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1 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 1 プログラミング初級 (Java) 第 2 回コンピュータが情報を扱うには? ( 変数, データ型, 代入 ) 白銀純子

2 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 2 第 2 回の内容 プログラムを書くときのお約束 プログラムで扱うデータのおはなし

3 プログラムを書くときのお約束 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 17

4 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 18 プログラムの カタチ プログラムには決まった形 ( 最低限必要な命令のセット ) がある 必ずこれだけの命令を書いてから他の部分を書く JavaProg.java import java.io.*; import java.lang.*; public class JavaProg { public static void main(string[] args) { } }

5 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 19 プログラムの カタチ JavaProg.java import java.io.*; import java.lang.*; public class JavaProg { public static void main(string[] args) { プログラム中に書くお約束 } }

6 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 20 プログラムの カタチ JavaProg.java import java.io.*; import java.lang.*; public class JavaProg { public static void main(string[] args) { import 文 } }

7 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 21 お約束 import 文 とは (1) import 文 : Java ファイルの中で使われる機能 ( クラス ) を明示する文 クラスの名前とパッケージをあわせて記述 パッケージ : Java に用意されている様々な機能 ( クラス ) の分類 プログラミングのために使うことのできる機能 ( クラス ) を その内容ごとに分類したもの java.io, java.lang はパッケージの名前 各クラスの名前は パッケージ名. クラス名 がフルネーム 例えばファイルに対する操作をするための File というクラスは フルネームは java.io.file

8 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 22 お約束 import 文 とは (2) Java ファイルの中で使うクラスについては そのクラスを使うことをファイルの冒頭で示しておくことが多い 示した場合 : そのクラスの名前をパッケージ名を省略可能 ( java.io.file であれば File とだけ書けばよい ) 示しなかった場合 : その機能の名前をフルネームで記述 示すには : import というキーワードの後に続けてクラスの名前を書く 1 つ 1 つのクラスの名前を指定するか java.io.* のように 1 つのパッケージ内のクラスを全て と指定する * で 全て という意味

9 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 23 お約束 import 文 とは JavaProg.java import java.io.*; import java.lang.*; public class JavaProg { クラス宣言 public static void main(string[] args) { } }

10 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 24 お約束 (1) クラス宣言 とは Java は クラス というものを基本にして動作する クラス : Java プログラムを動作させるための基本単位 XX の処理をするためのクラス XX のデータを格納するためのクラス etc. 様々な役割を持ったクラスをたくさん作り お互いに連携させることで Java のプログラムは動作 この授業では 当面はクラスは 1 つか 2 つ public class クラス名 { } で クラスの名前を決める

11 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 25 プログラムの カタチ JavaProg.java import java.io.*; import java.lang.*; public class JavaProg { public static void main(string[] args) { 拡張子なしのファイル名 } }

12 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 26 拡張子なしのファイル名 とは public class クラス名 { } でクラスの名前を決める Java では 原則として クラス名 は 拡張子なし (.java なし ) のファイル名にする クラス名とファイル名は全く違うものにすることもできるが 原則として同じものにする コンパイルすると クラス名.class という名前のファイルができる クラス名とファイル名 ( 拡張子なしのファイル名 ) を全く違うものにしておくと ファイル名.class というファイルはできない プログラムを実行するときは java コマンドの引数にクラス名を書く

13 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 27 プログラムの カタチ JavaProg.java import java.io.*; import java.lang.*; public class JavaProg { main メソッド public static void main(string[] args) { } }

14 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 28 main メソッド とは この部分を最初に実行すること という意味の命令 Java では プログラムを実行したときに まず最初に public static void main(string[] args) の { と } の間に書かれている命令を実行 複数のクラスが存在するときは public static void main(string[] args) があるのは 1 つのクラスのみ 複数のクラスを使ってプログラムを実行するときは java コマンドで指定するクラスは public static void main(string[] args) を持っているクラス

15 ファイルの名前の付け方の注意 ファイル名に使ってよい文字 ( 全て半角 ) アルファベット ( 大文字 小文字とも OK, 大文字 小文字は区別される ) 数字, _ ( アンダースコア ) ファイル名の 1 文字目は 数字にしないこと 1 文字目はアルファベット又は _ にすること int や double などの Java の中で定義されている言葉 ( 予約語 ) をファイル名にしないこと int, float, double, char static, final, public, private, class, void, new etc. Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 29

16 プログラムの書き方の基本 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 30

17 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 31 プログラムの処理内容の書き込み プログラミング初級 (Java) では : 当面 main メソッド内にすべての処理内容を書き込み JavaProg.java import java.io.*; import java.lang.*; public class JavaProg { public static void main(string[] args) { } } すべての処理内容を書き込み

18 処理の順番 書き込まれた命令は 上から順番に処理 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 32 public static void main(string[] args) { } JavaProg.java XXXX; YYYY; ZZZZ; コンピュータは 書かれてある命令を上から順に実行 (1. XXXX 2. YYYY 3. ZZZZ の順で実行 )

19 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 33 日本語を書くとき で文節を区切る で文を区切る 区切り文字 英語を書くとき スペースまたは, で単語を区切る. で文を区切る 単語や文節 文を区切るための区切り文字がある

20 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 34 Java の 区切り文字 は? JavaProg.java import java.io.*; import java.lang.*; public class JavaProg { 文の区切り : ; ( セミコロン ) 単語の区切り方その 1: スペース } public static void main(string[] args) { int apple, orange, banana, pine, strawberry; } 単語の区切り方その 2:, ( コンマ )

21 カッコの対応関係 カッコは内側から閉じる Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 35 import java.io.*; import java.lang.*; public class JavaProg { } JavaProg.java public static void main(string[] args) { XX { YY { } } }

22 Java プログラムを作るには? 1. テキストエディタ (Mery やメモ帳など ) で処理内容を記述する Mery スタート Tools Mery メモ帳 スタート Windows アクセサリ メモ帳 import java.io.*; ~ の処理内容を こういったテキストエディタで記述する 2. 記述した処理内容をファイルとして保存する ファイル名の拡張子を.java にする Mery だと 保存するとキーワードに色がつく Mery では エンコード の欄を 日本語 ( シフト JIS) に設定する 3. 保存した Java ファイルをコンパイル 実行する Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 36

23 エラーメッセージへの対処法 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 37

24 うまくいかないときの確認事項 必要な命令が 必要な場所に書かれてあるか? 命令 A は命令 B よりも上に書いていないといけない 命令 A はこの { ~ } の中に書いていないといけない etc. カッコの対応付けが間違っていないか? 開くカッコと閉じるカッコの数は同じになっているか? 正しい場所でカッコを閉じているか? etc. Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 38

25 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 39 プログラミングでのエラー プログラム作成時に エラーでうまくいかないことも多い コンパイル時に表示されるエラー : コンパイルエラー スペルミスをした カッコを開き忘れ 閉じ忘れた 必要な場所に必要な命令を書いていなかった, etc. コンパイル後 実行時のエラー : 例外 数を 0 で割ろうとした プログラム中の文法間違い という意味のエラー 使ってはならない番号を使おうとした ( 配列など ), etc. プログラムに文法間違いはないが 何らかのミスでそれ以上実行できない という意味のエラー

26 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 40 エラーメッセージの表示 エラーメッセージは コマンドプロンプト上に表示される コンパイル 実行後に コマンドプロンプトに 予期しないメッセージが表示されていたら それをよく読むこと コンパイルエラーは一度にたくさん表示されることがある 何もメッセージが表示されず プロンプトが戻ってきたときは コンパイルが成功 メッセージが表示された場合は コンパイルに失敗 コンパイルに失敗 : プログラムの実行ができない! コンパイル エラーの修正 コンパイル を繰り返してエラーをなくしてから実行!

27 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 41 エラーに対処するために... Mery の設定で 全角スペースを表示するようにすると便利 メニューバーの ツール オプション で表示されたウィンドウで 記号 タブの中の 全角空白表示 にチェック まちがえて全角スペースを書いてしまってエラーになることもよくある

28 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 42 コンパイルエラーの基本形 基本的なコンパイルエラーのメッセージの形 XXX.java:n: メッセージプログラム中の文 ^ XXX.java: コンパイルしたファイル名 n: エラーが見つかった行数 ( n 行目にエラーがある という意味 ) ^: プログラム中の文 の中のあやしい部分 ( 間違っていそうな部分 )

29 コンパイルエラーへの対処の基本 コンパイルエラーには一番上から順に対処すること コンパイルエラーがたくさん出てきたときは 多くの場合 上の方に出ているメッセージがより適切な意味 1 つのまちがいが影響していろいろな部分のメッセージを出すことも 例えば 宣言していない変数を 5 箇所で使っていたら 5 つエラーメッセージが出てくる メッセージ の部分をよく読み エラーの意味を理解すること Mery やメモ帳で エラーが出た行番号のところをよく見て ミスを探すこと Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 43

30 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 44 例外の基本形 基本的な例外のメッセージの形 Exception in thread "main" 例外の内容 at 例外の発生場所 (XXX.java:n) 例外の内容 : 発生した例外の意味 ( 例外の名前 ) XXX.java: 実行したファイル名 n: 例外が見つかった行数 ( n 行目に例外がある という意味 )

31 例外への対処の基本 例外は 1 度に 1 つだけしか表示されない ( 例外が出るとそこでプログラムの実行が終わってしまうため ) 何行もたくさん表示されることがあるが 発生した例外は 1 つだけ 何行もメッセージが表示されたとしても 例外の内容 を必ず確認すること 何の例外が起こったのかを きちんと理解すること 例外が発生した行番号は 多くの場合 at 例外の発生場所 の 1 つ目が適切 1 つ目の at 例外の発生場所 を確認し Mery やメモ帳でその行番号の処理をよく確認して修正すること Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 45

32 プログラムで扱うデータ ~ 種類 ~ Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 46

33 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 47 プログラムでは何を扱う? プログラム扱うものは? 扱うもの : データ データにも種類が存在 主に整数, 小数, 文字 どの種類のデータを扱うか? をきちんと考える必要

34 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 48 プログラムで扱うもの ~ データ型 ~ 整数 小数 文字 プログラムでの表現 : int プログラムでの表現 : float または double プログラムでの表現 : char プログラムでのデータは どのデータ型になるかあらかじめ決めておく データ型 と呼ぶ

35 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 49 データの 種類 は? 1 つ 1 つのデータにそれぞれ名前をつける 例えば... 購入するりんごの数 (int): apple 量った牛肉の分量 (double): meat 変数 と呼ぶ データ型 : int 変数名 : apple データ型 : double 変数名 : meat 変数 = データを入れるための箱 データは原則として 必ず箱の中に入れて扱う

36 プログラムで扱うデータ ~ 使い方 ~ Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 50

37 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 51 変数の宣言 変数を使う前に あらかじめその変数がどのデータ型かを準備しておかなければならない 変数を 宣言する という = それぞれの箱 ( 変数 ) が どのデータ型として使うものかをコンピュータに知らせ 箱を準備する スペース 準備 ( 宣言 ) 例 int apple, orange, banana; double meat, chicken; 変数のデータ型を先頭に書く, で区切って複数の変数を宣言できる

38 変数の名前の付け方の注意 変数に使ってよい文字 ( 全て半角 ) アルファベット ( 大文字 小文字とも OK, 大文字 小文字は区別される ) 数字, _ ( アンダースコア ) 変数名の 1 文字目は 数字にしないこと 1 文字目はアルファベット又は _ にすること int や double などの Java の中で定義されている言葉を変数にしないこと int, float, double, char static, final, public, private, class, void, new etc. Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 52

39 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 53 変数の値 変数 ( 箱 ) に値 ( データ ) を入れて扱う = で値を入れる 代入する という = 箱の中に具体的なデータを入れること = の左側は 必ず変数 1 つだけ 用意した変数に初めて値を入れること : 初期化 購入したりんごの数が 10 個だった場合 apple = 10; 10 牛肉の分量を量ったら 200.5g だった場合 meat = 200.5; 200.5

40 変数の使い方 計算などの処理の際に 具体的なデータを書く代わりに変数名を書く Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 54 Ex. 100 円のりんごを 5 つ買ったときの金額の計算 ( りんごの個数の変数 : apple) apple の代わりに実際の計算は apple の中に入っているデータをコンピュータが取り出し 計算する 変数を使うことのメリット 参照する と呼ぶ 具体的なデータがいろいろと変わっても プログラムの中を変更する必要がない (Ex. りんごを 5 つ買った場合のプログラム 6 つ買った場合のプログラム... というものを作る必要がない )

41 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 55 数の計算 変数 ( 箱 ) の中には 計算結果や処理結果を入れることもできる 足し算 : + 引き算 : - かけ算 : * 割り算 ( 商 ): / 割り算 ( 余り ): % pack には 33 remainder には 1 という結果が入る 例 1: 代金計算 ( 支払い金額 : payment) 100 円のりんごを5 個 150 円のバナナを3 個買ったときの金額 apple = 5; banana = 3 payment = apple * banana * 150; 100 個のりんごを3 個ずつ袋詰めしたとき できあがる袋詰めの個数と余るりんごの個数 apple = 100; pack = apple / 3; remainder = apple % 3; payment には 950 という結果が入る 例 2: 個数計算 ( できあがる袋詰めの個数 : pack, 余る個数 : remainder)

42 代入文を書くときの注意 代入をするとき = の左側と右側は 同じデータ型! = の左側は 変数 1 つだけ! つまり... a = b の場合 a が int であれば b も必ず int b が double であれば a も必ず double = の右側のものを 左側の変数 ( 箱 ) に入れるため = の右側は計算式など 変数を複数使っていても OK a = b + c + d; a + b = c + d; a と b のデータ型が違う場合 コンパイルできない Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 56

43 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 57 変数の使いまわし 変数は使いまわし可能 同じ変数の宣言は 1 度だけで良く 何度も宣言する必要はなし データ型の変更は不可 宣言直後 : りんごの値段として 100 円を代入 データ型 : int 変数名 : apple しばらく後 : りんごの値段として 80 円を代入 さらに後 : りんごの 個数 として利用 ただし... すでに値が入っている変数に別の値を代入すると データ型 : int 変数名 : apple 80 もともと入っていたデータは消える データ型 : int 変数名 : apple

44 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 58 double と float の違い double の方が小数点以下の数値をより詳細に扱うことが可能 代入文の書き方の違い 普通に数値を書くと double 数値の後に f をつけると float double data = 0.5; double data = 0.5f; float data = 0.5f; float data = 0.5;

45 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 59 代入の不思議 スーパーの在庫管理プログラム : milk を 店にある牛乳の在庫のパック数と考えると... トラックが来る前 : 在庫のパック数は 30 milk = 30; トラックが牛乳を50パック運んできたこの後の店の在庫数の計算は? milk = milk + 50; トラックが来た後の在庫数 トラックが来る前の在庫数 = の右の変数は 直前までに代入されていた値 = の左の変数には = の右の計算結果を代入 ( 値が新しいものに更新される )

46 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 60 プログラム例 ( 牛乳の在庫計算 ) import java.io.*; import java.lang.*; public class JavaProg { public static void main(string[] args) { int milk; 牛乳の在庫数の宣言 milk = 30; 現在の在庫数の代入 } } milk = milk + 50; トラックが来た後の在庫数の計算

47 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 61 まとめ : 変数の鉄則 1. 扱うデータのデータ型を決定し 名前を付け 変数として宣言する 2. 宣言した変数を初期化する 初期化 : 変数を宣言した後 初めてその変数に値 ( データ ) を代入すること 3. 変数を参照して計算等の処理に使う 宣言 初期化 ( 値の代入 ) 参照 の順序を間違えないようにすること

48 変数宣言の注意 同じ名前の変数は 1 回しか宣言できない Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 62 public static void main(string[] args) { int abc; コンパイルエラーが出る ( 一度宣言した変数は何回でも使えるので... int abc = 10; の int は不要) int abc = 10; } 変数には 宣言と同時に値を代入してよい int abc; abc = 10; int abc = 10; 同じ意味を表す

49 変数の宣言忘れに注意 どの変数であっても 宣言していなければ使えない Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 63 int result; result = banana + 10; 変数 banana の宣言をしないまま banana のデータを使って計算しようとしている シンボルを処理解釈できません というエラーメッセージ宣言していない変数はすぐ後に書かれているので よくメッセージを読んで宣言をすること スペルミスの可能性もあるので 要注意

50 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 64 代入と参照の注意 初期化をしないと 変数を参照できないので注意 箱の中にデータが入っていないので 存在しないデータを使って計算などはできないため int banana, result; result = banana + 10; 変数 banana の初期化をしないまま banana の中からデータを取り出して計算しようとしている 変数 banana は初期化されていない可能性があります というエラーメッセージ 初期化が必要な変数 ( この変数を初期化すること ) どのような値を代入すればよいかはそのときどきでよく考えること

51 ミルクの在庫のプログラム ミルクの在庫を求めるプログラムを写してコンパイル 実行してみよう! Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 65 ミルクの在庫を求めるプログラム (Milk.java) import java.io.*; import java.lang.*; public class Milk { public static void main(string[] args) { int milk; milk = 30; milk = milk + 50; } } System.out.println(" ミルクの在庫 : " + milk);

52 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 66 プログラムの記述とコンパイル 実行 プログラムの内容 Mery やメモ帳などのエディタ記述し ファイルとして保存 コンパイル 実行 コマンドプロンプトで 保存したファイルを指定 エディタとコマンドプロンプトは どちらをどのように使うか きちんと区別しよう!

53 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 67 コンパイル 実行時の注意 (1) コマンドプロンプトでのカレントフォルダを Java ファイルを保存しているフォルダに設定すること カレントフォルダ : コマンドプロンプトでの 現在の作業フォルダ コマンドプロンプトを起動したとき : カレントフォルダは H: ドライブ Java ファイルをどこに保存しているか 必ず確認すること!

54 コンパイル 実行時の注意 (2) 設定するためのコマンド ( コマンドプロンプトに入力 ) 1. カレントフォルダのドライブ名を入力し Enterキーを押す 2. cd フォルダ名 と入力し Enterキーを押す この 2. を必要なだけ繰り返す スペルミスなどの間違いをした場合は 入力しなおし 入力したコマンドは消せないので 新しく入力 ドライブ名 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 68

55 コンパイル 実行時の注意 (3) 設定方法例 1: D: ドライブの中に Java ファイルを保存した場合 D: と入力して Enter キーを押す 設定方法例 2: F: ドライブの中の Java の中の Practice の中に Java ファイルを保存した場合 F: と入力して Enter キーを押す cd Java と入力して Enter キーを押す cd Practice と入力して Enter キーを押す Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 69

56 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 70 よくあるコンパイルエラー Sample.java というプログラムをコンパイルする場合 クラス名 'Sample' が受け入れられるのは 注釈処理が明示的にリクエストされた場合のみです というコンパイルエラーの意味は? % javac Sample コンパイル時には 拡張子.java も必要 拡張子なしでコンパイルしようとしているときに出るエラー 正しくは : % javac Sample.java

57 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 71 Java ファイルの開き方 1 度作った Java ファイルは ファイルをダブルクリックでは開かない! 1. Meryやメモ帳を起動する 2. メニューバーの ファイル 開く を選択する 3. Javaファイルを保存している場所に辿る 4. Javaファイルを選択して 開く ボタンを押す Javaファイルが表示されていなければ ファイルの種類で すべてのファイル を選択する

58 Copyright (C) Junko Shirogane, Waseda University 2019, All rights reserved. 72 出席課題 今後 毎回 練習問題の解答を Course に提出することで 出席としてカウント 授業時間内にすべての問題の解答が完成した場合は その時点で提出して退席して良い ただし 完成とみなせない解答が提出されている場合は 提出とはみなさない ( 出席としてカウントしない つまり欠席扱い ) 完成とみなせない解答については 練習問題のページの注意書きをよく読むこと 授業時間内に解答が完成しなかった問題がある場合は 未完成のまま提出して退席して良い 授業時間内にすべての問題の解答を完成させることは難しいので 未完成で提出して良い 出席点に影響はしない

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