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C programming (7) Ch1 & Ch2 Summary

履修システム使い方

(塚本先生担当)

連絡事項

花やしきについて、学生にお知らせ頂きたい事項を3点連絡

 ①遅刻しないように 9:20までに 161教室に集合する事
  出席の確認をします。
 ②着物着付け、忍者の時間割をお知らせします。
  「誰が何時」という情報
 ③雨が降っても花やしきに行きます。
  必ず9:20までに161教室に登校する事

 

第一章、第二章のまとめ

過去のページを参照

演習

演習2-6(P37)

身長を整数値として読み込み、標準体重を実数で表示するプログラムを作成せよ。

標準体重 = (身長 – 100) * 0.9

実行例

身長を入力してください: 175
標準体重は 67.5 です

 

C exercises(6) Pointers and Variables

ポインタの仕組み:ポインタで変数を指す

ポインタとは

ポインタ (pointer)とは、あるオブジェクトがなんらかの論理的位置情報でアクセスできるとき、それを参照するものである。有名な例としてはC/C++でのメモリアドレスを表すポインタが挙げられる。(ja.wikipedia.org)

ポインタ=メモリアドレス

間接演算子 * と アドレス演算子 &

ポインタの使用手順

  1. 宣言
  2. アドレスの設定
  3. 使用

ポインタで変数

間接演算子を使って、ポインタが指すメモリの値を取得することを間接参照するといいます。

間接演算子を用いれば、アドレスを間接参照するだけではなく、ポインタが表すアドレスに値を間接代入することもできます。

#include <stdio.h>

int main() {
  int iVar = 0;
  int *iPo = &iVar;   // 宣言&設定

  printf("*iPo = %d\n" , *iPo);  // 使用

  *iPo = 100; // 間接代入
  printf("iVar = %d\n" , iVar);
  return 0;
}

 

ポインタで配列

配列とポインタは全く別物

配列とは、多数の変数を順番つけでまとめて扱う方法であり、
ポインタとは、変数のショートカットを作る方法です。

文字列を1文字ずつ表示するプログラム

/* 文字列を1文字ずつ表示するプログラム */
#include <stdio.h>

int main(void)
{
  char str[] = "sun";
  char *p;  // 宣言

  p = str;  // 設定
  
  while (*p != '\0') {
    printf("%c ", *p);
    p++;
  }

  return 0;
}

 

演習(P245-2)

str1 に、’ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ’と初期化
str2 に文字列を逆順に格納

コード: a7-2-3.c

実行結果例: a7-2-3.exe

str1 = ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
str2 = ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

C programming (6) type and conversions

型と型変換

  • int — 整数
  • double — 浮動小数点数

平均点を求めるプログラム

#include <stdio.h>
 
int main(int argc, const char * argv[])
{
     
    // insert code here...
    int score[5];       // 5人の点数を入れる配列
    int sum;            // 合計点
     
    // 各点数を入れる
    score[0] = 77;
    score[1] = 80;
    score[2] = 65;
    score[3] = 60;
    score[4] = 70;
     
    // 各点数を全て足して合計点を求める
    sum = score[0] + score[1] + score[2] + score[3] + score[4];
     
    // 平均点を表示する
    printf("平均点は%d点です。", sum / 5);
     
    return 0;
}

正しい結果は70.4

しかしプログラムは平均点は70点と表示され、一部情報を失ってしまう。

sum  / 5  = 70  (余り 2)

型と演算

算術変換

オペランドは、式の中でよりサイズの大きい型に合わせて変換されるというお約束があります。(暗黙的な型変換

もし、サイズの大きい型を小さい型に変換した場合、上位ビットを切り捨てることになるため、情報を失ってしまう可能性があります。しかし、サイズを拡張する場合は情報を失うことはありません。

211.1

sum  / 5  = 70

sum  / 5.0  = 70.4

#include <stdio.h>
 
int main(int argc, const char * argv[])
{
     
    // insert code here...
    int score[5];       // 5人の点数を入れる配列
    int sum;            // 合計点
     
    // 各点数を入れる
    score[0] = 77;
    score[1] = 80;
    score[2] = 65;
    score[3] = 60;
    score[4] = 70;
     
    // 各点数を全て足して合計点を求める
    sum = score[0] + score[1] + score[2] + score[3] + score[4];
     
    // 平均点を表示する
    printf("平均点は%f点です。", sum / 5.0);
     
    return 0;
}

 

代入変換

代入の場合も、型が異なる場合は暗黙的に変換して代入されます。これを代入変換と呼びます。

  • 拡張変換
  • 縮小変換 (情報一部損失)
    • 整数から整数の場合、上位ビットが切り捨て
    • 浮動小数点数から整数の場合、小数部の情報が失われ

 

#include <stdio.h>
 
int main(int argc, const char * argv[])
{
     
    // insert code here...
    int score[5];       // 5人の点数を入れる配列
    double sum;            // 合計点
     
    // 各点数を入れる
    score[0] = 77;
    score[1] = 80;
    score[2] = 65;
    score[3] = 60;
    score[4] = 70;
     
    // 各点数を全て足して合計点を求める
    sum = score[0] + score[1] + score[2] + score[3] + score[4];
     
    // 平均点を表示する
    printf("平均点は%f点です。", sum / 5);
     
    return 0;
}

 

型キャスト変換

指定した型に値を変換するようにプログラマが伝える明示的な変換方法も存在します。これを型キャスト変換と呼びます。

(変換型名)

sum  / 5  = 70

(double) sum  / 5  = 70.4

#include <stdio.h>
 
int main(int argc, const char * argv[])
{
     
    // insert code here...
    int score[5];       // 5人の点数を入れる配列
    int sum;            // 合計点
     
    // 各点数を入れる
    score[0] = 77;
    score[1] = 80;
    score[2] = 65;
    score[3] = 60;
    score[4] = 70;
     
    // 各点数を全て足して合計点を求める
    sum = score[0] + score[1] + score[2] + score[3] + score[4];
     
    // 平均点を表示する
    printf("平均点は%f点です。", (double)sum / 5);
     
    return 0;
}

演習課題

型キャストを利用して浮動小数点型変数 から実数や小数を取り出す

出力例:

浮動小数点数 = 12.34
実数 = 12
小数 = 0.34

解答例:

#include <stdio.h>

int main()
{
  float fVar = 12.34f;

  printf("全体 = %g\n" , fVar);
  printf("実数 = %d\n" , (int)fVar);
  printf("小数 = %g\n" , fVar - (int)fVar);

  return 0;
}

 

C exercises(5) Address

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。

p

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。

shikumi

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

(要素)アドレス 先頭アドレス
変数 変数名 &変数名
1次元配列 配列名[添字] &配列名[添字] 配列名
2次元配列 配列名[行][列] &配列名[行][列] 配列名

 

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

 

[GCC]C Compiler on MacBook

MacBookで、C言語開発環境の構築

Macに最初から入っている「テキストエディット」とMacに最初から入っている「ターミナル」から入門できますが、無料で多機能AtomVSCodeを使えこなせるとより本格的にC言語開発できます。

Mac:C言語開発環境

Xcode またはXcode Command Line Toolsを入れる。

Xcode

MacBookでは、Xcodeの開発環境を入れるは普通だか、サイズが大きい。iPhoneのアプリ開発環境も一気に揃う利点があります。

Xcode Command Line Tools

Xcode Command Line Toolsだけ入れるとする。サイズの節約になります。

# xcode-select –install

上記コマンド打って「インストール」を選択するだけでいい!

インストールしたら、確認する:
chen-no-air:bin chen$ gcc --version
Configured with: --prefix=/Library/Developer/CommandLineTools/usr --with-gxx-include-dir=/usr/include/c++/4.2.1
Apple LLVM version 7.3.0 (clang-703.0.29)
Target: x86_64-apple-darwin15.4.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin
chen-no-air:bin chen$
chen-no-air:bin chen$ git --version
git version 2.6.4 (Apple Git-63)
chen-no-air:bin chen$
Mac: ソースコード作成

Macに最初から入っている「テキストエディット」, 「ターミナル」で使えるVimや無料で多機能AtomVSCodeなどのテキストエディタを使って、以下のプログラムをhello.cというファイル名で作成します。作成したファイルはデスクトップに保存します。

#include<stdio.h>
int main() {
  printf("Hello, World\n");
  return 0;
}

Mac:ソースコードコンパイル(gcc)

次に「Finder」を起動し、「アプリケーション」→「ユーティリティ」から「ターミナル」を起動します。

cdコマンドで作業ディレクトリをデスクトップに移動します。

$ cd ~/Desktop/

gccコマンドで、実行ファイルを指定して、hello.cをコンパイルします。

$ gcc hello.c -o hello

そしたら hello が作られています。

Mac:プログラムの実行

指定した実行ファイルを入力し、プログラムを実行します。

$ ./hello 
Hello, World

無事に実行できました。

参考

  • http://matome.naver.jp/odai/2135755970513071001 — 【Hello World!】MacでC言語プログラミングの勉強をするための準備〜【超初心者】
  • http://www.yoheim.net/blog.php?q=20111218 — [C言語] MacbookでC言語を学習する環境を作る方法
  • http://dotinstall.com/lessons/basic_c — C言語の基礎 (全22回) – ドットインストール

C# exercises (5) Calculator

my電卓を作ろう

逆ポーランド記法電卓

Reverse Polish Notation Calculator

画面をデザインする

スクリーンショット 2016-05-02 16.20.21

ツールボックスの中で、

  • コモンコントロール「TextBox」
    • TextBox –>  (name): typeText;  text: 0
    • TextBox –> (name): lastText;  text: 0
  • コモンコントロール「Button」
    • Button1 –> (name): plusButton;  text: +
    • Button2 –> (name): subButton; text: –
    • Button3 –> (name): multiButton; text: x
    • Button4 –> (name): divButton; text: /
    • Button5 –> (name): clrButton; text: CL
    • Button6 –> (name): enterButton; text: ER

Formにドラッグ&ドロップする

プログラミング

KeyPressイベントを作成

Form1を選択し、Form1のイベントの表示に切り替えて、「KeyPress」イベントに、FormKeyPressを入力

スクリーンショット 2016-05-02 16.23.53

FormKeyPressメソッドを作成

六つボタンを選択した状態で、コントロール類の、「KeyPress」イベントに、FormKeyPressimageを選択。

スクリーンショット 2016-05-02 16.28.36

private void FormKeyPress(object sender, KeyPressEventArgs e)
{
    string key = e.KeyChar.ToString();
    int n = 0;
    try
    {
        n = int.Parse(key);
    }
    catch
    {
        return;
    }
    string num = typeText.Text + n;
    try
    {
        typeText.Text = "" + int.Parse(num);
    }
    catch
    {
        return;
    }
}

plusButtonClickメソッドを作成

スクリーンショット 2016-05-02 16.41.55

private void plusButtonClick(object sender, EventArgs e)
{
    try
    {
        int lastnum = int.Parse(lastText.Text);
        int typenum = int.Parse(typeText.Text);
        lastText.Text = "" + (lastnum + typenum);
        typeText.Text = "0";
    }
    catch
    {
        return;
    }
}

subButtonClickメソッドを作成

スクリーンショット 2016-05-02 16.42.20

private void subButtonClick(object sender, EventArgs e)
{
   try
   {
       int lastnum = int.Parse(lastText.Text);
       int typenum = int.Parse(typeText.Text);
       lastText.Text = "" + (lastnum - typenum);
       typeText.Text = "0";
   }
   catch
   {
       return;
   }
}

multiButtonClickメソッドを作成

スクリーンショット 2016-05-02 16.43.30

private void multiButtonClick(object sender, EventArgs e)
{
    try
    {
        int lastnum = int.Parse(lastText.Text);
        int typenum = int.Parse(typeText.Text);
        lastText.Text = "" + (lastnum * typenum);
        typeText.Text = "0";
    }
    catch
    {
        return;
    }
}

divButtonClickメソッドを作成

スクリーンショット 2016-05-02 16.44.14

private void divButtonClick(object sender, EventArgs e)
{
    try
    {
        int lastnum = int.Parse(lastText.Text);
        int typenum = int.Parse(typeText.Text);
        lastText.Text = "" + (lastnum / typenum);
        typeText.Text = "0";
    }
    catch
    {
        return;
    }
}

clrButtonClickメソッドを作成

スクリーンショット 2016-05-02 16.45.07

private void clrButtonClick(object sender, EventArgs e)
{
    if (typeText.Text == "0")
    {
        lastText.Text = "0";
    }
    typeText.Text = "0";
}

enterButtonClickメソッドを作成

スクリーンショット 2016-05-02 16.47.49

private void enterButtonClick(object sender, EventArgs e)
{
    string s = typeText.Text;
    lastText.Text = s;
    typeText.Text = "0";
}

作成したコード

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace Calculator
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        private void FormKeyPress(object sender, KeyPressEventArgs e)
        {
            string key = e.KeyChar.ToString();
            int n = 0;
            try
            {
                n = int.Parse(key);
            }
            catch
            {
                return;
            }

            string num = typeText.Text + n;
            try
            {
                typeText.Text = "" + int.Parse(num);
            }
            catch
            {
                return;
            }

        }

        private void plusButtonClick(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                int lastnum = int.Parse(lastText.Text);
                int typenum = int.Parse(typeText.Text);
                lastText.Text = "" + (lastnum + typenum);
                typeText.Text = "0";
            }
            catch
            {
                return;
            }
        }

        private void subButtonClick(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                int lastnum = int.Parse(lastText.Text);
                int typenum = int.Parse(typeText.Text);
                lastText.Text = "" + (lastnum - typenum);
                typeText.Text = "0";
            }
            catch
            {
                return;
            }

        }

        private void multiButtonClick(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                int lastnum = int.Parse(lastText.Text);
                int typenum = int.Parse(typeText.Text);
                lastText.Text = "" + (lastnum * typenum);
                typeText.Text = "0";
            }
            catch
            {
                return;
            }

        }

        private void divButtonClick(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                int lastnum = int.Parse(lastText.Text);
                int typenum = int.Parse(typeText.Text);
                lastText.Text = "" + (lastnum / typenum);
                typeText.Text = "0";
            }
            catch
            {
                return;
            }

        }

        private void clrButtonClick(object sender, EventArgs e)
        {
            if (typeText.Text == "0")
            {
                lastText.Text = "0";
            }
            typeText.Text = "0";
        }

        private void enterButtonClick(object sender, EventArgs e)
        {
            string s = typeText.Text;
            lastText.Text = s;
            typeText.Text = "0";
        }
    }
}

My電卓使い方

計算例: 123+456=

まずキーボードから数字123入力

スクリーンショット 2016-05-02 17.01.50

「ER」キーで数字を設定

スクリーンショット 2016-05-02 17.01.53

次の数字456を入力

スクリーンショット 2016-05-02 17.02.00

演算キーで計算

スクリーンショット 2016-05-02 17.02.11

Calculator

電卓プログラムの考え方、書き方例

2つの数値の加減乗除をする電卓のようなプログラムを作ります。
簡単なようですが、多くの話題(データ型の選択、入力、判断や繰り返しなど)を含んでおり、学習に役立つ例題です。
今回は、プログラムをつくる流れも分かるように、どんなプログラムにするか検討するところから始めます。 それを処理手順に書き、C言語のコードに直します。

プログラムの機能を考える

まずは、どんなプログラムにするかを考え、前提とすることや制約についても検討します。

  1. 数や演算の指定はどうする?
    たとえば「2 + 5」のように、「数値1 演算記号 数値2」の順に入力すると計算結果が表示されるようにする。
    演算記号は、+, -, *, / のみとする。
  2. 繰り返して計算できるようにする
    繰り返しの終了は、指定が上記の書式でなかったときとしよう。
  3. 他に考えておくことは?
    (1) 浮動小数点数でも計算できるようにする
    (2) 加減乗除以外の演算記号が指定されたらどうする?
    (3) 割り算で、ゼロ割しようとしたときはどうする?
    (4) 電源ON の代わりに指定の書式を示すメッセージを表示しよう。電源OFF のメッセージも表示しよう
    (2) と (3) のケースは、エラー・メッセージを表示して、指定し直せるようにしよう。

処理手順として書く

上の検討結果を踏まえて、処理内容を具体的かつ端的に書きます。 判断や繰り返し、データの入出力も分かるようにします。
下記では、チャートを使わずに書きます。

電卓プログラムの処理手順 】
指定の書式を示すメッセージを表示する
<繰り返し>
|  「数値1 演算記号 数値2」の指定を受け取る –> 変数 a, op, b へ
|    指定の書式でなかったとき) 繰り返しを抜ける
|  演算記号 op に応じた計算をする –> ans へ結果を入れる
|    + のとき) a + b を求める
|    - のとき) a – b を求める
|    * のとき) a * b を求める
|    / のとき) b がゼロでないかチェックする
|          ゼロのとき) エラー・メッセージを表示して繰り返しの先頭に戻る
|          a / b を求める
|    それ以外) エラー・メッセージを表示して繰り返しの先頭に戻る
-  答え ans を表示する
電源OFF のメッセージを表示する

プログラムコードに直す

上記の手順を素直にC言語で書きます。

電卓プログラムの書き方例 】

#include <stdio.h>
main()
{
    double  a, b, ans;
    char    op;

    printf( "加減乗除(+,-,*,/)ができます。指定例:2+5、終了時はq\n" );
    while( 1 ) {
        printf( "ready : " );
        if( scanf( "%lf %c %lf", &a, &op, &b ) != 3 ) break;
        switch( op ) {
        case '+': ans = a + b; break;
        case '-': ans = a - b; break;
        case '*': ans = a * b; break;
        case '/': if( b == 0.0 ) {
                     printf( "Error!(ゼロでの割算はできません)\n" );
                     continue;
                  }
                  ans = a / b; break;
        default:  printf( "Error!(演算記号の指定が誤りです)\n" );
                  continue;
        }
        printf( "--> %g\n", ans );
    }
    printf( ".... Power OFF\n" );
}

 実行例

加減乗除(+,-,*,/)ができます。指定例:2+5、終了時はq
ready : 6.5 * 3
--> 19.5
ready : 7 % 4
Error!(演算記号の指定が誤りです)
ready : 123 / 2
--> 61.5
ready : 7 + 16
--> 23
ready : q
.... Power OFF

 

Reverse Polish Notation Calculator

逆ポーランド記法

逆ポーランド記法

逆ポーランド記法を使えば、式の計算をする(評価)には、先頭からひとつずつ順番に記号を読み込み、その記号が演算子以外であればスタックに値を積み、演算子であればスタックから値を取り出して演算し結果をスタックに積む、という簡単な操作の繰り返しだけでよい。そのため、プログラミング初心者の練習課題として、逆ポーランド記法の電卓を作ることがよく行われる。

逆ポーランド記法による計算の例

2+3を計算するとき,逆ポーランド記法では,次のように表す.数値や演算子(+, -, *, /)の間にはスペースを設ける.

2 3 +

これはいくつかのメモリー(記憶場所)が準備されているとき,

  • 2を1番目のメモリーに記憶
  • 3を2番目のメモリーに記憶
  • 1番目のメモリーの内容と2番目のメモリーの内容を加算
  • 加算結果を1番目のメモリーに記憶

という手順で計算することを表している.

特徴:

  1. 日本語の並びと同じ計算順序
  2. 逆ポーランドには括弧がない
  3. キータッチ数は最少

o0125007411785329651

【中置記法】
3 * ( 1 + 2 ) / ( ( 4 – 5 ) / ( 6 + 7 ) ) =  キータッチ数は22回

【逆ポーランド記法】
3 1 2 + * 4 5 – 6 7 + / /           キータッチ数は13回

問題

次のような機能を持つ電卓プログラムを実現せよ。

    1. 基本機能
      1. 演算子は+,-,*,/を許す。
      2. 被演算子にはdouble型を許す。
      3. 式の記法には逆ポーランド記法を用いよ。
      4. 演算子=により結果を表示する。
    2. 数学関数
      1. sin,cos,tan,exp,sqrなど

文字列解析、配列によるスタック実装など、総合的な演習問題としてよく使われます。K&Rにも同様の演習があります。

回答例

#define STACK_DEPTH 100
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<math.h>

double stack[STACK_DEPTH];
int sp=STACK_DEPTH;

double pop(void){ return (sp<STACK_DEPTH)?stack[sp++]:0.0; }
void push(double f){ if(sp>0)stack[--sp]=f; }
int getword(char* dst, const char* str, int limit) {
    int i, j, len = strlen(str);
    for(i=0; i<len && isspace(str[i]); i++);
    for(j=0; j<limit && (j+i)<len && !isspace(str[i+j]); j++) dst[j]=str[i+j];
    dst[j]='\0';
    return i+j;
}

int main(void)
{
    char line[100], tmp[100];
    int i, c;
    while(1){
        i = 0;
        fgets(line, 100, stdin);
        while((c=getword(tmp, &line[i], 100)) && strlen(tmp)){
            if(strcmp(tmp, "sin")==0) push(sin(pop())); else
            if(strcmp(tmp, "cos")==0) push(cos(pop())); else
            if(strcmp(tmp, "sqr")==0) push(pow(pop(),2)); else
            if(strcmp(tmp, "+")==0) push(pop()+pop()); else
            if(strcmp(tmp, "-")==0) push(pop()-pop()); else
            if(strcmp(tmp, "*")==0) push(pop()*pop()); else
            if(strcmp(tmp, "/")==0) push(pop()/pop()); else
            if(strcmp(tmp, "=")==0) printf("%f\n", pop()); else
            push(atof(tmp));
            i+=c;
        }
        if (line[0] == '\n') break;
    }
    return 0;
}

 

C programming (5) operator and operand

C言語の特徴(2)

関数型言語

コンピュータに実行してもらう命令はすべて関数の中に記述されている。関数がプログラムの実行単位。いくつかの関数を組み合わせ、コンピュータへ命令をする。最初にコンピュータが実行する関数はmain()に決まっている。

戻り値の型 関数名(引数リスト)
{
	命令文;
}

命令文(Statement)

  • 名札付き文
  • 式文
  • 複合文
  • 選択文
  • 繰り返し文
  • ジャンプ文

式(Expression)

オペランド 演算子 オペランド...

トークン(token)

コンパイラが認識する最小単位のテキスト、トークン(token)

  • キーワード
  • 識別子
  • 定数
  • リテラル文字列
  • 演算子
  • 区切り子
#include <stdio.h>

int main() {
  printf("Hello World\n");
  return 0;
}
トークンに分解
トークン トークンの種類
int キーワード
main 識別子
( 区切り子
) 区切り子
{ 区切り子
printf 識別子
( 演算子
“Hello World\n” リテラル文字列
) 演算子
; 区切り子
return キーワード
0 定数
; 区切り子
} 区切り子

トークンの間に演算子や区切り子、または空白文字で区切りする

空白文字とは、次のいずれかの文字のことを表します。

  • スペース
  • 水平及び垂直タブ
  • 改行
  • 改ページ
  • コメント

注釈(コメント)(Comment)

/* 一行コメント1 */
// 一行コメント2

/*
main.c
山田 太郎
2012年10月25日 作成
*/

/***********************/
/* main.c              */
/* 山田 太郎           */
/* 2012年10月25日 作成  */
/***********************/

// main.c
// 山田 太郎
// 2012年10月25日 作成

演算子

算術演算子

演算子 意味
+ 加算
減算
* 乗算
/ 除算
% 剰余(余り)

代入演算子

=  代入(Assignment)

複合代入演算子

演算子 意味
+= 加算代入
-= 減算代入
*= 乗算代入
/= 除算代入
%= 剰余代入

x = x + 5;

x += 5;

入力計算例

#include <stdio.h>

int main(void)
{
  int DH, ON, wa, sa, se, sh, am;
  
  printf("1つ目の数字入力:");
  scanf("%d", &DH);
  printf("2つ目の数字入力:");
  scanf("%d", &ON);
  
  wa = DH + ON;
  sa = DH - ON;
  se = DH * ON;
  sh = DH / ON;
  am = DH % ON;
  
  printf("%d+%d=%d\n",DH, ON, wa);
  printf("%d-%d=%d\n",DH, ON, sa);
  printf("%d*%d=%d\n",DH, ON, se);
  printf("%d/%d=%d...%d\n", DH, ON, sh, am);
  
  getch();
  return 0;
}

出力結果:

1つ目の数字入力:60
2つ目の数字入力:20
60+20=80
60-20=40
60*20=1200 
60/20=3...0

演習

西暦年→和暦変換するプログラムを作る

実行例:

西暦: 2016
和暦: 平成28年です

 

C exercises (4) math and utility

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;
}
練習問題:
========
0.0 .. 1.0 の数を6個ランダムに生成する