プログラミング演習 II

1. プログラミング演習II 2005年1月 19日（第9回） 理学部数学科・木村巌

2. 前回までの復習 • 共用体（union type） • 列挙(enumerated type） • 構造体、構造体のポインタ、typedefなどを用いた、リンクトリストの実装例

3. 今日学ぶこと • ファイル入出力 • 標準入出力から・への入出力 • ファイルとストリーム • ストリームへの入出力 • コマンドラインからの入力

4. ストリーム • ストリーム：入出力できるモノを抽象化した概念 • C言語のプログラムでは、 • 標準入力（キーボード） • 標準出力（画面） • 標準エラー出力（画面） • 以上三つが、デフォルトでopenされている

5. 書式付き入出力 • 標準入力・出力への書式付き入出力 • printf(), scanf() • printf()の変換仕様：表12-1 （p. 388） • scanf()の変換仕様：表12-2 （p. 389） • 出力幅、出力精度の指定 • Sample1.cからSample4.cまでを打ち込んで、コンパイル・実行してみよう

6. いろいろな入出力 • scanf()は、空白の入った文字列を読み込めない • gets()は使うべきではない • 読み込んだデータの保存場所が、読み込んだデータよりも少ない場合、メモリが上書きされる • fgets()を使う（後述）

7. 1文字入出力 • int getchar(void), void putchar(int) • getchar()の返値はint. （charではない） • EOF（End Of File）が、多くの環境で-1という値を割り当てられるが、charだと符号なしなので、-1を255と勘違いしてしまう • Sample7.cを入力して、コンパイル・実行してみよう

8. ファイル入出力 • ファイルをオープンする：ファイルとストリームとを結びつける • ファイル（と結べつけられたストリーム）を読み書きする • ファイルをクローズする：ファイルとストリームとの結びつきを解消する

9. fopen(), fclose() • ファイルを開く：FILE *fopen (char *fn, char *mode); • fnで指定されたファイル名を持つファイルを、modeで指定されたモードでオープンする • FILE型の構造体へのポインタが返値．これをファイルポインタという． • ファイルポインタは、ストリームという概念の実体 • ファイルモード：表12-3（p. 402）参照 • Sample8.cをコンパイル・実行してみよう

10. fopen(), fclose()の使い方 • fopen()は、ファイルをオープンできなかった場合、NULLを返す • ファイルへの入出力が済んだら、ファイルを閉じる：fclose()

11. ファイルへの出力 • fputs(char *str, FILE *fp); • ファイルポインタfpへ、strを出力する • fprintf(FILE *fp, char *fmt, …); • ファイルポインタfpへ、書式指定fmtで出力する．printf()と同じ書式指定が可能

12. ファイルからの入力 • ファイルからの1行入力 • fgets(char *buf, size_t n, FILE *fp); • ファイルポインタfpから、bufへ、n byte読み込む • 読み込むバイト数を指定できるので、バッファをあふれさせる心配がない（gets()の代わりに使う） • 大量のデータを入力 • fscanf(FILE *fp, str *fmt, …); • 書式指定fmtに従って、ファイルポインタfpから読み込む • Sample12.cをコンパイル・実行してみよう

13. バイナリファイルの読み書き • テキストファイルとバイナリファイル • テキストファイル：人間がそのまま読め、テキストエディタ（メモ帳や秀丸など）で編集できる • バイナリファイル：それ以外 • バイナリファイルの利点 • 計算機で処理しやすいデータのままでよい • （人間に読みやすいように加工していない） • 処理が速い

14. バイナリファイル書き出し • fopen()で、モードにbを加えると、バイナリファイルとしてオープンする • size_t fwrite (void *buf, size_t n, size_t c, FILE *fp); • bufのデータを、n byte分、c回、ファイルポインタfpへ書き出す • Sample13.cをコンパイル・実行してみよう

15. バイナリファイルの読み込み • size_t fread (void *buf, size_t n, size_t c, FILE *fp); • ファイルポインタfpから、n byte, c回、bufへ読み込む • Sample14.cを入力し、コンパイル・実行してみよう

16. ランダムアクセス • シーケンシャルアクセス（sequential access） • ファイルの先頭から順番に、データの読み書きを行う • ランダムアクセス（random access） • ファイルの任意の場所について、データの読み書きを行う • どの場所から移動を始めるか • 現在の位置はどこか（ファイルポジション）

17. ランダムアクセス • int fseek(FILE *fp, size_t n, int WHENCE); • ファイルポインタfpのファイルの、WHENCEで指定される位置から、nバイト移動する • WHENCEの部分は、SEEK_SET, SEEK_CUR, SEEK_ENDのいずれか．意味は、教科書p. 417の表を見よ

18. ランダムアクセスしてファイルを読む • size_t fread(void *BUF, size_t SIZE, size_t COUNT, FILE *FP); • ファイルポインタFPのファイルから、BUFに、SIZEバイト、COUNT回読み込む • Sample15.cをコンパイル・実行してみよう

19. コマンドライン引数を使う • int main (int ac, char *av[]) とmain()関数を宣言する • プログラムの引数（起動時に指定された値）を、avという配列を使って受け取ることが出来る • acは、引数の数 • avは、文字列の配列（それぞれが引数） • av[0]は、プログラムの名前が入っている

20. 簡単な例 #include <stdio.h> int main (int ac, char *av[]) { printf (“ac = %d, av[0] = %s, av[1] = %s.\n”, ac, av[0], av[1]); return 0; } • 上記を入力（Sample.c）し、コンパイル・実行してみよう • ./Sample abc def • のように実行してみよ

21. コマンドライン引数 • コマンドライン引数の使い道 • プログラムに、処理すべきファイルを指定する • 与える引数によって、挙動を変える • Sample16.cをコンパイル・実行してみよう

22. 今日学んだこと • ファイル入出力 • 標準入出力から・への入出力 • ファイルとストリーム • ストリームへの入出力 • コマンドラインからの入力

23. レポート課題 • ファイル名を引数として与えると、そのファイルの内容を端末に表示するプログラムmycat-n.cを作れ．ただし、行の先頭に、行番号を表示すること． • 実行例： • ヒント：Sample12.c, Sample16.c. $ ./mycat-n.exe llist.h 1: typedef struct _Node { 2: char *contents; 3: struct _Node *next; 4: } *Node; 5:

24. レポート課題 • 締め切り：2005年1月25日一杯（日本時間で） • 提出：メールで木村（iwao@sci.toyama-u.ac.jp）まで． • 感想などあると木村が喜びます