応用情報処理技術者試験の対策サイトです。 応用情報処理技術者試験の午前問題を中心とした基礎用語の解説を中心に掲載します。書き始めたばかりなので、内容はまだまだ不十分です。
カテゴリ:

13.実際の設定 > 13.1 C言語

まず、言葉の定義から
引数:関数に渡す値
戻り値:関数の処理をした結果、呼び出し元に返す値

関数の書き方は、以下です。

戻り値の型 関数名(引数)

void
void main(){
 メイン関数。voidは戻り値が無いという意味です。(returnを使わない、またはreturn 10などと戻り値を入れず、returnのみと記載)。例えば、printfにて表示する。
 
int
int fact(int n)
 「型 関数の名前(引数)」です。
 returnで戻り値を返す


■プロトタイプ宣言
いろいろな処理をする関数を書き、最後にmain関数を書きます。先にmain関数を書いて、後ろにその他の関数を書く場合、関数の型だけを先に宣言しておく必要があります。それをプロトタイプ宣言といいます。

■参考としたサイト
http://www.sejuku.net/blog/4791#_C


■Cの環境
WindowsでCのコンパイル環境(gcc)が欲しいので、以下に従う
http://yohshiy.blog.fc2.com/blog-entry-292.html

MinGW のダウンロード
https://sourceforge.net/projects/mingw/?source=typ_redirect

欲しいのはCのコンパイル環境だけなので
mingw32-base
mingw32-gcc-g++
を選択してInstllationタブからApply Chagesから「apply」
※格安SIMからのテザリングのせいか、結構時間がかかる

PATHの設定をします。システム環境変数のPATHのところを編集して、最後に「;C:\MinGW\bin」を追記

これで完成。再起動は必要なかった。

コマンドプロンプト(cmd)を起動して
gcc -o test test.c
でコンパイル。※テキストでtest.cというファイルを作り、上記コマンドを実行するとtest.exeという実行ファイルが完成する
※文字化けするときは、メモ帳ではなくなんらかのエディタで文字コードを「Shift-JIS」で保存すると治る可能性がある。

■Cの環境2 Linuxを入れる
VMware Workstation player(=VMware player)をダウンロード
http://www.vmware.com/jp/products/player/playerpro-evaluation.html

Windows64bit版をダウンロードし、インストール
インストールするとき、○○がなんちゃらと出たが、入れなかった。

CentOSのダウンロード
http://isoredirect.centos.org/centos/7/isos/x86_64/CentOS-7-x86_64-DVD-1611.iso

4Gもあるから重たい。軽くできるソフトもあるようだが、不用意にソフトを入れたくないので、入れなかった。

上記の中で理研のサイトから取得しょうとしたが、重すぎて、途中で中断。
http://ftp.riken.jp/Linux/centos/7/isos/x86_64/CentOS-7-x86_64-DVD-1611.iso


■ドットインストール C言語入門
http://dotinstall.com/lessons/basic_c
とてもわかりやすいVTR。


OSのコマンドを実行するプログラム。以下では、system関数を使って、pwdとdirを実行させています。
Linuxで動作させています。

https://www.ipa.go.jp/security/awareness/vendor/programmingv1/b06_04_main.html を参照

■プログラム pg.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char * argv[])
{
 system(pwd;dir);
}
※argc = argument count (コマンドラインからの引数の数)。argv = argument vector 

■コンパイル
#gcc -o pg pg.c
 ※pg.exeとしても結果は同じで、exeファイルが作成される。

■実行および実行結果
#./pg.exe
/home   ←pwdの実行結果
pg.c pg.exe  ←dirの実行結果

■Windowsの場合は” ”で囲いましょう
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
 system("dir");
}

■Windows環境にて、IPアドレスを入力してもらい、そのIPアドレスにpingを打つプログラム
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
 char sbuff[512];
 char command[1024];
 printf("アドレスを入力してください");
 gets(sbuff);
 // コマンドを合成する
 sprintf(command,"ping %s",sbuff);
 // コマンドを実行する
 system(command);
 return 0;
}

3項演算子とは、以下のように書くことで、スッキリとしたプログラムになります。

条件式 ? 式1 : 式2

条件式の結果がYesならが式1を返し、Noなら式2を返します。

たとえば、以下です。これは、aの方が大きければa、bの方が大きければbになります。
a >= b ? a : b

では、以下のプログラムを書いてみましょう。
---------------------プログラム2---------------------------
aとbの大きい数字を表示するプログラムを作りましょう
----------------------------------------------------------------
➀aとbを入力させます。
aとbで、大きな値を出力します。
応用情報技術者試験を勉強する成子 

書いてみましたが、自信はありません。




#include<stdio.h>
int main(){
 int a;
 int b;
 printf("aを入力してください:");
 scanf("%d",&a);
 printf("bを入力してください:");
 scanf("%d",&b);
 a >= b ? a:b;
}
さて、結果はどうでしょうか。
c:\work>gcc -o pg3 pg3.c

c:\work>pg3.exe
aを入力してください:5
bを入力してください:4

c:\work>
結果が表示されません。結果を表示するようになっていなからです。以下のようにしましょう。また、intでaとbをまとめています。 int main(int a,int b){ としてもいいです。
#include<stdio.h>
int main(){
 int a,b;
 printf("aを入力してください:");
 scanf("%d",&a);
 printf("bを入力してください:");
 scanf("%d",&b);
 a >= b ? printf("%d\n",a):printf("%d\n",b);
}
今度はうまくいきました。
c:\work>pg3.exe
aを入力してください:5
bを入力してください:4
5

または、関数に引き渡すことも可能です。書いてみませんか?
顔カット3 

書きました。動きましたよ。
main関数からHikakuというaとbを比較する関数を呼びます。
結果をresultに入れて、それを表示します。
#include<stdio.h>
int Hikaku(int a,int b){
 return (a>=b)? a:b;
}
 
int main(int a,int b){
 printf("aを入力してください:");
 scanf("%d",&a);
 printf("bを入力してください:");
 scanf("%d",&b);
 int result;
 result=Hikaku(a,b);
 printf("%d\n",result);
}
ただ、Hikaku関数のa,bとmain関数のa,bは別物です。その関数の中でのみ変数が有効だからです。
よって、分かりやすいように、違う文字にした方がいいでしょう。
少し整形をした完成版がこちら。
#include<stdio.h>
int Hikaku(int x,int y){
 return (x>=y)? x:y;
}
 
int main(){
 int a=0;
 int b=0;
 int result;
 printf("aを入力してください:");
 scanf("%d",&a);
 printf("bを入力してください:");
 scanf("%d",&b);
 result=Hikaku(a,b);
 printf("大きい数字は%d\n",result);
}

以下のように、実行するプログラムに引数をつけて渡す場合があります。
# program.exe 123

ping 10.1.1.1なども、pingコマンドに10.1.1.1を引数としてつけますね。
このとき、int main(int argc,const char *argv[])を使います。
では、以下のプログラム(arg.c)をコンパイルして実行しましょう。
#include <stdio.h>
int main(int argc,const char *argv[])
{
 int count;
 for(count=0;count<argc;count++){
  printf("argv[%d]=%s\n",count,argv[count]);
 }
 return 0;
}
※argc = argument count (コマンドラインからの引数の数)。argv = argument vector 
実行結果は、以下のようになります。

c:\pg>arg.exe I am a boy.
argv[0]=arg.exe
argv[1]=I
argv[2]=am
argv[3]=a
argv[4]=boy.

変数の有効範囲について、実際にプログラムを実行しながら確認しましょう。
変数iを以下のようにfuncという関数とmainという2つの関数で定義しています。
どちらは互いに独立しています。

#include <stdio.h>
void func(int i){
 printf("funcでのi=%d\n",i);
}

int main(){
 int i=0;
 func(5);
 printf("mainでのi=%d\n",i);
 return 0;
}

func関数では、main関数の引数5を受け取っています。
main関数では、定義した int i=0が有効です。
なので、同じiでも、全く別物となります。実行結果は以下です。

c:\pg>pg
funcでのi=5
mainでのi=0

このように{}内で宣言した変数はローカル変数です。
一方、外に出すと、このプログラムで利用できるグローバルになります。

応用情報技術者試験を勉強する成子

どっちがお勧めですか?
ローカル変数です。
関数の先頭または、その変数を使用する直前が分かりやすくていいと思います。

■指定子
・char(文字) ⇒ %c
・int(整数) ⇒ %d
・char *(文字列) ⇒ %s
・double(小数含む値) ⇒ %lf

■変数
変数の宣言する場所ですが、関数の先頭または、その変数を使用する直前が分かりやすくていいと思います。

■コメント
/*  */  複数行のコメントを書く場合、終わりがわかるように*/で終わる
// 1行コメントの場合は、先頭に//をつけるだけ

■代入演算子
a+=1; a=a+1;
a-=1; a=a-1;
http://c-lang.sevendays-study.com/day2.html 表2-5より

■論理演算子
&& →AND (例)a == 0 && b == 0  aが0かつ、bが0ならば
|| → OR (例) a == 0 || a == 1  aが0か1ならば
! →否定  (例)!(a == 0)
http://c-lang.sevendays-study.com/day3.html 表3-2より

■比較
aが3以上 ⇒a>=3
※=は後

■キーボードからの入力
・スキャンエフで、キーボード入力。この場合は、整数値をaに入れる
 scanf("%d",&a);

※&が必要なので、注意。&をつけるのは、メモリ上のアドレスをつけるときも必要でした。
http://sm.seeeko.com/archives/65925709.html
そうです。これは、メモリ上のアドレスを表しているのです。
なぜ&をつけるかという正確な理由は分かりませんが、入力された文字を、aのアドレスの場所に入れるとイメージしてもらえばいいでしょう。&をつけないと、エラーになったと思います。

■int main(void)
・意味は、「型 関数の名前(引数)」です。
・intは整数型。float、doubleは小数も表せる。floatは7桁、doubleは15桁。⇒基本はdoubleを使おう
・void → 引数が無いので、戻り値が無い(returnが無い)。例えば、printfにて表示する。
・returnは戻り値
・return 0 →深い意味はない。intの整数型の場合、正常終了という意味で0を返している。

■インクルードファイル
#include<stdio.h>
.hはヘッダファイルという意味。cプログラムのファイルであれば.c
stdioは、standart input outputの意味

■構造体
structで宣言する
以下のサイトが分かりやすい
http://www.isl.ne.jp/pcsp/beginC/C_Language_14.html

■関数について
名前に関して、大文字と小文字は区別される。
大文字小文字を変えてしまうと、「warning: implicit declaration of function〜」として、そんな関数が無いと怒られます。
※変数も、大文字小文字は区別される。
※名前に大文字を使うかどうかなどは、開発方針などで決められていることでしょう。

---------------------プログラム1---------------------------
円の面積を求めるプログラムを作りましょう
----------------------------------------------------------------
■処理
➀半径を入力
円の面積を出力

■プログラムの構造
➀変数を定義 r:半径 x:面積
▲瓮ぅ鷭萢 main
 ・半径を入力させる scanf
 ・円の面積を表示する printf
web1 

とりあえず、作ってみました。
#include <stdio.h>  //おまじない
double main(void){ 
 double r; //円の半径。半径は小数かもしれないのでintではなくdoubleに
 double x; //円の面積。3.14を掛けるので小数にするからdoubleに
 printf("半径rを入力してください:"); //文字を出力
 scanf("%lf", &r); //画面から入力させ、その結果をrに入れる。doubleなので%lf
 x=r*3.14; //円の面積を計算する。
 printf("半径%lfの円の面積は%lfです",r,x); //文字を出力
}
いいと思います。
では、コンパイルしてみましょう。
c:\work>gcc -o pg1.exe pg1.c

c:\work>pg1.exe
半径rを入力してください:3
半径3.000000の円の面積は9.420000です
c:\work>
うまく動きましたね。

2行目のmain関数では、なぜ、以下にしたのですか?
double main(void){
応用情報技術者試験を勉強する成子 

rやxがdoubleだからです。




ここの書き方は、以下です。
 [戻り値の型] [関数名]([引数])
 まず、先頭ですが、処理結果の戻り値(または返り値)の型を指定します。今回は、戻り値がありません。なので、doubleにする必要はありません。そして、引数として、このmain関数に渡される値もありません。
いろいろな書き方をすると思いますが、参考までに、Windowsのコンパイル環境では以下でした。
main(void){  ⇒エラー
int main(void){  ⇒正常動作
void main(void){  ⇒正常動作
int main(){  ⇒正常動作
void main(){   ⇒正常動作

まあ、2行目がいいと思います。加えて、double xを定義せずにそのまま計算させましょう。その方がシンプルになります。加えて、下から2行目の最後に改行コード「\n」を入れておきました。
#include <stdio.h> 
void main(void){ 
 double r; //円の半径。半径は小数かもしれないのでintではなくdoubleに
 printf("半径rを入力してください:"); //文字を出力
 scanf("%lf", &r); //画面から入力させ、その結果をrに入れる。doubleなので%lf
 printf("半径%lfの円の面積は%lfです\n",r,r*3.14); //文字を出力
}
うまく動きましたね。

--------------------------------
では、違う書き方をしてみましょう。
■プログラムの構造
(竸瑤鯆蟲繊r:半径 x:面積
▲瓮ぅ鷭萢 main
 ・半径を入力させる scanf
 ・円の面積を表示する printf
4愎堯Menseki
 ・x=r*3.14で計算する

ここでは、戻り値を理解するために、Mensekiという関数で面積の計算をしてもらいます。
書いてもらったプログラムが以下です。
#include <stdio.h> 
double Menseki(r){
 double x; //円の面積。3.14を掛けるので小数にするからdoubleに
 x=r*3.14; //面積の計算
 return x; //xを戻り値として返す
}
int main(void){
 double r;
 printf("半径rを入力してください:"); //文字を出力
 scanf("%lf", &r); //画面から入力させ、その結果をrに入れる。doubleなので%lf
 double result;
 result=Menseki(r);
 printf("半径%lfの円の面積は%lfです",r,result); //文字を出力
}
コンパイルしてみましょう。
c:\work>gcc -o pg1.exe pg1.c
pg1.c: In function 'Menseki':
pg1.c:3:8: warning: type of 'r' defaults to 'int' [-Wimplicit-int]
 double Menseki(r){
エラーが出ましたね
double Menseki(r)において、rのタイプが定義されていないことが原因です。引数であっても、double rと定義しましょう。
また、小数点以下の表示が不自然なので、小数点以下を指定しましょう。
%.0lfとすることで、小数点以下が0桁。%.2lfとすることで、小数点以下2桁であることを表します。

でき上ったものは以下です。
#include <stdio.h> 
double Menseki(double r){
 double x; //円の面積。3.14を掛けるので小数にするからdoubleに
 x=r*r*3.14; //面積の計算
 return x; //xを戻り値として返す
}
int main(void){
 double r=0.0;
 double result=0.0;
 printf("半径rを入力してください:"); //文字を出力
 scanf("%lf", &r); //画面から入力させ、その結果をrに入れる。doubleなので%lf
 result=Menseki(r);
 printf("半径%.0lfの円の面積は%.2lfです",r,result); //文字を出力。小数点以下を0桁にするため%.0lf、2桁にするから%.2lf
}
実行すると、以下です。小数点以下がきれいになりましたね。
c:\>pg
半径rを入力してください:5
半径5の円の面積は78.50です

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