情報処理II

情報処理Ⅱ
第１回
２００７年１０月１日（月）
情報処理Ⅱについて
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担当は村川猛彦（[email protected]）
「プログラミング基礎Ⅱ」（松田先生）と連携して実施
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演習の疑問や誤解を講義で解説し，
講義で紹介する技法を演習で活用する．
成績評価は別々．
目標：「情報処理Ⅱ」および「プログラミング基礎Ⅱ」を通じて，
Cで数十行程度のプログラムが自在に作成できるようになる
こと．
予習は不要．復習は毎回してください．
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成績評価の方法
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レポート：１０点満点×２回
期末試験：８０点満点
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自筆ノート１冊の持ち込みを認める．
毎回授業中に実施する小テスト（アンケートのことも）は，成
績に加味しない．しかし，受けるのと受けないのでは期末試
験で大きく差が開くので，毎回出席することを期待する．
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教科書について
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村山公保, 『Cプログラミング入門以前』，毎日コミュニケー
ションズ, ISBN4839920648
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プログラミング基礎Ⅰの教科書
基礎重視
スライドでは入p.???
内田智史ほか, 『C言語によるプログラミング－スーパーリ
ファレンス編－』，オーム社, ISBN4274063372
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規格の解説書
スライドではリp.???
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休講と補講について
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月曜で授業なしの日
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１０月８日…体育の日
１１月１２日…大学祭関連
月曜だけだと，試験期間前には１２回しか授業ができない！
補講・代替授業
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１１月２６日（月）１限
• この日は１～２限に連続して授業をする
１月３０日（水）２限
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他の科目との関連
セメ
スター
科目
内容
目標
１
情報処理Ⅰ
プログラミング基礎Ⅰ
リテラシー
プログラミングの入門
計算機に慣れる
２
情報処理Ⅱ
プログラミング基礎Ⅱ
プログラミングとCの基礎（講義）
プログラミングとCの基礎（演習）
プログラミング
を学ぶ
３
アルゴリズム演習Ⅰ
プログラミングとCの基礎（演習）
Cで自在に
プログラミング
４
情報処理Ⅲ
情報ネットワーク演習
Java，OOP
通信
ライブラリの活用
５
ビジュアル情報演習
2D, 3D画像処理
６
情報通信システム演習
７～卒業研究
研究室配属．研究テーマに応じたプログラム作成
6
プログラミングにまつわる用語
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プログラミング(programming)
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
プログラム(program)
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プログラムを作ること
「実行ファイル」「バイナリ」
とも呼ばれる
プログラミングの結果，作られたファイル
実行可能なファイルを作って計算機に渡すことで，プログラム
の指示通りに動作する．
• Cのファイルは実行可能ではなく（ソースファイルと呼ばれ
る），コンパイラを用いて，実行可能なファイルに変換する．
コマンド(command)
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計算機に何をしてもらうか指示すること
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プログラミングの順序
目的・アイデア
プログラミング
（テキストエディタ）
（Cなどで書いた）
ソースファイル
コンパイル
（コンパイラ）
実行
実行ファイル
入p.121
エラー
失敗…
成功！
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なぜプログラミングをするのか？
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高速・高精度が要求される処理が可能
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ロボット，車，原子炉などの「制御」
データの「整理整頓」，整形出力など
他の計算機・プロセス・デバイスとの「通信」
問題解決に要する時間を短縮
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それは，自分がすべき仕事か？
それは，計算機に向いた仕事か？
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なぜC？（１）
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有名なプログラミング言語
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C，C++
Java ⇒「情報処理Ⅲ」「オブジェクト指向」で
非手続き型言語: Lisp，Prolog，Erlang，SQL
Lightweight Language: Perl，PHP，Python，Ruby
Pascal，Fortran，COBOL，BASIC，PL/Ⅰ，ALGOL
JavaScript (JScript, ECMAScript)
シェルスクリプト，バッチファイル
アセンブリ言語
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なぜC？（２）
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普及しているプログラミング言語
適度に高級，適度に低級
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他のプログラミング言語の習得に役立つ
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入p.43
高級（高水準）：人間が読み書きしやすい．
低級（低水準）：計算機向けの記述がしやすい．
プログラミング言語や使用者の優劣ではない．
実用的な多くのプログラミング言語が，Cの影響を受けて設計
された．
Cは，プログラミング言語の世界の「英語」のようなもの！
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情報処理Ⅱで学んでほしいこと
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Cプログラミングにおける技法や文法
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型，式，演算子
制御文
配列とポインタ，多次元配列，文字列
識別子，変数，関数，再帰
構造体
入出力
基本的なライブラリ関数
有用なツール
していいこと，してはいけないことの区別
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コラッツの問題（１）
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ルール
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


上のルールを繰り返すことで，どんな正整数もやがては１に
なる．
例
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

奇数ならば，３倍して１を加える．
偶数ならば，２で割る．
正整数…1以上の整数
非負整数…０以上の整数
「自然数」は使わない．
5 ⇒ 16 ⇒ 8 ⇒ 4 ⇒ 2 ⇒ 1
3 ⇒ 10 ⇒ 5 ⇒ （上を利用） ⇒ 1
具体的な正整数が与えられれば，それが正しいことを検証で
きる．
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任意の正整数で成り立つことの証明は，なされていない．
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コラッツの問題（２）

コラッツの問題の検証プログラムを作ろう！
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
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テキストエディタ（Emacs）でソースファイルを作り，保存する（こ
こではcollatz.cというファイル名にする）．
ターミナル（GNOME端末など）で「cc collatz.c」を実行する．
コンパイルが成功すれば，a.outという実行ファイルができる．
続いてターミナルで「./a.out」を実行する．
Webで参照可能．
復習に役立てて
ください．
collatz.c
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プログラムの読み方（１）
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入p.75
Cプログラムの骨格
#include <stdio.h>
int main(void)
{
...
return 0;
}
①インクルード文
②メイン関数の宣言
③ブロック開始
④処理
⑤メイン関数の終了
⑥ブロック終了
読み方
 stdio.h … スタンダード・アイ・オー・ドット・ヘッダ
 int … イント
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プログラムの読み方（２）
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内部で何をしているのか？
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while文
最初に，値を変数xに格納する．
変数xの値は，ルールの適用により変わっていく．
xが1なら，計算終了！（xが1でない間は，ずっと繰り返す．）
xが奇数なら，3x+1を計算し，これを新しいxの値とする．
xが偶数なら，x/2を計算し，これを新しいxの値とする．
• 「偶数か奇数か」は，2で割った余りが0か1かで判定する．
if (x % 2 == 1)
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プログラムの読み方（３）
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printf("%d\n", x);
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
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printf("%d / 2 => %d\n", x, x / 2);


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入p.83
x=10のとき，「10 / 2 => 5」を出力する．
x=16のとき，「16 / 2 => 8」を出力する．
printf("OK\n");

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x=3のとき，「3」を出力する（画面に「3」が表示される）．
x=5のとき，「5」を出力する．
変数の値に関係なく，「OK」を出力する．
「\n」は改行文字
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まとめ
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半年かけて，Cプログラミングの技法や文法を学ぼう！
ソースファイルを作るのはテキストエディタ，
そこから実行ファイルを作るのはコンパイラ．
単純な計算は，Cでも単純に記述できる．
使用する記号に注意．
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