのプログラミングを向上させる演習時間中に提出する課題と 1 週間以内の提出する課題の 2 種類両限において出席調査

5 単位認定達成目標に対しては以下のように評価する課題レポート 70% プログラミングプロジェクトレポート 30% 100 点満点で 60 点以上を合格とする補足プログラミングプロジェクトレポート ( 夏休み課題 ) は提出必須とする課題レポートは演習課題だけではなく出席調査時の簡単な課題小テストも含まれる

6 講義 Web ページ教科書等講義 Web ページ教科書阿部圭一編, プログラミング, オーム社参考書 B.W. カーニハン /D.M. リッチー著, 石田晴久訳, プログラミング言語 C 第 2 版 ANSI 規格準拠," 共立出版ハーバートシルト ( 著 ) ( 柏原正三 ( 監修 ), トップスタジオ ( 翻訳 )), 独習 C 第 4 版, 翔泳社

7 NUCT 課題提出出席チェックで情報メディアセンターの NUCT を利用します名古屋大学 ID/ パスワードが必要です各自 NUCT 上でコース登録を確認してください 2 限目に設定を行います全学メールを通じた通知も行われます全学メールを定期的にチェックしてくださいスマホなどに転送すると便利です NUCT は NUPortal (mynu.jp) と連動しています

8 計算機環境について本講義では Linux 環境を利用しますほぼ同様の環境を仮想マシンイメージファイルとして Web ページを通じて配布します Windows でも演習室とほぼ同様の環境を再現できます自宅での演習課題実施復習 2 年後期以降の講義演習の履修が容易となります詳しくは次回以降に説明します

9 Honeywell 6000 POWER REQUIREMENTS 120/208 volts, 3-phase, 4-wire, 60 Hz Memory (98K): 2.1 KVA, 1.8 KW System Controller: 1.2 KVA, 0.8 KW Processor: 1.4 KVA, 1.3 KW IOM: 4.0 KVA, 3.6KW DATANET 355: 3.3 KVA, 2.7 KW

15 磁気テープ

16 プログラミング言語 C 第 1 版

17 DEC PDP-11

20 UNIX コマンド基礎中の基礎必須 UNIX コマンド ls - ファイル一覧 pwd - 現在のディレクトリを表示 cat ファイル名 - ファイルの内容を表示 cd ディレクトリ名 - ディレクトリ間の移動 rm ファイル名 - ファイルの消去 mv ファイル名 1 ディレクトリ名 - ファイル移動 mv ファイル名 1 ファイル名 2 - ファイル名変更 cp ファイル名 1 ディレクトリ名 - ファイルコピー cp ファイル名 1 ファイル名 2 - ファイルコピー

21 プログラミングの過程アルゴリズム考案プログラムを入力編集コンパイルリンク Yes No!! コンパイルエラー? No!! 実行正しく実行されたか? Yes 終了

22 プログラムの復習 #include <stdio.h> main() { printf( Hello World n );

23 プログラム #include <stdio.h> main() { int i,j,k; float a,b; i=8; a=5.0; j=1/3; b =a/3.0; k=b; printf( int=%d, float %f, int %d n, i,j,k);

24 変数型基本型 (KR pp.11-12, p.44) char int float double 修飾子 long short unsinged singned 文字型整数型 ( 通常は32bit) 単精度浮動小数点型倍精度浮動小数点型少なくとも32bit 少なくとも16bit 符号なし符号あり

25 変数の宣言 C では変数を利用する前に必ずその名前を宣言する int num, count; 関数の先頭で宣言する変数の値は値を代入するまで不定例 int length; float radius=2.5;

26 変数名の制限最初は必ず英文字 (a-z, A-Z) 第 2 文字以降は数字または下線も利用可演算子等キーワードは利用不可能 -, *, +, /,. など if, else, for など (KR p.233) 正しい変数名の例 correct, corrid 使えない変数名の例 3floor, 12gatsu, abc+def

27 変数の利用代入演算子 = 例 < 変数 > = < 式 >; float num, length; length = 3.0; num = (12.5+length)*5.2; float x; x = 3.0; x = x + 3.0;

28 キーボードから数値の読み込み scanf を利用 scanf( 書式, &< 変数 > ); 書式に従いキーボードから変数に値を取り込む & はアドレス演算子キーボードからの入力を待ち, 書式に従い数字を数値に変換して記憶入力後には改行キーを入力

29 サンプルプログラム ( 教 p.14) #include <stdio.h> main() { float num; printf( input number: ); scanf( %f, &num ); printf( num*2 is %f n, num*2.0);

30 サンプルプログラム ( 教 p.15) #include <stdio.h> main() { int H,M,S; printf( "input Hour, Min, Sec: "); scanf( "%d, %d, %d", &H, &M, &S); printf( "seconds %d", H*3600+M*60+S);

31 実行制御プログラムは通常上から下に順に実行される実行の制御 ( 流れの順序を制御 ) を変更する構文 if - else while for do-while switch

32 条件分岐文法 1 if ( 式 ) 文 1 else 文 2 式が真ならば文 1 を実行. 偽ならば文 2 を実行文法 2 if ( 式 1) 文 1 else if ( 式 2) 文 2 else if ( 式 3) 文 3 else if ( 式 4) 文 4 else 文 5

33 条件分岐文の例その 1 if (a>=60){ b = b + 1;

34 条件分岐文の例その 2 if (age>=12){ fare = 1000; adult = 1; else{ fare = 500; adult = 0;

35 条件分岐文の例その 3 if (price==50){ printf( price = 50 n"); else if (price==100){ printf( price = 100 n"); else if (price==150){ printf( price = 150 n");

36 講義中課題 1-1 以下の条件分岐構造で { が無い場合どのようになるか試してみよ (if, else とも無い場合,else 側に無い場合 ) if (age>=12){ fare = 1000; adult = 1; else{ fare = 500; adult = 0;

37 比較演算比較演算子 >, < >=, <= ==,!= 比較演算子の使い方 < 左辺の式 >< 比較演算子 >< 右辺の式 >

38 論理演算論理演算子 &&! 例 (count>0) && (count<10) (a<b) (c==d)!(a>b) && (c==d)

39 文法繰り返し処理 (1) while while(< 式 >) < 文 > < 式 > が真である間 < 文 > を繰り返し実行する < 文 > が一度も実行されない場合もある

40 while の例その 1 int count = 0; while (count<10){ printf( "count %d n", count ); count = count +1; printf( "count %d n", count );

41 while の例その 2 #include <stdio.h> main(){ int count=0, sum=0; while(count<10){ sum = sum + count; printf( "count %d sum %d n", count, sum ); count = count +1;

42 華氏から摂氏への変換 #include <stdio.h> main() { float fahr, celsius; int lower, upper, step; lower = 0; upper = 300; step = 20; fahr = lower; while(fahr<=upper){ celsius = (5.0/9.0)*(fahr-32.0); printf( "%3.0f %6.1f n", fahr, celsius); fahr = fahr + step;

43 繰り返し処理 (2) for 文法 for(< 式 1>; < 式 2>; < 式 3>) < 文 > < 式 1> により初期化し < 式 2> が真の間 < 文 > を実行するその後 < 式 3> を実行

44 for の例その 1 int count; for(count=0; count<10; count++){ printf( "count %d n", count);

45 for の例その 2 int count, sum; sum = 0; for(count=0; count<10; count++){ sum = sum + count; printf( "count %d sum %d n", count, sum); printf( "sum = %d n", sum );

46 for の例その 3 多重ループ #include <stdio.h> main() { int i,j; for(j=0; j<3; j++){ for(i=0;i<4; i++){ printf( "i=%d j=%d n",i,j);

47 講義中課題 1-2 (lec2-conv.c) 右の華氏摂氏変換プログラムを for 文を使った形に書き換える #include <stdio.h> main() { float fahr, celsius; int lower, upper, step; lower = 0; upper = 300; step = 20; fahr = lower; while(fahr<=upper){ celsius = (5.0/9.0)*(fahr-32.0); printf( "%3.0f %6.1f n", fahr, celsius); fahr = fahr + step;

48 繰り返し処理 (3) do-while 文法 do < 文 > while(< 式 >) < 文 > を実行した後 < 式 > を評価真であるならば < 文 > を再度実行 while 文とは違い < 文 > は必ず 1 回は実行される

49 do-while の例 #include <stdio.h> main(){ int count=0, sum=0; do{ sum = sum + count; printf( "count %d sum %d n", count, sum ); count = count +1; while(count<10);

50 講義中課題 1-3 以下のプログラムを for, while を使った形に書き換える #include <stdio.h> main(){ int count=0, sum=0; do{ sum = sum + count; printf( "count %d sum %d n", count, sum ); count = count +1; while(count<10);

51 多分岐判断 switch 文法 switch(< 式 >){ 定数 1: < 文 1>; < 文 2>; break; 定数 2: < 文 3>; < 文 4>; break; default:< 文 7>; < 文 8>; < 式 > を評価した後, その値に従い定数 1 であれば < 文 1>,< 文 2> を実行, 定数 2 であれば < 文 3>,< 文 4> を実行, それ以外ならば < 文 7>,< 文 8> を実行 break がないと後続の分も実行されるので注意!!

52 switch の例 taka{mori18:./a.out num:10 case9 num:1 case 1 num:2 case 2 case 3 num:0 case 0 case 1 num:case 0 case 1 num:-1 case9 taka{mori19: #include <stdio.h> main(){ int num=0; while(num>=0){ printf( "num:" ); scanf("%d",&num); switch(num){ case 0: printf( "case 0 n" ); case 1: printf( "case 1 n" ); break; case 2: printf( "case 2 n" ); case 3: printf( "case 3 n" ); break; default: printf( "case9 n" ); break;

53 break と continue (KR p.78) break ループを抜け出るための命令例 ) for(i=0; i<10; i++){ if(i==5) break; printf( "i=%d n",i);

54 break と continue (KR p.78) continue for, do, whileの次の繰り返しを開始例 ) for(i=0; i<10; i++){ if(i==5) continue; printf( "i=%d n",i);

プログラミング及び演習　第1回講義概容・実行制御

プログラミング及び演習　第1回講義概容・実行制御プログラミング及び演習第 2 回実行制御関数変数 (2013/04/19) 講義担当情報連携統括本部情報戦略室情報科学研究科メディア科学専攻教授森健策担当教員 TA 講義担当教員情報連携統轄本部情報戦略室森健策電子メール kensaku@is.nagoya-u.ac.jp 電話 052-789-5689 居室 IB 館南棟 4F 465 室演習担当教員情報科学研究科メディア科学専攻小田昌宏

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