C言語講座 後半

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3 これまではあまり気にしてきませんでしたが それぞれ変数の型が持つ特性を気にかけていないと困る場合があります 例えば double 型と int 型を混ぜて使う場合を考えてみましょう

4 int a; double b; a = 5; b = a/2.0; printf("b : %lf",b); int 型の a に整数 5 を代入し double 型の b には それを 2 で割った 2.5 を代入したいとします ですが これを実行すると??

5 int a; double b; a = 5; b = a/2.0; printf("b : %lf",b); b : こうなってしまいます 代入される b は確かに double 型なのですが 小数点以下が切り捨てられてしまいました

6 b = a/2; これは int 型の値で演算をした時には int 型の性質が適用されることに原因があります int 型は整数専用なので 小数点以下はすべて切り捨てしまうのです これを解決し きちんと小数点以下まで b に代入するには 2 通りの方法があります

7 方法 1: a も double 型にする double 型なら 割ったときも小数点以下がきちんと代入されます double a, b; a = 5; b = a/2.0; printf("b : %lf",b); b :

8 方法 2: キャスト演算子を使い キャストする int 型の a を一時的に double 型として見て演算を行うことができます int a; double b; a = 5; b = (double)a/2.0; printf("b : %lf",b); b :

9 ( 型 ) のようにして 変数の前に付けます これが付けられた変数は 演算の際一時的にその型として見て計算されます int a; double b; a = 5; b = (double)a/2.0; printf("b : %lf",b); b :

10 ところで 先ほどからわざわざ 2 を 2.0 と書いていますが これは 2 を double 型として書いているからです ( 2 だと int 型です ) 数字にもちゃんと型があるのです int a; double b; a = 5; b = (double)a/2.0; printf("b : %lf",b);

11 型はなるべく合わせて書きましょう 上だと double 型を int 型で割っています ( 実行結果に支障はないと思いますが ) b = (double)a/2; b = (double)a/2.0; 代入の際も同じです double c = 2; double d = 2.0; 上は double 型への int 型の代入です

12 ちなみに float 型の数字は最後に f を付けることで書くことができます float num = 3.0f; 対応はこんな感じです 型 int double float 0 1.0f -2.0f

13 問題です 基本問題ページにある 整数を 5 個入力し 平均を小数点以下まで求め 平均と 平均以上の整数の個数を出力するプログラム は 誤りを含んでいて正しく動きません 実行例のように動くプログラムに修正してください

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15 関数 複数の処理をまとめて書くことで それを呼び出すだけで特定の処理をさせることができるもの これまでに使ってきた main() や printf() scanf() も関数の一種 (printf() は 文字を出力する という処理する関数 ) printf() scanf() の処理の内容は 標準関数ライブラリ stdio.h の中に書かれている

16 関数には 関数の中に書かれた処理を実行する機能 以外に 他の関数から値を受け取る機能 と 呼び出した関数に値を返す機能 があります 値を受け取る必要があるか 値を返す必要があるかは関数の内容によります

17 関数の書き方 半角スペース 戻り値の型関数名 ( 引数 ){ 処理の内容 } 引数 ( ひきすう ) 呼び出した関数から受けとる値 戻り値 呼び出した関数に返す値

18 戻り値の型 int 型の値を返す場合 int example(void){ 処理 } double 型の値を返す場合 double example(void){ 処理 } 値を返さない場合 void example(void){ 処理 }

19 引数 値を受け取らない場合 void (void){ 処理 } あるいは void (){ 処理 } ex.)int 型の a と b double 型の num を受け取る場合 void example(int a,int b,double num){ 処理 } void example(int a,b,double num){ 処理 }

20 関数の例 1: 値を受け取る 返す関数 ex. 整数を 2 つ受け取り 合計 ( 整数 ) を返す関数 int add(int a, int b){ int answer; answer = a + b; return answer; } return は そのあとに書かれた値を 呼び出した側の変数に返し その関数の処理を終了する命令

21 int add(int a, int b){ int answer; answer = a + b; 先ほどの return add answer; 格納するをmain() から呼び出す } int main(){ int x=5, y=10, z; z = add( x, y ); } printf("z:%d n",z); return 0; 2. 渡された x と y の値をそれぞれ a と b に 3. 値を返す C 言語のプログラムは main() から始まります 1.x と y の値を渡す 4. 返された値を z に格納する 実行結果 z:15

22 関数の例 2 : 値を受け取る 返さない関数 ex. 整数 n を受け取り n 個 * を出力する関数 void line(int n){ int n; for(i=0;i<n;i++)printf("*"); printf(" n"); return; } return は無くても良い

23 void line(int n){ for(i=0;i<n;i++)printf("*"); printf(" n"); return; } int main(){ line(10); return 0; } 実行結果 **********

24 main() 以外の関数も他の関数を呼び出せるが それぞれの関数が呼び出せるのは 自分より上に書かれた関数のみ void B(int x, double y){ B の処理 } void A(void){ B( 引数 ); void A(void){ B( 引数 ); } 呼び出したい関数を どうしても呼び出す側の } 関数より下に書きたい場合は void B(int x, double y){ Bの処理プロトタイプ宣言を使う }

25 ex.)a() から B() を呼び出したいが B() を A () より下に書きたい場合 int B(int x, double y); void A(void){ B( 引数 ); } 戻り値の型 関数名 引数は同じにする int B(int x, double y){ B の処理 } これで A から B が呼べます

26 問題 : 自然数 a,b を受け取り a から b までの数の和 (int 型 ) を返す関数を作成し その関数を使って実行例のような結果を出力するプログラムを作ってください 但し入力は a<b とします

27 問題 : 順列 npm 求める関数を作成し それを利用して組み合わせ ncm を求める関数を作成し それらの関数を使って実行例のように組み合わせを求めるプログラムを作ってください 順列 npm = n! / (n-m)! 組み合わせ ncm = npm / m!

28 ex.)a() から B() を呼び出したいが B() を A () より下に書きたい場合 これでも出来ます int B(int x, double y); void A(void){ B( 引数 ); } int B(int x, double y){ B の処理 } int B(int, double); void A(void){ B( 引数 ); } int B(int x, double y){ B の処理 }

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30 構造体 : 複数の変数を要素としてまとめた新たな型を作りだすもの 一般的に 配列と組み合わせて大量のデータの扱いに用いる またまた言葉では分かりにくいので具体例で見ていきましょう

31 ex.) プログラムで名簿を作るとすると 名簿の要素に 名前 出席番号 年齢 を持つとすれば必要な変数は char 型が 1 つ int 型が 2 つ

32 では 名前 出席番号 年齢 を格納する変数をまとめた構造体を profile 型と名付けて定義してみましょう ここでは名前の変数を name 出席番号の変数を number 年齢の変数を age と名付けるとします

33 struct profile{ char name[128]; int number; int age; }; これで要素に char 型の配列 name int 型の変数 number age を持った型である "struct profile 型 " を定義することができました

34 構造体の名前 struct profile{ char name[128]; int number; int age; }; 構造体に持たせる要素

35 #include <stdio.h> struct profile{ char name[128]; int number; int age; }; main(){ 定義は関数のブロックの外側に書きましょう ( スコープが絡むためです )

36 struct profile{ char name[128]; int number; int age; }; この状態ではまだ型として定義しただけなので 構造体の実態が宣言されたわけではありません

37 struct profile{ char name[128]; int number; int age; }; struct profile person[10]; 実態の宣言はこれまでの変数通り 型変数名 ; です ここでは変数名を "person" と名付け 配列で宣言しています "struct profile" が "int" や "double" のように 型の名前となっています struct profile 型の変数の宣言です

38 struct profile person[10]; 配列で宣言しているのは 複数のデータを扱うためです そうしないと 1 人分しか書けない名簿になってしまいます と同じですが 数が多い場合は配列を使いましょう struct profile person0, person1, person2, person3,

39 struct profile{ char name[128]; int number; int age; }; int main(){ struct profile person[10]; これで 10 人分の 名前 出席番号 年齢 を格納する構造体を作ることができました

40 ここで注意 定義は 宣言より先に書く必要があります 理由は関数の宣言のときと同じ struct profile person[10]; struct profile{ char name[128]; int number; int age; };

41 構造体の中の要素を使うには. を使います 例えば 配列 3 番目の要素の age に代入する場合は person[3].age = 20; といった感じです struct profile{ char name[128]; int number; int age; }; struct profile person[10];

42 struct profile{ char name[128]; int number; int age; }; struct profile person[10]; 引数として使う場合も 同様です 要は これまでの変数と同じ使い方です printf("0 人目の名前を入力 >> "); scanf("%s", person[0].name ); printf("0 人目の出席番号を入力 >> "); scanf("%d", &person[0].number );

43 struct profile{ char name[128]; int number; int age; }; struct profile person[10]; あとは宣言した構造体の変数を使って こんな感じにデータを格納できるわけです 個別に変数を宣言するよりずっと楽 name( 名前 ) number( 出席番号 ) age( 年齢 ) person[0]. Taro person[1]. Ichiro 3 19 person[2]. Hanako 61 19

44 int i; for( i=0 ; i<10 ; i++ ){ printf("%d 人目のデータ入力 >> n", i); 入力部を作るとすればこんな感じ printf(" 名前 >> "); scanf("%s", person[i].name ); printf(" 出席番号 >> "); scanf("%d", &person[i].number ); } printf(" 年齢 >> "); scanf("%d", &person[i].age );

45 ちなみに Visual C++ では宣言済みの構造体を. まで打つと中身を表示してくれます

46 問題 : 3 人分の名前と 3 教科の成績 (0-100) を 名前 国語の成績 数学の成績 英語の成績 の 4 つを要素に持つ構造体に格納し 各教科で最も成績が良い人の名前を出力するプログラムを作ってください

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48 値を記号化することができる #include <stdio.h> #define NUMBER 100 int main(){ int a=2,b=5,c=7; } a=number+a; b=number/b; c=number*c; a=102, b=20, c=700 続行するには何かキーを押してくだ printf( a=%d, b=%d, c=%d n,a,b,c); return 0;

49 ポインタとは 気合いである

50 変数の一種 よくポインタ変数と呼んだりする メモリ上である変数が配置された場所を示す変数 ポインタには変数などの定数を直接代入するのではなく メモリアドレスを代入する

51 変数は値をメモリのどこかに一時的に保存するもの あらゆるデータにはそれを管理するアドレス ( 番地 ) が割り当てられている 変数を指定するのはアドレスを指定するのと同じ 一つの変数が複数のアドレスにまたがることもある 変数の種類によって異なる

52 int main(){ int a; scanf( %d,&a); } %d :10 進数で表示 (int) %x :16 進数で表示 (int) %o : 8 進数で表示 (int) printf( %d のメモリアドレスは %x,a,&a); return 10のメモリアドレスは 0; 23fce4です 続行するには何かキーを押してくだ %p : ホ インター値を表示 (void*) 変数の前に &( アンパサンド : アドレス演算子 ) をつけるとその変数のアドレスをあらわす scanf() も変数のアドレスを関数に渡していた!

53 int main(){ char str[3] = {'a','g','k'}; } for(int i=0 ; i<3 ; i++){ printf( str[%d]=%c のメモリアドレスは %x です n",i,str[i],&str[i]); } return 0; str[0]=a のメモリアドレスは 2cfb84 です str[1]=g のメモリアドレスは 2cfb85 です str[2]=k のメモリアドレスは 2cfb86 です 続行するには何かキーを押してください.

54 ポインタとはメモリアドレスを格納することができる変数 アドレスを代入すればポインタ変数は直接メモリアドレスにアクセスできる

55 ex) 型名 * 変数名 ( アスタリスク ) int *a; double *b; char *str; // 整数型変数へのポインタ // 実数型変数へのポインタ // 文字型変数へのポインタ 通常の変数の宣言とほとんど同じ ポインタ変数にも型がある

56 int main(){ int *po, var; var = 1234; po = &var; メモリアドレスの内容 = 1234 メモリアドレス = 28fc0c 続行するには何かキーを押してくだ // ポインタに格納されているアドレスの内容 printf( メモリアドレスの内容 = %d n", *po); // ポインタに格納されているアドレス printf( メモリアドレス = %x n", po); } return 0;

57 *po ポインタ変数名の前に *( アスタリスク ポインタ演算子 ) をつけるとポインタ変数が格納しているメモリアドレスの内容を意味する ポインタ変数の定義時とは意味が違う 元の変数をポインタを通して参照することを間接参照または逆参照と呼ぶ & のことをアドレス演算子という

58 int main(){ int *po, var; var = 100; po = &var; *po = 77; printf(" 変数 var の値 = %d", var); return 0; } 変数 var の値 = 77 続行するには何かキーを押してください...

59 ポインタも変数と同じように式を使った算術ができる ただし 整数による加減算のみ

60 int main(){ int ary[2] = { 1000, 2000 }; int *po; po = &ary[0]; printf("po t = %x n", po); printf("*po t = %d n", *po); po = 14fb50 *po = 1000 po++ = 14fb54 *po++ = 2000 続行するには何かキー po++; } printf("po++ t = %x n", po); printf("*po++ t = %d n", *po); return 0;

61 ポインタのデータ型が int 型 (4 バイト ) であり 配列を宣言したので二つの整数が隣同士に並んでいたため ポインタを 1 増やすと 4 バイト分メモリアドレスが増えた 型によってメモリアドレスの増え方が違う

62 int x,ary[2] = { 10,20 }; int *ary_p; *po++; ary_p = ary; ポインタの値がインクリメントされて x=20 アドレスを参照する つまり もともと *ary_p++; x=11 の場所の次の場所を参照する x = *ary_p; 続行す = printf("x=%d n", *(po++); x); ary_p = ary; // 初期化 (*po)++; (*ary_p)++; x = ポインタが指す値をインクリメントす *ary_p; る printf("x=%d n", x);

63 整数を入力して その整数のアドレスをポインタに代入し そのポインタを操作して入力した整数を 5 倍するプログラム int main(){ Input Num >> 5 25 int a,*po; 続行するには何かキーを押してください... printf("input Num >> "); scanf("%d",&a); po = &a; *po = *po * 5; printf("%d n",a); return 0;}

64 ポインタと配列とは 根性である

65 int array[5]; int *po; po = array; 実は配列というものはC 言語では存在しない po = &array[0]; 添え字を省略して配列名だけを指定する str[0] の内容 = p str[0] と 配列の先頭要素のアドレス = ( 12ff54 要素番号 0の要続行するには何かキーを押してください素 ) を指すポインタとして扱われる... int main() { char str[256] = programming"; 配列名にポインタ変数を代入することは printf( str[0] の内容 t t= %c n, *str); できない 配列名は定数のような扱い printf( str[0] のアドレス t= %x", str); return 0; } // t は水平タブ ( だいたい 4 文字分スペース )

66 scanf( %d,&a); 変数のアドレスを渡していた int main(){ char str[256]; scanf("%s",str); printf("%s n",str); return 0; } int main(){ char str[256]; scanf("%s",&str[0]); printf("%s n",&str[0]); return 0; } Hello! Hello! 続行するには何かキーを押してください...

67 int array[n]; array[0] = *array = *(array+0) array[1] = *(array+1) array[2] = *(array+2) array[3] = *(array+3) array[n] = *(array+n)

68 ポインタに格納されているアドレスを演算することによってポインタから配列の特定要素にアクセスできるはず ポインタからアドレスを演算して配列に間接参照 ( 逆参照 ) できる int ary[3] = { 10,20,30 }; int *ary_p; ary_p = ary; 間接参照 =10,20,30 添え字指定 =10,20,30 続行するには何かキーを押し printf(" 間接参照 t=%d,%d,%d n", *ary_p, *(ary_p + 1), *(ary_p + 2)); printf(" 添え字指定 t=%d,%d,%d n", ary[0], ary[1], ary[2]);

69 printf(" 間接参照 t=%d,%d,%d n", *ary_p, *(ary_p + 1), *(ary_p + 2)); ary_p の内容自体は変化しない ary_p の次の内容を参照する といった感じ int ary[3] = { 10,20,30 }; int *ary_p; ary_p = ary; 間接参照 =10,20 間接参照 =10,20 間接参照 =20,30 続行するには何かキーを押し printf(" 間接参照 t=%d,%d n", *ary_p, *(ary_p + 1)); printf(" 間接参照 t=%d,%d n", *ary_p, *(ary_p + 1)); ary_p++; printf(" 間接参照 t=%d,%d n", *ary_p, *(ary_p + 1));

70 配列を定義すると 配列要素のための領域が確保される int main(){ int *po,array[5]; ポインタを定義しても 指し示す先の領 array[3] = 123; // OK 域は確保されない 矢印ができるだけ *(po+3) =123; // NG 初期化しないとどこを指しているのかわ po = array; からん *(po+3)=123 // OK } array++; return 0; // NG

71 ポインタを使って 2 つの文字列を結合するプログラム ( 最初に入力した文字列に結合する ) Input String_A >> aaa Input String_B >> bbbb aaabbbb 続行するには何かキーを押してください...

72 #include <stdio.h> int main(){ char str_a[256], str_b[256]; char *po_a, *po_b; printf("input String_A >> "); scanf("%s",str_a); printf("input String_B >> "); scanf("%s",str_b); po_a = str_a; po_b = str_b; for( ; *po_a!= ' 0' ; po_a++); for( ; *po_b!= ' 0' ; po_a++, po_b++){ *po_a = *po_b; } *po_a = ' 0'; printf("%s n",str_a); return 0; }

73 ポインタと関数とは 気迫である

74 int function(int a, int b){ int sum; a = a*a; b = b*b; sum = a+b; return sum;} int main(){ int a=5,b=10,ans; ans = function(a,b); 値だけがコピーされるだけ このような引数の受け渡し方を 値渡しという 関数内で仮引数の値を変更しても呼び出し側の変数には影響がない a=5, b=10, a^2+b^2=125 続行するには何かキーを押 printf( a=%d, b=%d, a^2+b^2=%d n,a,b,ans); return 0;}

75 int function(int a, int b){ int sum; a = a*a; b = b*b; sum = a+b; return sum; } int int function(int a, int b){ int sum_1,sum_2; sum_1 = a+b; a = a*a;b = b*b; sum_2 = a+b; return sum_1, sum_2; } 1 個しか返せない 値渡しでは戻り値として返したものが 2 つ以上ある場合は返すことができない そこで ポインタ渡しというものを利用する

76 ポインタ渡しとは 関数を呼び出す際 引数として変数のアドレスを渡す引数の受け渡し方法のこと 実引数として 呼び出し側の変数のアドレスを指定する 呼び出された関数内で呼び出し側の変数を直接読み書きできる

77 void function(int *a_po){ *a_po = *a_po * 2; return; } int main(){ int a=5; function(&a); } printf("a=%d n",a); return 0; ポインタに変数のアドレスをコピーする a=10 続行するには何かキーを 関数に変数のアドレスを渡す

78 &a 関数呼び出し a_po a 呼び出し側 関数側 関数側のポインタは 呼び出し側で指定したアドレスと同様に扱うことができる

79 void function(int a, int b, int *mul, int *div){ *mul = a*b; *div = a/b; return;} int main(){ int a=50, b=10, mul, div; function(a, b, &mul, &div); printf( %d*%d=%d n",a,b,mul); printf( %d/%d=%d n",a,b,div); return 0;} 50*10=500 50/10=5 続行するには何かキーを

80 ひとつの関数内でふたつの整数の和 差 積 商を計算して main 関数内で結果を表示するプログラム ただし a>b で b 0 とする Input Num >> 6 3 和 :9 差 :3 積 :18 商 :2 続行するには何かキーを押してください...

81 #include <stdio.h> void func(int a, int b, int *sum, int *sub, int *mul, int *div){ *sum = a+b; *sub = a-b; *mul = a*b; *div = a/b; return; } int main(){ int a,b,sum,sub,mul,div; printf("input Num >> "); scanf( %d %d",&a,&b); func(a,b,&sum,&sub,&mul,&div); printf(" 和 :%d n 差 :%d n 積 :%d n 商 :%d n",sum,sub,mul,div); return 0; }

82 関数と配列とは 愛である

83 配列もポインタ渡しを使って受け渡すことができる 呼び出し側で配列の先頭アドレスを渡す 関数側ではポインタ引数にアドレスをもらい 配列とみなす 配列の大きさは受け渡されない

84 void function(int array[]){ array[1] = 50; return; } int *array と同じ意味 配列の 2 番目の要素に 50 を代入 * (array+1) = 50 と同じ意味 [0]=0, [1]=50, [2]=2 続行するには何かキーを int main(){ int array[3] = {0,1,2}; function(array); printf("[0]=%d, [1]=%d, [2]=%d n",array[0],array[1],array[2]); return 0; } 配列の先頭アドレス &array[0] と同じ

85 void function(int []); int * と同じ意味 int main(){ ~ 省略 ~ } void function(int array[]){ array[1] = 50; return; }

86 実際に配列が渡されているのではなく 配列の先頭アドレスが渡されているだけ 値がコピーされる値渡しではない 関数内で配列の要素の値を変更すると 呼び出し側の配列の要素の値も変更される

87 関数に 2 つの文字列を渡し その関数内で最初の文字列に結合し main 関数内で結合した文字列を表示するプログラム Input String_A >> aaa Input String_B >> bbbb aaabbbb 続行するには何かキーを押してください...

88 void func(char str_a[], char str_b[]){ int i,j; for(i=0 ; str_a[i]!= ' 0' ; i++); for(j=0 ; str_b[j]!= ' 0' ; i++,j++){ str_a[i] = str_b[j]; } str_a[i] = ' 0'; return;} int main(){ char str_a[256],str_b[256]; printf("input String_A >> "); scanf("%s",str_a); printf("input String_B >> "); scanf("%s",str_b); func(str_a,str_b); printf("%s n",str_a); return 0;} char *str_a, char *str_b と同じ意味 *(str_a+i)!= 0 と同じ意味 *(str_b+j)!= 0 と同じ意味 *(str_a+i) = *(str_b+j); と同じ意味 *(str_a+i) = 0 と同じ意味 func(&str_a[0],&str_b[0]) と同じ意味

89 お疲れさまでした