情報処理II

情報処理Ⅱ
２００６年１１月８日（金）
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
「配列」と「ポインタ」は違うの？
 「変数」と「オブジェクト」は違うの？
２年以降で
さらに学習・習熟
ファイル入出力

識別子
算術型
制御文
演算子
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

配列(array)，多次元配列，文字列


次に学ぶこと：ポインタ(pointer)
配列を使ってできること



平均や分散を求める
行列の積を求める
"Wakayama" という文字列を１文字ずつ分解する
3
配列とは?
配列は，同一の型のオブジェクトを１個以上連続して
記憶域（メモリ）に配置し利用するための機構である．



同一の型のオブジェクト: a[0]はint，a[1]はchar，とい
うのはNG．
1個以上: 1個でもいい．0個はNG．
連続して: 隙間がない．a[10]の次はa[11]，その次は
a[12]，…となる．
4
配列の宣言（１）

int a[3]; と宣言すると，3個のint型オブジェクトを確保
する．



a[0], a[1], a[2]が左辺値として使用できる．
宣言の形にも関わらず，a[3]は使用できない．代入したとき
の動作は不定．
「配列は0から始まる」と覚える．
a
a[0] a[1] a[2]
変数名:
参照可能だが
代入は不可．
オブジェクト:
代入と参照が
可能．
5
余談：オブジェクトとは


実体，object
Cでは，「メモリに格納されている実体」のこと


「オブジェクト」という言葉が出てきたら，
値がメモリの中にどのような形で格納されるかを
イメージすること！
「オブジェクト指向」とは完全に無関係
a
a[0] a[1] a[2]
変数はオブジェクトではない…
メモリに割り付けられない
配列領域はオブジェクト…
メモリに割り付けられる
6
配列の宣言（２）

配列のサイズは?




× 整数以外，負の数，0
× 変数や関数呼び出しを含む値
○ 正の整数値に評価される定数式（定数のみからなる式)
一括の宣言

int a[3], b[5]; のように，一つの宣言文で複数の配列
を宣言できる．
7
配列の初期化


int x = 0; と同様に，配列も初期化できる?
int a[3] = {100, 200, 300}; と書けばよい．


int a[3]; a[0] = 100; a[1] = 200; a[2] =
300; と同じ．
他の宣言例





○
○
○
？
×
int
int
int
int
int
a[3]
a[3]
a[3]
a[3]
a[3]
=
=
=
=
=
{100, 200, 300,};
初期値が明示されて
{100, 200};
いない要素には，0が
{0};
代入される．
{};
{100, 200, 300, 400};
8
要素数を明示しない宣言

int a[ ] = {100, 200, 300}; は
int a[3] = {100, 200, 300}; と同じ．



要素数はコンパイル時に決まる．（実行時ではない．）
要素数を決め打ちする必要がなく，将来変更する可能性のあ
るとき，この書法が積極的に用いられる．
× int a[ ];
9
配列の要素数の求め方

aが配列変数のとき，sizeof(a) / sizeof(a[0]) で
その要素数が求められる．


算術型に限らず，どんな型に対する配列型でも成立する．
aがポインタ変数の場合や，mallocなどにより動的に確保し
た配列領域には，利用できない．
a[0] a[1] a[2]
…
a[9]
sizeof(a)
sizeof(a[0])
10
合計・平均・最大・最小

問題

キーボードから１０個の整数を読み取り，その合計・平均・最大
値・最小値を表示するプログラムを作りなさい．整数を読み取
るには，ライブラリ関数の scanf を使いなさい．
11
scanf

フォーマットに従って入力を読み込むライブラリ関数


使用例


参考：printfは，フォーマットに従って出力するライブラリ関
数
if (scanf("%d", &a) == 1) {
処理
}
不適切な使用例

while (scanf("%d", &a) != EOF) …
12
scanfの留意点

格納したい変数の型は，パターンに合わせる


格納したい変数の直前に「&」をつける


単項演算子の一つ．次回の授業で説明する．
関数の戻り値（関数を呼び出すことによって得られる値）で成
否を判断する


%d ⇒ int，%f ⇒ double，%ld ⇒ longなど
読み込めた個数を返す．失敗すれば，0または負
読み込みに失敗したら，入力が進まない．


「入力が進む」⇒ストリーム
「while (scanf("%d", &a) != EOF)」と書いていて，
入力が人手でかつミスタイプをすると，無限ループに陥る
13
合計・平均・最大・最小求め方（１）

概略




「キーボードから整数を読み取り」⇒scanf
「表示する」⇒printf
配列を使用する（使用しなくても書ける）
個々の整数と，合計・最大値・最小値はint型，
平均はdouble型とする
14
合計・平均・最大・最小求め方（２）

求め方の詳細





forループを用いて，１０個の整数を配列に格納する．途中で
読み込みに失敗したら，「input error」と出力して終了する．
forループを用いて合計を求め，変数sumに格納する．
「(double)sum / 個数」により平均を求め，変数avgに格
納する．
最小値，最大値を格納する変数をそれぞれmin，maxとし，初
期値（暫定的な最小値，最大値）をいずれもa[0]とする．
a[1]～a[9]のそれぞれについて，現時点でのminと比較し，
配列中の値のほうが小さければ，それを最小値とする．最大値
についても同様に処理する．
人間の目なら10個の中の最大・最小を一瞬で見つけられるが，
コンピュータは2つの値の比較を繰り返して，求めなければならない．
15
多次元配列の宣言


多次元配列: 配列の配列
int a[2][2]; と宣言すると，
sizeof(int)が4のとき，
sizeof(a)は16
sizeof(a[0])は8
sizeof(a[0][0])は4
a
参照可能だが
代入は不可．
a[0]
a[1]
a[0][0] a[0][1] a[1][0] a[1][1]
オブジェクト:
代入と参照が
可能．
16
多次元配列の初期化（１）

int a[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7,
8, 9}};
a
a[0]
1
a[1]
2
3
4
a[2]
5
6
7
8
9
a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[2][0] a[2][1] a[2][2]
17
多次元配列の初期化（２）

他の初期化例






int a[3][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int b[3][3] = {1, 2, 3, 4};
int c[3][3] = {{1, 2}, {3, 4}};
int d[2][2][2] = {{1, 2}, {3, 4}};
int e[2][2][2] = {{{1, 2}, {3, 4}}};
int f[ ][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8,
9}};
最も左だけ
省略可能
初期値が明示されて
いない要素には，0が
代入される．
18
多次元配列の使い道

行列


n行m列の実行列なら，double a[n][m];
•ただしnとmは定数とすること．
•j行i列の値は，a[j][i]
ゲームなどで用いられる，２次元の盤やフィールド
19
文字列

文字列は，末尾に '\0' のつくchar配列である．



「ヌル文字」または
「ナル文字」という
'\0' は 0 と同一．文字を意識するときに使用する．
'a' の書式を文字定数という．ただし，int型の値である．
"a" の書式を文字列リテラルという．

文字列リテラルを直接書き換えることはできないが，配列変数
の初期化で代入し，そこを書き換えることは可能．
文字:
'a'
文字列:
"a"
'a'
'\0'
20
配列変数に文字列を格納するには

char a[ ] = "Wakayama"; は，
char a[9] = {'w', 'a', 'k', 'a', 'y', 'a',
'm', 'a', '\0'}; と同じ．



sizeof(a)/sizeof(a[0]) は8ではなく9．
char a[9] = "Wakayama"; も同じ．
char a[8] = "Wakayama"; は，
char a[8] = {'w', 'a', 'k', 'a', 'y', 'a',
'm', 'a'}; と同じ．

'\0' がないため，文字列ではない．
21
文字列をずらす


入力：
出力：
"Wakayama"
Wakayama
akayamaW
kayamaWa
ayamaWak
yamaWaka
amaWakay
maWakaya
aWakayam
Wakayama
22
文字列をずらすには
（旧） word
'W'
'a'
'k'
'a'
'y'
'a'
'm'
'a'
'\0'
'k'
'a'
'y'
'a'
'm'
'a'
'W'
'\0'
c = 'W'
（新） word
'a'
23
まとめ





「型変数名[要素数];」と宣言すると，変数名[0] ～変
数名[要素数-1] が利用できる．
配列宣言と同時に，{ … } を用いて初期化も可能．
配列とforループを組み合わせて，配列の各要素に対して
一律の処理をすることができる．
多次元配列を用いると，2次元，3次元，…に自然に情報を格
納できる．
文字列は，末尾に '\0' のつく文字配列である．文字列を
配列に格納すれば，書き換えられる．
24
第１回レポート課題のヒント



まずは打ち込んでコンパイル・実行する．
問2，問5，問4，問3の順に検討するとよい．ただしレポート
では，設問順に解答を書く．
問3の「どんな事実」は，「数学的な性質」を明示できていれ
ばよい．


問5は，出力そのものをレポートにつけてはならない．


プログラムを読むときには，「何を対象として」「何を使って」「何
をするか」を常に確認すること．
「簡潔な日本語で表現する」能力は，プログラムの読解や，自
分の作ったプログラムを他人に説明するときに，大いに役立つ．
見たことのない英単語は，辞書で引くか，インターネットで検
索してみる．
25

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