ポインタ変数

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1 プログラミング及び実習 8 馬青 1

2 文字列処理の標準ライブラリ関数 (1/2) これらの関数を使うためには ヘッダファイル <string.h> をインクルードしておく必要がある ( 変数 s:char *, 変数 t:const char *, 変数 n: int) 関数 char *strcpy(s, t) char *strncpy(s, t, n) char *strcat(s, t) char *strncat(s, t, n) 機能文字列 t を s にコピーし s を返す 文字列 t の最初の n 文字を s にコピーし s を返す t が n 文字より少ないとき strcpy() と等価になる 文字列 t を文字列 s の終わりに連結し s を返す 文字列 t の最初の n 文字を s の終わりに連結し s を返す t が n 文字より少ないとき strcat() と等価になる 2

3 文字列処理の標準ライブラリ関数 (2/2) 関数機能 int strcmp(s, t) 文字列 sとtを比較 s==tなら0を s<tなら負の値を s>tなら正の値を返す ここでの大小は辞書順である int strncmp(s, t, n) 文字列 sとtの最初のn 文字を比較 s==tなら0を s<tなら負の値を s>tなら正の値を返す ここでの大小は辞書順である int strlen(s) sの長さ ( 文字数 ) を返す 3

4 strncpy(s, t, n) について strncpy(s, t, n) の動作は少し複雑である n の値と文字列 t の長さ ( 文字数 ) の関係により t の n 文字分を s にコピーした後にヌル文字 0 が自動付与されたりされなかったりする すると s を初期化しておかないと 危険である したがって 最初の n 文字分をコピーする という機能だけを利用したいとき 以下のようにプログラムを書くと安全 strncpy(s, t, n); m=strlen(t); if(m<n) s[m]= 0 ; else s[n]= 0 ; // つまり 末尾に強制的にヌル文字を付与する 4

5 参考 strncpy(s, t, n) の詳細 文字列変数 s に文字列変数 t の値を先頭から n 文字コピーする ただし 1 t の長さ ( 文字数 ) が n 以上のときには n 文字をコピーする しかし 0 は付け加えない 2 t の長さが n より少ない場合には残りの文字を 0 で埋める したがって 1 の場合 s の初期化なしではこの関数は使えない 5

6 参考 strncpy(s, t, n) の使用例 #include <stdio.h> #include <string.h> int main(void){ char s[16]="abcdefg", t[]="1234"; strncpy(s, t, 4); // 1の場合 : つまり strlen(t)>=n puts(s); strncpy(s, t, 10);//2の場合 : つまり strlen(t)<n puts(s); return 0; 実行結果 : 1234efg t の値がコピーされる 元の s の後半 s: 1234efg s: 文字のうち残りの6 文字は 0 6

7 演習問題 1 1. 以下の関数呼び出しの値 ( 返値 ) を求めよ 1)strcmp( ghi, ja ); /* :=0, <0, >0 */ 2)strncmp( gk, gkh, 2); /* :=0, <0, >0 */ 3)strlen( xyz ); 2. 以下の関数を呼び出した場合のsの値を求めよ 1)strcpy(s, Ryukoku Uni. ); 2)strncpy(s, Ryukoku Uni., 7); s[7]= 0 ; 3)strcpy(s, Ryukoku ); 空白 1つ strcat(s, Uni. ); 4) strcpy(s, Ryukoku ); strncat(s, University, 3); 7

8 演習問題 2 以下のプログラムを作成しなさい (1) 文字列変数 ( 文字の一次元配列 )s1を 文字列 Ryukoku Uni. で初期化して宣言し 文字列変数 s2を初期化なしで宣言する (2)s1の値をs2にコピーし s2の値を出力する 8

9 関数 strcpy(s, t) ーその 1 void strcpy(char s[], char t[]) { int i=0; while(t[i]!= ' 0'){ s[i]=t[i]; i++; s[i]=' 0'; = void strcpy(char s[], char t[]) { int i=0; while((s[i]=t[i])!= ' 0') i++; なぜ不要? s[i]=' 0'; 9

10 関数 strcpy(s, t) ーその 2 void strcpy(char *s, char *t) { int i=0; while(t[i]!= ' 0'){ s[i]=t[i]; i++; s[i]=' 0'; このようにポインタ変数で宣言する場合 文字列変数を char * 型とも呼ばれる 10

11 関数 strcpy(s, t) ーその 3 void strcpy(char *s, char *t) { while(*t!= ' 0'){ *s=*t; s++; t++; *s=' 0'; 11

12 復習 : ポインタ void strcpy(char *s, char *t) { while(*t!= ' 0'){ *s=*t; s++; t++; *s=' 0'; int main(void) { char t[]= Ryukoku, s[64]; strcpy(s, t); メモリ t R *t or t[0] t+1 y *(t+1) or t[1] s[0]=t[0] s R *s=*t s+1 y *(s+1)=*(t+1) s[1]=t[1] 12

13 関数 strcpy(s, t) ーその 4 ( 標準関数に近い!) char *strcpy(char *s, char *t) { int i=0; while((s[i]=t[i])!= ' 0') i++; return s; = char *strcpy(char *s, char *t) { int i=0; while((*(s+i)=*(t+i))!= ' 0') i++; return s; 13

14 標準関数 strcpy() の戻り値の利用 include <stdio.h> include <string.h> int main(void) { char s1[]="ryukoku Uni.", s2[64], *s3; s3=strcpy(s2, s1); puts(s2); puts(s3); puts(strcpy(s2,s1)); return 0; 14

15 演習問題 3 関数 int strlen(char *s) を作成しなさい 15

16 例 1: 変数名チェック 文字列データを入力し それが C 言語の変数名と言えるかどうかを調べる 使用できる文字 : ( 大小 ) 英文字 数字 アンダースコア (_) ただし 最初の文字は数字であってはならない ( 識別される文字数 : 最初から 8 文字目まで ) 出力例 : 変数名 =asd asd 変数名 =_12 _12 空白変数名 =a 2 a 2は変数名として適切でない変数名 =a a は変数名として適切でない 16

17 プログラム (1/2) #include <stdio.h> #include <ctype.h> #include <string.h> #define N 64 int main(void) { int i, flag; char s[n]; while(1){ flag=0; printf(" 変数名 ="); if(fgets(s, N, stdin) == NULL) break; s[strlen(s)-1]= 0 ; // 改行記号を取り除く if(strlen(s)>8) flag=1; else if(!isalpha(s[0]) && s[0]!= '_') flag=1; 改行記号があると 次のページの出力 (printf の方 ) が少し困る 17

18 プログラム (2/2) else{ for(i=1; s[i]!= ' 0'; i++){ if(!isalnum(s[i]) && s[i]!= '_'){ flag=1; break; // for(i=1; i<strlen(s); i++) if(flag==0) puts(s); else printf("%s は変数名として適切でない n", s); // while(1) return 0; 18

19 補足説明 fgets() で読み込んだ s は以下のようなもの s[0] s[1] s[2] s[3] s[4] s[5] s[6] s[7] s[8] s[9] s[10] s[11] s[12] R y u k o k u U n i n 0 s[strlen(s)-1]= 0 ; で s は以下になる s[0] s[1] s[2] s[3] s[4] s[5] s[6] s[7] s[8] s[9] s[10] s[11] s[12] R y u k o k u U n i 0 0 つまり sの中から改行記号 nを取り除いた なお たとえばstrcmp(s, abc ) が正しく機能できるのは sに改行記号がないもの 19

20 例 2: ファイルデータの整形 以下の ipt.dat ファイルを opt.dat ファイルに変換するプログラム 但し ipt.dat の中の空白は空白かタブであり opt.dat の中の名前と点数の間は 1 個のタブである 20

21 データ ipt.dat Student Score opt.dat Student Score Tanaka 79 Nakata 73 Hashimoto 89 Nakahashi 67 Nakamoto 99 Tanaka 79 Nakata 73 Hashimoto 89 Nakahashi 67 Nakamoto 99 21

22 プログラム #include <stdio.h> #define N 64 int main(void) { char s1[n], s2[n], line[n]; while(fgets(line, N, stdin)!= NULL){ if(line[0]== n ) printf( n ); else{ sscanf(line, %s %s, s1, s2); printf("%s t%s n", s1, s2); return 0; 22

23 例 3: データの更新 さらに特定の人名を修正する場合 #include <stdio.h> #include <string.h> #define N 64 int main(void) { char s1[n], s2[n], line[n]; while(fgets(line, N, stdin))!= NULL){ if(line[0]== n ) printf( n ); else{ sscanf(line, "%s %s", s1, s2); if(strcmp(s1, Nakamoto )==0) strcpy(s1, Naka ); printf("%s t%s n", s1, s2); return 0; 23

24 演習問題 4 以下の処理を実行すると どのような出力が得られるか (1) int a[]={1,2,3,4; for(sum=0,i=0; i<4; i++) sum += a[i]; (2) char a[]= 1234 ; for(sum=0,i=0; i<4; i++) sum += a[i]- 0 ; 24

25 演習問題 5 以下のようなプログラムを作成しなさい (1) 文字列変数 a,b,cを用意する (2) 文字列変数 aとbにキーボードから任意の文字列を入力する (3) 文字列変数 cにaの内容をコピーする (4)cの中身を出力する (5)cの内容にbの内容を連結する (6)cの中身を出力する (7) 上記 (2)~(6) の処理を文字列 QUITが入力されるまで繰り返す ヒント : 任意の文字列( 本問題ではQUIT) でループを抜け出す ような機能を実現するために いつもの while(fgets...) をやめてwhile(1) とかにしてループの中で文字列比較の関数を使うとよいでしょう 25

26 演習問題 5 の実行例./a.out Input a: This is a test Input b: :OK! c: This is a test c: This is a test:ok! Input a: Ryukoku Input b: University c: Ryukoku c: Ryukoku University Input a: QUIT 終了 入力入力入力入力入力 26

27 第 8 回実習課題 (1/5) 1. 標準関数 strncpy() と類似した機能を持つ関数 void StrnCpy(char *s, char *t, int n) を作成し main() からそれを呼び出すようなプログラムを作成してその動作を確認しなさい (ex08-strncpy.c) ただし *t に格納されている文字列の長さを m とすれば m<n の場合に *s の (0 から数えての )m 文字目に m>=n の場合に *s の n 文字目にヌル文字 ( 0) を与える なお m を求めるのに関数 strlen() を使わないこと 27

28 第 8 回実習課題 (2/5) 2. 任意の 2 文字以上の文字列を読み込み その文字数 n をもとめ 文字列を中央 [n/2] で分割するプログラム (ex08- strpart.c) を作成しなさい なお [n/2] は n/2 の整数部分 ( たとえば [5/2]=2, [4/2]=2) である ただし 文字数を求めるのにstrlen() を使うこと また fgets で文字列を読み込むとき 改行記号 nがヌル記号 0の前に入っていることに注意すること 実行例 $./a.out This is a pen. 入力 [This is][ a pen.] 出力 taro@123.ac.jp 入力 [taro@12][3.ac.jp] 出力 Ctrl-D 入力 28 終了

29 第 8 回実習課題 (3/5) 3. 回文チェックプログラム (ex08-kaibun.c) を作成しなさい 例えば taaa aaatが入力されたら taaa aaat は回文であると出力し taaaaaaaaが入力されたら taaaaaaaa は回文ではないと出力する また Ctrl-Dでプログラムを終了させる 29

30 第 8 回実習課題 (4/5) 4. 文字列と文字をキーボードから読み込み その文字の出現回数を求めるプログラム (ex08-csearch.c) を作成しなさい ただし 上記処理は文字列として 99 を入力するまで繰り返す 次のスライドの 注意 を見ること 実行例 : $./a.out this is a pen. 入力 i 入力 2 出力 pattern matching 入力 x 入力 0 出力 99 入力終了 30

31 課題 4 についての注意 fgets() と getchar() を繰り返しの中で併用すると getchar() で読み残した n が fgets() で読んでしまい 想定通りの処理ができない 解決方法として以下のようにするとよい 方法 1 fgets(line, ); ch=line[0]; 方法 2 ch=getchar(); getchar(); つまり ダミーリードして n を取り除く 31

32 発展課題 5.This is 第 8 回実習課題 (5/5) a pen のような入力文を [This][is][a][pen] のように単語切り出し 整形 ( 出力 ) するプログラム (ex08-words.c) を作成しなさい 32

33 課題 5 のヒント 文字を 1 つずつ読んでいき 前が空白 現在が空白でないなら [ 記号と現文字を出力する 前が空白でない 現在が空白であるなら ] 記号を出力するのように出力していく 前の状態と現在の状態は例えば fgm(=1: 空白 =0: 空白でない ) fg のような変数を設けて使えばよい (6 回目の講義プリントの例との考え方が似ている ) 33