情報処理II

情報処理Ⅱ
第５回
2004年11月2日（火）
演算子のすべて（復習）
1. 関数呼び出し( )，配列の添字[ ]，構造体のメンバ参照（., ->）
2. 単項演算子(!, 単項*, ++, 単項+, sizeof, キャストなど)
3. 乗除(2項*, /, %)
4. 加減算(2項+, 2項-)
5. シフト(<<, >>)
6. 関係(<, >, <=, >=)
7. 関係(==, !=)
8. ビット演算(&)
9. ビット演算(^)
10. ビット演算(|)
11. 論理演算(&&)
12. 論理演算(||)
13. 3項演算子(? :)
14. 代入演算子(=, +=など)
15. コンマ(,)
高い
優
先
順
位
低い
優先順位を変えたければ，( )で囲む．( )が何重にもなることがある．{ }や[ ]は，
この目的で使用できない．

2
３項演算子

オペランド1 ? オペランド2 : オペランド3



例: t = (a > b) ? a : b; ⇒
if (a > b) t = a; else t = b;
演算結果は左辺値ではない



まずオペランド1を評価する．それが真であればオペランド2を，
偽であればオペランド3を評価して，その値を演算結果とする．
× a > b ? a : b = 10;
○ *(a > b ? a : b) = 10;
a, bはポインタ変数
3項演算子の入れ子も可能だが，読みにくい
3
その他の演算子



関数呼び出し: ( )
配列の添字: [ ]
コンマ演算子: ,

例: for (i = 0, p = function(p[i], 1); i <
10; i++)
これらは構文の一部であり，演算子ではない．
4
代入の順序について

オペランドの評価順序は，特に明記したものを除いて，不定
（処理系依存）である．式の中で同一のオブジェクトに２つ以
上の代入をしないよう心がける．


例: x=2; printf("%d, %d", ++x, ++x); の出力は
「3 4」かもしれないし，「4 3」かもしれない．
例： x % 2 ? (x = x * 3 + 1) : (x /= 2); は意
図通りに動作する（が，if文で書くほうが自然）．
5
まとめ




Cでは多彩な演算子が利用できる．いくつかは数学の記号に
近く，いくつかはC独特である．
各演算子には優先順位がある．
同じ優先順位の演算の評価順序を決めるのは，結合の方向
である（演算子により，「左から右」か「右から左」かが決まっ
ている）．
評価されない式に注意．
6
本日学ぶこと

配列(array)，文字列，多次元配列



次に学ぶこと：ポインタ(pointer)
配列とポインタは，Cではきわめて重要な要素．
ここでつまづくと，ろくにプログラムは作れない．
問題

配列を用いて，行列計算（和，積，逆行列，固有値などの計
算）ができるか？
7
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．
8
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．
9
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．
10
ビットパターンのプログラムを配列で
0
0
1
0
1
0
0
0
y[7] y[6] y[5] y[4] y[3] y[2] y[1] y[0]
0
0
1
0
1
0
0
a
0
11
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};
12
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．



要素数をコンパイラが決めてくれる．
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[ ];
13
配列の要素数の求め方

aを配列変数とすると，sizeof(a) / sizeof(a[0])
でその要素数が求められる．


算術型に限らず，どんな型でも成立する．
aがポインタ変数の場合や，mallocライブラリルーチンなどで
動的に確保した配列領域には，利用できない．
14
文字列

文字列は，末尾に '\0' のつくchar配列である．



'\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'
15
文字列と配列変数

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．

文字列ではない．
16
文字列を書き換える例
i
i
i
i
i
i
i
i
i
= 1
= 2
=
3
=
4
=
5
=
6
=
7
=
8
=
9
と出力できる？

printf("i = %9d", i); の「9」を書き換える．
17
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．
18
多次元配列の初期化

例






int a[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8,
9}};
int a[3][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int a[3][3] = {1, 2, 3, 4};
int a[3][3] = {{1, 2}, {3, 4}};
int a[2][2][2] = {{1, 2}, {3, 4}};
int a[ ][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．
19
行列の積を求めるプログラム（１）

2×2の行列は int a[2][2]; で宣言．


float，double，unsigned intのほうがいい場合も
a と b の積を c に格納するとき:
b[0][0]
b[1][0]
b[0][1]
b[1][1]
a[0][0] a[0][1]
c[0][0] = a[0][0] * b[0][0] c[0][1] = a[0][0] * b[0][1]
+ a[0][1] * b[1][0]
+ a[0][1] * b[1][1]
a[1][0] a[1][1]
c[1][0] = a[1][0] * b[0][0] c[1][1] = a[1][0] * b[0][1]
+ a[1][1] * b[1][0]
+ a[1][1] * b[1][1]
20
行列の積を求めるプログラム（２）

一般に，


n×mとm×pの行列の積を求めることができ，結果は
n×pの行列になる．
c[i][j] = ∑0≦k≦m-1(a[i][k] * b[k][j])
これを 0≦i≦n-1，0≦j≦p-1 に対して計算すればよい．
p
３つの変数i, j, k
による３重ループ
m
n
n
p
21
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．
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．
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．
22
次に学ぶこと


ポインタ(Pointer)
問題


文字列が回文（"noon", "トマト" など）かどうか判定でき
る？
float型の値のビットパターンを出力できる？
23
ポインタ

ポインタとは?


指し示すもの
配列とはまた別の，実用的かつ多様な型を作る一つの方式
(派生型)
y
*y
24

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