カテゴリー: C programming3

ポインタの仕組み：アドレスとは

ポインタはC言語（および拡張言語）に特有の概念で、C言語を学び始めた初心者が必ずといっていいほどつまづく概念でもあります。ポインタがどうしても理解できないためにC言語に挫折してしまう方もいます。

アドレスの基本

コンピュータの記憶装置（メモリ）には、アドレスが付けられている。

変数のアドレス

変数のアドレスを取得するには変数名の前にアンパサンド “&”をつけます。

int a = 123;

printf(“aのアドレス : %p\n”, &a);

配列のアドレス

配列の先頭をアドレスは、配列名だけで示します。要素のアドレスは&配列名[添字]で示します。

#include <stdio.h>

int main()
{
  char str[3] = "AB";

  printf("str[0]の要素のアドレス: %p\n", &str[0]);
  printf("strのアドレス: %p\n", str);

  getch();
  return 0;
}

二次元配列のアドレス

二次元配列の先頭アドレスは、配列名だけで示します。要素のアドレスは&配列名[行][列]で示します。

値とアドレスの表現

変数、１次元配列、２次元配列の整理

printf と scanf の引数とアドレス

「値渡し」

int a = 10;
int str[] = "DEF";

printf("%d", a);　 // 値渡し
printf("%s", str); // 参照渡し

「参照渡し」

int a;
int str[100];

scanf("%d", &a);
scanf("%s", str);

演習(P231)

一次元配列とそれぞれの要素のアドレスを表示するプログラムを作成

str[0]の要素の値        : 'A'
str[1]の要素の値        : 'B'
str[2]の要素の値        : 0x0　// 16進数で出力する
str[2]の要素の値        : ' '
str[0]の要素のアドレス  : 0019FF49
str[1]の要素のアドレス  : 0019FF4A
str[2]の要素のアドレス  : 0019FF4B
strの先頭要素のアドレス : 0019FF49

数学関数

数学的な計算が必要な場合に使用する命令セットです。引数と返りは全てdouble型になります。

主なもの:

• sin(x)：角度x（ラジアン）のsinの値を返す
• cos(x)：角度x（ラジアン）のcosの値を返す
• tan(x)：角度x（ラジアン）のtanの値を返す
• pow(x,y)：xのy乗の値を返す
• exp(x)：指数関数eのx乗の値を返す
• log(x)：xの自然対数の値を返す
• log10(x)：xの常用対数の値を返す
• sqrt(x)：xの平方根の値を返す
• ceil(x)：小数第一位を切り捨てした値を返す
• floor(x)：小数第一位を切り上げした値を返す
• round(x)：小数第一位を四捨五入した値を返す

サンプル:

#include <stdio.h>
#include <math.h>     //math.hのインクルードを忘れずに
 
int main(int argc, const char * argv[])
{
     
    // insert code here...
    double value = 0.5;
    printf("sin : %f\n", sin(value)); 
    printf("sqrt : %f\n", sqrt(value));
    printf("ceil : %d\n", (int)ceil(value));
    printf("floor : %d\n", (int)floor(value));
         
    return 0;
}

 文字列を数値型に変換する関数

文字列を数値型にするときに使われる関数がatoi関数（整数型に変換する場合）とatof関数（小数型に変換する場合）があります。

サンプル：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>       //stdlib.hのインクルードを忘れずに
 
int main(int argc, const char * argv[])
{
     
    // insert code here...
    char a[] = "20";
    char b[] = "30";
     
    printf("(cast) a + b = %d\n", (int)a + (int)b);
    printf("(atoi) a + b = %d\n", atoi(a) + atoi(b));
     
    return 0;
}

 乱数を取得する関数

• rand() 関数　：乱数を得る (0 .. RAND_MAX)
• srand() 関数　：　乱数を生成するためのシードを設定する

サンプル：

サイコロの目1..6 をランダムに生成

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>     //time関数を使うので
 
int main(int argc, const char * argv[])
{
     
    // insert code here...
    int i;
    printf("///乱数の最大値 = %d///\n" , RAND_MAX);
 
    // 現在時刻を種に設定する
    srand((unsigned)time(NULL));
     
    for(i = 0; i < 5; i++) {
        // 乱数を取得する
        int randValue;
        double randValue1;
        randValue = rand();
        randValue1 = randValue / (double)(unsigned)(RAND_MAX + 1);
        printf("サイコロの目 : %d\n", (randValue % 6 + 1));
    }
     
    return 0;
}

標準ライブラリ関数 : 文字列操作関数

string.hのヘッダファイルをincludeする

主なもの:

strcpy(ss,st)：文字列（文字型の配列）ssに文字列stをコピーする
strlen(st)：文字列stの長さを求める
strcat(ss,st)：文字列ssの後ろに文字列stを連結する
strncpy(ss,st,n)：文字列ssに文字列stの先頭n文字をコピーする
strncat(ss,st,n)文字列ssの後ろに文字列stの先頭n文字を連結する

サンプル:

#include <stdio.h>
#include <string.h>       //string.hのインクルードを忘れずに
 
int main(int argc, const char * argv[])
{
     
    // insert code here...
    char str[40];
    char alpha1[] = "ABCDE";
    char alpha2[] = "VWXYZ";
    int length;
     
    printf("alpha1 : %s\n", alpha1);
    printf("alpha2 : %s\n", alpha2);
     
    strcpy(str, alpha1);
    strcat(str, alpha2);
    printf("str : %s\n", str);
     
    length = (int)strlen(str);
    printf("str's length : %d\n", length);
         
    return 0;
}

実行結果：

alpha1 : ABCDE
alpha2 : VWXYZ
str : ABCDEVWXYZ
str’s length : 10

自分の名前を半角英数字で入力してください
[Daiichi Koudai]
私の名前はDaiichi Koudaiです
文字数は14です

標準ライブラリ関数 : 文字操作関数

ctype.hのヘッダファイルをinclude

主なもの:

isalnum(c)：文字cが英数字（A-Z, a-z, 0-9）なら真を返す
isalpha(c)：文字cが英文字（A-Z, a-z）なら真を返す
isdigit(c)：文字cが数字（0-9）なら真を返す
islower(c)：文字cが小文字（a-z）なら真を返す
isupper(c)：文字cが大文字（A-Z）なら真を返す
tolower(c)：文字cが大文字だった場合に小文字に変換して返す
toupper(c)：文字cが小文字だった場合に大文字に変換して返す

サンプル:

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>        //ctype.hのインクルードを忘れずに
 
int main(int argc, const char * argv[])
{
     
    // insert code here...
    char lo = 'a';
    char up = 'A';
     
    if(islower(lo)) {
        printf("%c を大文字変換 -> %c\n", lo, toupper(lo));
    }
     
    if(isupper(up)) {
        printf("%c を小文字変換 -> %c\n", up, tolower(up));
    }
     
    return 0;
}

実行結果：

a を大文字変換 -> A
A を小文字変換 -> a

自分の名前を半角英数字で入力してください
Daiichi Koudai
私の名前はDAIICHI KOUDAIです
文字数は14です

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>        //ctype.hのインクルードを忘れずに
#include <string.h>       //string.hのインクルードを忘れずに
 
int main(int argc, const char * argv[])
{
     
    // insert code here...

  char name[128];
  int i;
  
  printf("自分の名前を半角英数字で入力してください");
  gets(name);
  
    for (i = 0; name[i] != '\0'; i++) 
    {
        name[i] = toupper(name[i]); 
    }
  
    printf("私の名前は%sです\n", name);
    printf("文字数は%dです\n", (int)strlen(name));
    
  getch();
    return 0;
}

標準ライブラリ関数 : 標準入出力関数

標準入出力関数には(C言語プログラミング)で説明した printf() や scanf() の他にも 下のように 1文字専用の入出力関数と 1行専用の入出力関数が用意されている。

標準入力関数（参考）

標準出力関数（参考）

例題１：

キーボードから「Ctrl＋Z」を入力することによりループを終了させることができます。

入力した数値を加算、「Ctrl+Z」を入力すると、集計を出力

#include <stdio.h>

void main(void)
{
  int n;
  int sum = 0;
  
  printf("整数を入力して下さい\t");
  while (scanf("%d", &n) != EOF) {	// …「Ctrl+Z が入力されるまで」という意味
  
    sum = sum + n;
  }
  printf("sum = %d\n", sum);

  fflush(stdin); 
  getchar(); 
}

例題２：

「Ctrl+Z」を押されるまで、文字列を入力し、入力した文字列のスペースの箇所で、改行して表示する。

/* a6-1-3.c */
#include <stdio.h>

int main(void)
{
  char str[256];
  int i;
                    // 
  puts("文字列を入力してください。（終了条件：Ctrl+Z）");
  while (gets(str) != NULL) 
  //gets(str);
  {	puts("入力文字列をスペースで改行して表示します。");
    for (i = 0; str[i] != '\0'; i++) 
    {	/* スペースで改行 */
      if (str[i] == ' ') 
        putchar('\n');
      /* スペース以外はそのまま表示 */ 
      else {
        putchar(str[i]);
      }
    }
    putchar('\n');
  }

  return 0;
}

C言語プログラミングⅡの試験解説

• #2015年度解答付後期Ｃ言語2プロ試験問題

C言語検定試験について

認定基準

付録

プログラミング関連の資格

1. Oracle Certified Java Programmer
2. C言語プログラミング能力認定試験
3. Ruby技術者認定試験制度
4. ORACLE MASTER Silver Oracle PL/SQL Developer
5. IPA基本情報処理技術者試験
6. IPA応用情報処理技術者試験
7. マイクロソフト認定ソリューション デベロッパー (MCSD)
8. CIW Web Development Professional Certification
9. 情報検定（J検）
10. JSTQBテスト技術者資格認定

参考サイト：

• http://techacademy.jp/magazine/894

2015年の人気プログラム言語比較

言語の特徴を表にまとめてみました。

参考サイト：

• https://toiroha.jp/article/detail/32380
• https://blog.codecamp.jp/programming_language_2015

WEBシステムの開発会社でもC言語が見直されている！？

OSやメモリを強く意識したC言語は高速、省資源。

ある程度の規模までのWEBシステムの場合は、
もちろんPHPやJavaといった言語が使用されますが、
大人数が同時に使用する、巨大なデータベースの場合、
核となる部分はC言語の方が適している場合もあるそうなのです。

なぜ、JavaではなくC言語なのでしょうか。

Javaの特徴でもあるガーベジコレクション（自動でメモリを開放してくれる機能）が原因で不具合が発生したことがあるそうです。

メモリを潤沢に使い、使用後も特に意識することを必要としないJavaという言語。
それに対してC言語は、メモリの管理は自分で行うことが前提の言語なのでメモリの取得と解放の手順は自分で記述しなければなりませんが、自分で記述した通りに動作させることができます。

参考サイト：

• http://shinjuku.kenschool.tv/2013/03/15/web%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0%E3%81%AE%E9%96%8B%E7%99%BA%E4%BC%9A%E7%A4%BE%E3%81%A7%E3%82%82c%E8%A8%80%E8%AA%9E%E3%81%8C%E8%A6%8B%E7%9B%B4%E3%81%95%E3%82%8C%E3%81%A6%E3%81%84%E3%82%8B/

【授業の概要】

コンピュータプログラム開発言語の中で広く利用されているＣ言語をＣプログラミング開発環境ソフト：
CPad for Borland C++ Compilerを使った一人一台のPCを使い実習により学びます．　毎回問題に取り組み理解を深めます。復習問題としてプログラミング課題を出題する。

【授業要旨】

【テキスト】

速習Ｃ言語入門―脳に定着する新メソッドで必ず身につく　[第２版]