物理情報処理基礎実習II 第9回

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物理情報処理基礎実習II
第９回
文字と配列
～文字・アスキーコード～
柴田 [email protected]
（原 [email protected]）
石川 [email protected]
§課題７-解答例
aplsrvky01% cat kadai7.c
#include <stdio.h>
main()
{
double a,b;
char c;
printf(" The four rules of arithmetic: \n");
printf(" Input ( a [+,-,*,/] b ): ");
scanf("%lf %c %lf",&a,&c,&b);
switch(c){
case '+':
printf(" Addition: %lf %c %lf = %lf\n",a,c,b,a+b);
break;
case '-':
printf(" Subtraction: %lf %c %lf = %lf\n",a,c,b,a-b);
break;
case '*':
printf(" Multiplication: %lf %c %lf = %lf\n",a,c,b,a*b);
break;
§課題７-解答例つづき
case '/':
if(b!=0){
printf(" Division: %lf %c %lf = %lf\n",a,c,b,a/b);
}else{
printf(" ERROR: %lf %c %lf Divided by ZERO!\n",a,c,b);
}
break;
default:
printf(" ERROR: %lf %c %lf Undefined Operation!\n",a,c,b);
}
}
aplsrvky01% cc kadai7.c
aplsrvky01% ./a.out
The four rules of arithmetic
Input ( a [+,-,*,/] b ): 2 + 3
Addition: 2.000000 + 3.000000 = 5.000000
aplsrvky01% ./a.out
The four rules of arithmetic
Input ( a [+,-,*,/] b ): 2 - 3
Subtraction: 2.000000 - 3.000000 = -1.000000
§課題７-解答例つづき
aplsrvky01% ./a.out
The four rules of arithmetic
Input ( a [+,-,*,/] b ): 2 * 3
Multiplication: 2.000000 * 3.000000 = 6.000000
aplsrvky01% ./a.out
The four rules of arithmetic
Input ( a [+,-,*,/] b ): 2 / 3
Division: 2.000000 / 3.000000 = 0.666667
aplsrvky01% ./a.out
The four rules of arithmetic
Input ( a [+,-,*,/] b ): 2 / 0
ERROR: 2.000000 / 0.000000 Divided by ZERO!
aplsrvky01% ./a.out
The four rules of arithmetic
Input ( a [+,-,*,/] b ): 2 @ 3
ERROR: 2.000000 @ 3.000000 Undefined Operation!
§課題８方程式の根
Ｘ２ーｓｉｎ（ｘ）＝０の解（ｘ＝０以外）が０．１≦ｘ≦１．０
の間にある。この区間内の関数ｆ（ｘ）＝Ｘ２ーｓｉｎ（ｘ）の
端点での値を調べて誤差１０ー６以内で解を求めたい。
端点のひとつと端点の中点の区間で解の存在範囲を
調べる。誤差が１０ー６より大きければ、区間を半分にせ
ばめ解の存在範囲を繰り返し調べる。収束後（誤差が
１０ー６以内）の反復回数と、端点・中点および関数の値
を表示するプログラムを作成し、実行せよ。
ただし、端点（０．１、１．０）および誤差１０ー６は入力とし、
反復の最大回数は１００００と限定する。
また、レポートには簡単なフローチャートも添付すること。
※出力書式はｐｒｉｎｔｆ（“ｘ１＝％１５．１０ｌｆ￥ｎ”、ｘ１）；
を参考にせよ。
§課題８フローチャート
課題８ f(x)=ｘ２－ｓｉｎ（ｘ）=0 の根
x1,x2：初期端点
真→青分岐
偽→赤分岐
X1,x2,e 入力
e:誤差 10-6
i<10000
f1*fm<0
X2=xm
f1*fm>0
X1=xm
端点の更新
xm=(x1+x2)/2
f1=f(x1)
fm=f(xm)
（|f1|<e）||(|fm|<e)
端点、中点の誤差判定
出力／終了
§注意
ここから先、
教科書に沿って学ぶことは限られます。
この章「文字と配列」では、以下の様に。
 文字型変数の理解
 文字列の扱いと配列
 整数・実数配列（追加事項）
テキスト中の例題の多くは、
データ型の理解と文字処理のために用意されているが、
科学計算用には整数・実数配列が重要である。
時間数の理由により多くの例題は省略し、
科学計算のために必要な事項を付け加える。
テキスト第３章の例題は自分で勉強しておくこと！
§文字
文字は整数
計算機では、文字を整数として管理している。
※計算機には０と１しか無いし、そうせざるを得ない。
ex.) int c;
c = getchar();
※getchar()は１文字を入力する関数なのに、
整数変数のcに結果を代入している。
アスキーコード（ASCII code）
文字には対応するアスキーコードが存在する。
‘A’=65 ‘B’=66 … ’Z’=90
 小文字アルファベット ‘a’=97 ’b’=98 … ’z’=122
 数字 ‘0’=48 ’1’=49 … ’9’=57 ※‘0’=0ではない！
 コントロールコード 0～31
※改行（LF）, tab, ^C, ^D, ^Z等画面制御やジョブ制御
 その他、特殊記号 → 教科書p.95 表3-1
 大文字アルファベット
§コントロールコード
 コントロールコード（control code、Ctrl-?と表記）と
呼ばれる文字は、getcharで正常入力できない！
 ジョブ制御



Ctrl-C (3) プログラムの実行を中断する。
Ctrl-D (4) 入力の終了を意味し、EOFを返す。（DOSではCtrl-Z）
Ctrl-Z (26) 実行中のプログラムを一時停止させる。（fg コマンドで再開）
 入力編集




Ctrl-H (8) バックスペース
Ctrl-J(10) 改行
Ctrl-U(21) 行消去
Ctrl-V(22) コントロールコード入力のためのプレフィックス。
Ctrl-Vに続けて入力した1文字が実際に入力される。
 端末制御


Ctrl-S(19) 通信停止
Ctrl-Q(17) 通信再開
 その他

NULL（0）は空文字の意味として使われる。
§文字の決まりごと
値の表現
c = ‘A’ ;
※シングルクォートで囲む
出力書式
 printf(“%c”,c)
; ※文字として出力。出力結果は：A
 printf(“%d”,c) ; ※アスキーコードを出力。出力結果：65
文字の大小＝アスキーコードの大小
‘1’ ＜ ‘A’ ＜ ‘a’ → 49 ＜ 65 ＜ 97
様々な文字コード
パソコンなど
 EBCDICコード：メインフレーム、大型計算機など
 ASCIIコード：
§エスケープシーケンス
エスケープシーケンス（escape sequence）
＼（￥）記号を用いて表す特殊表示
コントロールコード
\n（改行）=10、\t（Tab）=9、\a（ビープ音）=7
C言語の仕様（制限）によって、
特別な扱いが必要となる文字。
\‘（‘）、\“（“）、\\（\）
ex.) printf(“ \”ABC\\”) → 出力結果 ”ABC\
特殊な場合
printfで、%を表示したいとき
ex.) printf(“%%”) → 出力結果 %
§文字 -例 キーボードに割り当てられた文字の
アスキーコードを表示するプログラム
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#include <stdio.h>
main()
{
int c;
printf(“Hit any key(s), Ctrl-C to finish\n”);
while(1){
※無限ループ（Ctrl-Cで中断）
c=getchar();
if(c<32){
※コントロールコードの場合
printf(“ASCII code of Ctrl-%c = %d\n”,64+c,c);
}else{
※普通の文字の場合
printf(“ASCII code of %c = %d“,c,c);
}
}
}
§文字 -例- 解説と問い
解説
 while(1)は、条件が常に真になっているので、
無限ループを形成する。
→ Ctrl-Cでプログラムの実行を強制終了させること。
 コントロールコードもキーボードに割り当てられている。
※Ctrlキーを押しながらアルファベットキーを押す
ex.) [Ctrl]-[a] = 1、[Ctrl]-[b] = 2、... [Ctrl]-[z] = 26。
 その他いくつかの特殊キー
[ESC] = 27、 [Tab] = 9 等。
問い
 問１：NULL（値は0）
は、
どのキーに割り当てられているか？
※ヒント：‘A’（値65)から１を引いたものに相当する文字は？
 問２：カーソル移動キー（矢印キー）や、
ファンクションキー（[F1]～[F12]）には、
どんなアスキーコードが割り当てられているか？
§課題９大文字・小文字変換
アルファベットの大文字と小文字のアスキーコードには
大文字＋32＝小文字の関係がある(例：‘A’=65, ‘a’=97)。
キー入力した文字が大文字なら小文字に変換し、その
逆に小文字ならば大文字に変換して標準出力装置
（ディスプレイ）に出力するプログラムを作成し、実行例
を示せ。フローチャートも示せ。
ただし、アルファベット以外の文字については変換せず
にそのまま出力するものとする。
ヒント：
１文字キー入力関数はgetcharを使用。
ctrl-Dを入力したらプログラムを終了する。
１文字出力の書式は“%c”。
§来週はテスト！！
遅刻しないように！
範囲は第2章まで。
変数の型、入出力書式、四則演算、
制御構造

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