情報処理Ⅱ 第２回２００５年１０月１４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  対象の例 • 変数 • 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; 6 識別子の命名規則（３）  「予約済み識別子」もNG    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（例外はあるが，避けておくほうが無難）例   × int printf, NULL; ○ int Printf; 7 識別子の命名方針  よく使う変数名    変数は，1文字～数文字．もしくは，その用途がわかるものにする．   a, b, c, msg, from, to, filename 関数名は，その機能がわかるものにする．長くなる．    ループ用変数: i, j, k 座標: x, y transform_rectangle_to_circle transformRectangleToCircle ラベルや定数は，大文字と下線のみを使用する  NULL, EOF, _ _LINE_ _ 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; float f = 1.0; char c = '1'; char *p = "1"; 相互に変換できる？（整数の「1」）（実数の「1」）（文字の「1」）（文字列の「1」） 9 型の分類  オブジェクト型        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） 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)のとりうる値は      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． 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多い． 15 範囲を越えるとどうなるか?  signed char型変数に13*13を格納すると？ 16 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 17 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 18 無限小？  1から始めて2でどんどん割っていくと，   いくらでも小さい数ができる？いずれは0になる？ 19 １なのに，１でない？   for文を用いて，0, 0.1, 0.2, ..., 1.0 を取り出す．プログラミングの心がけ   （最善）実数型はループ用変数にしない．（次善） != ではなく，> や < を用いて終了判定をする． 20 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, 6.62606876E-34L long double型上記の英字は，大文字でも小文字でもよい． 21 異なる型の値同士の計算   1/3 と 1.0/3 と 1/3.0 と 1.0/3.0 は同じ値? 演算において，大きい範囲の型に揃えられる．      int > short, int > char （汎整数拡張） long double > double > float > long long > long > int （暗黙の型変換） unsigned > signed 変数に値を格納する（代入する）ときは，変数の型に応じて型変換が行われる．プログラミングの心がけ   unsignedとsignedの整数値を混在させて演算しない． 1/3は，0 22 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．オーバーフロー，計算誤差，型変換に注意． 23