(5)関数その１システム科学領域日浦慎作関数とは • 一連の仕事をひとつにまとめたもの引数 • 簡単な指示で複雑な仕事をさせることができる • 指示を出すほうは作業方法を知らなくてもよい • あちこちから何度でも同じ仕事を依頼できる • 少し違った要求ならこたえることが出来る牛丼並ひとつ戻り値牛丼関数はいよっ 280円牛丼，大盛り，つゆだくねぎだくはいよっw 400円仕事：・ご飯を丼に盛る・肉・玉葱・つゆを入れる・客に出す・金を取る関数関数の例 • 整数を自乗する関数 #include <stdio.h> int square (int x); 関数の宣言（関数の概要の記述） int main(void) { int y; y = square(5); printf(“result is %d\n”, y); return 0; } int square (int x) { return x * x; } 関数の定義（関数そのもの記述）関数の「いいところ」 • 関数の中身を知らなくていい – 「どういう結果を生じるか」のみ知っていればＯＫ – プログラムが見やすく，分かりやすくなる • 同じ処理を何度も書かなくて良い – 同じ処理をするたびに，呼び出せばよい • 処理を「一人立ち」させることが出来る – 関数を独立に作成・デバッグし，完成したものとして提供できる – 他人様にも簡単に使っていただける関数の「精神」 • ブラックボックス化 – 関数の中身は必ずしも知らなくてよい – 処理は複雑でも，提供する機能は分かりやすい • 例えば，sin( ) とか sqrt( ) など – 確実に動作する • バグ（不具合）がよく除かれている – 明示的な結果以外の作用（副作用）がない • 他の変数の値が勝手に変わるなど関数の「仕様」 • どんな「引数」を取るのか – 引数の数，型 (int, double, ..) • どんな「戻り値」を返すのか – 戻り値の有無，戻り値の型 – 戻り値無しの場合は void を使う • 関数の機能 – どのような引数を与えるとどのように動作し，どのような結果（画面入出力，戻り値など）をもたらすのか関数の使い方 • どこからでも呼び出すことが出来る y = sq (i); 普通の式 printf(“val = %d\n”, sq(j) ); 関数の引数で z = sq( sq (2) ); （同上） • 戻り値を利用することも，使わないのもＯＫ • 引数の型に注意 (int に double を入れる等）関数の中身 int max (int a, int b); int max (int a, int b) { int result; 戻り値の型 } if(a > b) { result = a; } else { result = b; } return result; 関数の宣言（関数の概要の記述）引数の名前と型関数内部で変数を定義できる（有効範囲はこの関数内だけ）関数の定義（関数そのもの記述） return で関数を抜けることが出来るその際に戻り値を指定できる関数の注意事項 • 関数内で変数を定義したり値を変更しても，呼び出し側には影響しない（テキストポイント８） • 呼び出し側に影響を与える３つの方法 – 戻り値で情報を戻す – ポインタを使う（次回講義で説明） – 「配列」を使う再帰呼び出し int frac(int n) { int r; if(n == 1) r = 1; else r = n * frac(n-1); return r; } • 関数は自分自身を呼び出すことが出来る再帰呼び出し 120 int frac(int n) { int r; if(n == 1) r = 1; else r = n * frac(n-1); return r; } frac(5) frac(4) frac(3) frac(2) frac(5-1) frac(4-1) frac(3-1) frac(2-1) 24 6 2 frac(1) 1 • 呼び出した関数の状態は保持されている • どこかで再起呼び出しをやめて return しなければならない (6)配列その１システム科学領域日浦慎作配列とは • 同じ形式のデータを並べたもの • 名前で指定するのではなく，番号で指定番号 0 1 2 3 4 5 6 データ 85 72 48 96 84 77 58 #define NUM 30 int main(void) { int i; int main(void) { int intseiseki[30]; i; int seiseki[NUM]; seiseki[0] = 10; seiseki[1] seiseki[0]==20; 10; seiseki[1] = 20; for (i = 0; i < 30; i++) { seiseki[i]); for (i =printf(“%d\n”, 0; i < NUM; i++) { } printf(“%d\n”, seiseki[i]); ….. } ….. Ｃ言語での配列 • ０から始まる – – – – １から始まる言語もある int data[10] とした場合，使える添え字は 0～9 添え字は整数値しか使えない (double 使用不可）添え字に変数や数式を使うことが出来る • 要素数は固定 – 途中で増やしたり減らしたり出来ない – 添え字が要素数を超えているかどうかはチェックされない（超えてしまうとプログラムが異常動作する） • どのような型でも配列に出来る – int, double, その他なんでも可能初期値の入れ方番号 0 1 2 3 4 5 6 データ 85 72 48 96 84 77 58 int seiseki[7] = {85, 72, 48, 96, 84, 77, 58}; もしくは int seiseki[] = {85, 72, 48, 96, 84, 77, 58}; • 添え字を省略することも出来る • 初期値は要素より少なくても良い二次元配列 • 二次元配列は以下のように書く int data[5][10]; （int data[5,10]; は間違い） • ３次元以上も可能 • 初期化も可能 – int data[4][3] = { {5, 6, 3}, {4, 5, 2}, {6, 3, 1}, {1, 8, 9} }; 配列を使うと • 以下の課題などは簡単に実装できる • 数量の制限を外すことが出来る – 課題 5人の身長を入力すれば，その平均身長を計算するプログラムを作成せよ． → n 人の身長を入力すれば．． – 課題４つの整数値を読み込んで，その最大値と最小値を求めるプログラムを作成せよ． → n 個の整数値を読み込んで．．など． (7)関数その２配列を引数に取る関数システム科学領域日浦慎作配列を受け取る関数であることを宣言する配列を引数に渡す int minimum(int data[], int num); int main(void) { int seiseki[10] = {70, 85, … }; int min; 呼び出し側では，配列の名前のみ指定すればよい min = minimum(seiseki, 10); printf(“minimum is %d\n”, min); } int minimum(int data[], int num) { ….. 受け取り側では， } 配列の要素数を指定する必要は無い配列の中身の変更 int change(int data); int change(int data[], int num); int main(void) { int d = 70; int main(void) { int d [10] = {70, 85, … }; change (d); printf(“d is %d\n”, d); change (d, 10); printf(“d[0] is %d\n”, d[0]); } } int change(int data) { data = 0; } int change(int data[], int num) { data[0] = 0; } 値は変わらない値が変わる const 修飾子 • const は値の変更を禁じる • 変数を const にした場合：値の変更が不可能 const int a = 10; a = 20;  エラー • 引数を const にした場合：値が変更されない int func (const int data[], int n); とすると，func 内で data に値を代入できない int func (const int data[], int n) { data[0] = 10;  エラー } 引数を関数に渡す仕組み(1) int change(int data); int main(void) { int d = 70; 実行位置 change (d); printf(“d is %d\n”, d); } int change(int data) { data = 0; } 70 d コピーが起こる 0 値渡し data 引数を関数に渡す仕組み(2) データが格納される領域は共通 int change(int data[], int num); int main(void) { 実行位置 int d [7] = {70, 85, … }; change (d, 7); printf(“d[0] is %d\n”, d[0]); } int change(int data[], int num) { data[0] = 0; } 0 d data 1 70 0 85 2 … 3 4 5 6 要素数はいくらでも良い二次元配列の引数渡し • 二次元配列の場合は，引数の個数を指定する必要がある – int func(int data[][]）;  エラー – int func(int data[2][3]);  ＯＫ – int func(int data[][3]);  ＯＫ – int func(int data[2][]）;  エラー二次元配列 int change(int data[][3]); int main(void) { int d [2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; d data change (d); printf(“d[1][2] is %d\n”, d[1][2]); } [0][0] 1 [0][1] 2 [0][2] 3 [1][0] 4 [1][1] 5 [1][2] 06 要素数はいくらでも良い int change(int data[][3]) { data[1][2] = 0; （Ｃ言語では } チェックされない） data[a][b] は，a * 3 + b 番の要素（この計算を実行時に行うために3が要る）