情報処理Ⅱ 第2回 2007年10月15日(月) 授業の進め方 構造体 プリプロセッサ 指令 その他の型 ライブラリ関数 識別子 算術型 制御文 演算子 2年以降で さらに学習・習熟 ファイル入出力 配列・文字列 ポインタ 関数 変数の 有効範囲 再帰呼び出し プログラムの作成・ コンパイル・実行 2 本日学ぶこと コラッツの問題のプログラムで,変数の宣言を int x = 3; としたが,これ以外にどんな書き方があるのか? xは「識別子」 intは「型」 3 識別子(identifier) プログラムの中でさまざまな対象を識別するために用いられ る「名前」のこと リp.36 対象の例 • 変数 ⇒ 本日のテーマ • 関数 • 型定義 • 構造体のタグやメンバ • 列挙体と列挙定数 • ラベル など 4 識別子の命名規則(1) 最初の文字は,英字または下線記号(_) 2文字目以降は,英字,下線記号または数字 英字は大文字と小文字が区別される 例 ○ int x, variable, Variable, x_y, _, _ _; × int 0x, <variable>, x-y; 5 識別子の命名規則(2) 「予約語」はNG auto, break, case, char, const, continue, default, do, double, else, enum, extern, float, for, goto, if, int, long, register, return, short, signed, sizeof, static, struct, switch, typedef, union, unsigned, void, volatile, while 例 × int int; ○ int intchar; 入p.231 リp.42 6 識別子の命名規則(3) 「予約済み識別子」もNG 例 リp.38 printfなど,既に定義されている名前 下線記号から始まるもの × int printf, NULL, __LINE__; ○ int Printf; 7 変数名の慣習 変数名は,1文字~数文字.もしくは,その用途がわかるも のにする. よく使う変数名 a, b, c, filename, msg ループカウンタ: i, j, k 座標: x, y 大文字は使わない 定数は大文字のみで書くのが慣例(NULL,EOFなど) 入pp.229-230 8 型(type) 変数や値がどのような種類の情報を持っているか C, C++, Javaなどでは,変数宣言時に型を決めなければ ならない 型の違いの例 int i = 1; double d = 1.0; char c = '1'; char *p = "1"; (整数の「1」) (実数の「1」) (文字の「1」) (文字列の「1」) 入p.222-225 リp.60 9 型の分類 オブジェクト型 リp.62 算術型 ⇒ 本日のテーマ 配列型 ⇒ 後日しっかり学ぶ 構造体型 ⇒ 後日しっかり学ぶ 共用体型 ポインタ型 ⇒ 後日しっかり学ぶ 派生型 関数型 不完全型 10 算術型(よく使う) char : 文字,小さな範囲の整数 int : 整数 語源…long integer float : 実数 語源…integer long : より大きな範囲の整数 語源…character 語源…floating point(浮動小数点) double : より大きな範囲の実数 語源…double precision(倍精度) 入p.223 リp.64 11 算術型(あまり使わない) たまに見かけるかも short unsigned char signed char unsigned int unsigned long long double なるべく使わない short int long int long long long long int signed unsigned signed int char signed 12 整数型の範囲 整数型(char, int, longなど)のとり得る値は その型を何バイト(何ビット)で表現するか 符号の有無 で決まる. nビットなら,2進数を用いて2n個の数値を表現できる. どの整数型も,0を表現できる. この授業では,整数の表現として「2の補数」を前提とする. 入pp.131-133 13 signedとunsigned signed (符号あり) unsigned (符号なし) 負の数をとり得る整数 1 0 0 0 0 0 0 0 最小は,-2n-1 0 1 1 1 1 1 1 1 最大は,2n-1-1 負の数をとらない整数 0 0 0 0 0 0 0 0 最小は,0 1 1 1 1 1 1 1 1 最大は,2n-1 n=8の ビットパターン signedもunsignedも書かなかったら… int, short, longでは「符号あり」と決まっている charでは処理系に依存 14 整数型の範囲の例 例1: int型が4バイト(32ビット)なら, 例2: char型は常に1バイト(8ビット) -2147483648≦int型の値≦2147483647 0≦unsigned int型の値≦4294967295 char=signed charなら,-128≦char型の値≦127 char=unsigned charなら,0≦char型の値≦255 注意 char以外の整数型のバイトサイズは処理系に依存 • 演習室の環境は,intとlongがともに4バイト. • intが2バイトという処理系もあったりする. 範囲を超えた演算や代入は? …第4回授業で 15 浮動小数点とは? 科学技術計算では,602000000000000000000000 を 6.02×1023 と書く. (符号)仮数×底指数による表現を,浮動小数点形式という. 計算例:(6.02×1023)×10 = 6.02×1024 ただし1≦仮数<底,指数は整数(0や負でもよい) 「底」は「基数」とも言う. 計算例:(6×102)×(6×102) = (6×6)×102+2 = 36×104 = 3.6×105 2を底とする浮動小数点形式で表されることが多い. 例:-0.625 (=1/2+1/8)は,「-」1.01(2) * 2-1 入pp.135-137 リp.66 16 実数型の範囲(1) 仮数と指数をそれぞれ何ビットで表現するかによって,取り 得る値が決まる. 単精度の例:符号1ビット+仮数部23ビット+指数部8ビット =32ビット(4バイト) 倍精度の例:符号1ビット+仮数部52ビット+指数部11ビット =64ビット(8バイト) ビット数の制約があるため,あらゆる実数を表すことはできな い. 表現できない数の例:101000 ,√2,π 17 定数の表現方法 整数定数 123, 0123, 0x123 -123 long型 123U, 123L, 123UL 浮動小数点定数 8進数値 16進数値 ( 0~9, a~f ) int型 unsigned long型 unsigned int型 3.14, -3.1415926 double型 .14, 3. 6.02×1023 float型 6.02E23 6.63E-34F, 6.6260693E-34L long double型 上記の英字は,大文字でも小文字でもよい. constant.c 入p.130 リp.46, p.52 18 printfの変換指示子 int a = 123; unsigned int b = 123; long c = 123; double d = 3.14; double d2 = 3.14; printf("%d\n", printf("%u\n", printf("%l\n", printf("%f\n", printf("%g\n", a); b); c); d); d2); 19 識別子と型:まとめ 変数や関数などの名前は「識別子」と呼ばれ,そのルール (命名規則)や慣用的な使われ方がある. 「数」には,「整数」と「浮動小数点数」がある. 表現できる数値には制限がある. 「整数」といっても,いくらでも大きな整数値が使えるわけでは ない. 「実数」といっても,いくらでも精密な実数値が使えるわけでは ない. 20 次に学ぶこと 制御文 for, while, do~while if~else, switch~case 問題 九九の表を出力できる? 21 ダイクストラの構造化プログラミング プログラムは,「順接」,「反復」,「分岐」の組み合わせで表 現できる. 順接 反復 処理1 条件 条件 処理 条件を満たす ときの処理 処理2 入p.253 分岐 条件を満たさ ないときの処理 22 for よく使う 構文 for (初期化; 条件; 増分) { 処理 } • 初期化 最初に「条件」を満たしていな ければ,1回も「処理」をしない. 条件 処理 増分 入p.260 リp.248, p.256 23 0, 0.1, ..., 1.0 を出力するには ループ用の変数iは整数型にする. for文を用いて,i の値を 0, 1, ..., 10 と変えるよ うにする. i / 10.0 は,0, 0.1, ..., 1.0 となる. for (i = 0; i <= 10; i++) { iの初期値は0 iは10まで (for i less than from0to1.c or equal to 10) 入p.261 iの値を1増やす i = i + 1 と等価 24 while よく使う 構文 while (条件) { 処理 } • 条件 最初に「条件」を満たしていな ければ,1回も「処理」をしない. 処理 入p.258 リp.248 25 do~while 構文 do { 処理 } while (条件); たまに使う セミコロンを忘れずに • 少なくとも1回は「処理」をする. while文で記述可能 リp.248 処理がbreakを含む場合は やや煩雑 処理 条件 26 if よく使う 構文 if (条件) { 処理 } 条件 • 処理 if (条件) { 条件を満たすときの処理 } else { 条件を満たさないときの処理 } 条件 • • 条件を満たす ときの処理 条件を満たさ ないときの処理 入p.256 リp.232 27 制御文:ここまでのまとめ 反復は for,while,do~while 分岐は if,if~else 28
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