計算機プログラミングI 火曜日 5時限担当: 増原英彦第1回 2000年10月

計算機プログラミングI
担当: 増原英彦
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第1回
履習にあたって
プログラミングとは?
プログラムの作成・コンパイル・実行・修正
練習
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
履習にあたって
• Webページ参照
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラミングとは
• プログラム
• プログラミング
– アルゴリズム
• プログラミング言語
– 機械語・高級言語・Java言語
– コンパイル・インタプリタ・仮想機械
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラムとは
計算機に情報を処理させる手順の記述
• cf. ソフトウェアとほぼ同義
– ソフトウェアはプログラムの他にデータも含む
– 「ソフト」でないプログラムもある
(e.g., ファームウェア)
• コンピュータのある所には必ず
プログラムがある
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラミングとは
• 狭義: ある手順を計算機に行わせる
プログラムを記述すること
• 広義: 与えられた問題の解決方法を考え，
それを行うプログラムを作ること
※ アルゴリズム: 問題を解決するための
自明でない手順
– 計算機だけが対象ではない
– e.g., ガウスの消去法、ドント方式、……
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラミング言語とは
プログラムを記述するための人工言語
• 言語なので文法・意味が決められている
• 計算機が実行できる
• 沢山ある: 1976年時点で米国防省で
使われていたプログラミング言語の
種類はいくつ? 
Audrey A. Hook, “A Survey of Computer Programming Languages” (1995)
• Java言語はプログラミング言語のひとつ
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラミング言語とは
プログラムを記述するための人工言語
• 言語なので文法・意味が決められている
• 計算機が実行できる
• 沢山ある: 1976年時点で米国防省で
使われていたプログラミング言語の
種類はいくつ?  450以上
Audrey A. Hook, “A Survey of Computer Programming Languages” (1995)
• Java言語はプログラミング言語のひとつ
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラミング言語の種類
2種類に大別できる
• 機械語 (machine languages):
計算機のCPUが直接実行できる
単純な命令の羅列
• 高級言語 (high-level languages):
人間が理解しやすいように
設計された言語
Java言語も高級言語の1つ
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
機械語
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
xorl %eax,%eax
xorl %edx,%edx
addl %edx,%eax
incl %edx
cmpl $99,%edx
jle 4
leave
計算機のCPUが
直接実行できる
単純な命令の羅列
• 人間には読み書きしづらい
EAXの値を0にせよ
EDXの値を0にせよ
EAXの値をEDXだけ増やせ
EDXの値を1増やせ
EDXの値と99を比較せよ
EDXの方が小さかったら4へ行け
退避していたEBPの値を戻せ
(e.g., 数式は四則演算に分解;
文字列は文字コードを並べて表現)
• CPUごとに違う  異なる種類の計算機で
同じプログラムを動かすことは難しい
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
高級言語
人間が理解しやすいように設計された言語
• 複雑な処理・データを簡単に書ける
(e.g., 数式・文字列)
• 計算機は直接実行できない
翻訳(コンパイル)して実行
通訳プログラム(インタプリタ)を通して実行
Java言語は?
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
高級言語の例 (Java言語)
/** 最初のプログラムの例 */
public class T21 {
public static void main(String[] args){
TurtleFrame f;
//変数 f の型宣言
f = new TurtleFrame(); //TurtleFrameを作成しfに代入
Turtle m = new Turtle(); //Turtle を作成し，m の初期値として代入
Turtle m1 = new Turtle(); //もう1つ作成し，m1 の初期値として代入
f.add(m);
//f に m を追加
f.add(m1);
//f に m1 を追加
m.fd(100);
//m よ前に 100 進め
m.rt(90);
//m よ右に 90 度回れ
m.fd(150);
//m よ前に 150 進め
m1.rt(90);
//m1 よ右に 90 度回れ
m1.fd(100);
//m1 よ前に 150 進め
}
}
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラムの実行方式
作成
機械語
プログラム
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラムの実行方式
作成
高級言語
プログラム
機械語
プログラム
機械語
プログラム
(オブジェクト
コード)
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラムの実行方式
作成
高級言語
プログラム
機械語
プログラム
機械語
プログラム
(オブジェクト
コード)
通訳プログラム
(インタプリタ)
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラムの実行方式
機械語
プログラム
作成
機械語
プログラム
(オブジェクト
コード)
高級言語
Java言語
プログラム
通訳プログラム
(インタプリタ)
仮想機械語
プログラム
実行
仮想機械
プログラム
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラムのコンパイルと実行
• ライブラリプログラムのコピー
• コンパイル
• 実行
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計算機プログラミングI (増原) 2003年度
プログラムの編集
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すでにあるプログラムをコピー
エディタを使って編集
コンパイル
実行
誤りの修正 (デバグ)
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課題
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