プログラミング演習 Ⅱ 第 3 回配列（１）

プログラミング演習Ⅱ第3回配列（１） 情報・知能工学系山本一公 kyama@tut.jp

前回の課題の解説・ポイント • 課題１－１ • 入力は scanf関数 • fprintf関数で出力 • cat コマンドで確認 • 課題１－２ • 入力は fscanf関数 • “バイナリ形式で”と指定されているので、fwrite関数で出力 • List 13-10をそのまま正しく打ち込んで実行

今日の内容 • 教科書 p.87～ • 配列 • １次元配列 • 配列の初期化 • 配列のコピー • オブジェクト形式マクロ • 代入式 • 式の評価と値、評価の順序

配列とは（１） • 同じ型のオブジェクトの集まりを、番号により管理できるようにしたデータ型 • どういうときに使うのか？ • 例えば • テストの成績を出したい • 合計点や平均点を出したい • 学生は何人？

配列とは（２） • 学生が5人だけだったら • 変数は5個 • プログラムで書いても、苦ではない • 学生が300人いたら • 変数が300個！ • 300個の変数名を考えないといけない！ • ある変数名を別の変数名と間違えてはいけない！ • プログラムで書くのは大変 ⇒ 配列の出番！ • 他には • 「ベクトル」を表すために使う

配列の宣言（１） • 普通の変数の宣言は「型名　変数名」 • 配列は「型名　変数名[要素数]」 • 注意：使える要素は0～要素数-1まで • 言語によって違います /* int型で、変数名が vxだったら */ intvx; vc[0] /* int型で、配列名が vcで、要素数が 5 だったら */ intvc[5]; vc[1] vc[2] vc[3] vc[4]

配列の宣言（２） • 要素数は定数でなければいけない！ • こういう宣言はできない！……ことになっている • 最近のコンパイラ（gcc等）だとOKな場合も • 処理系（コンパイラ）に依存するので、なるべく書かないように int n = 5; int a[n]; /* エラー：要素数は定数でなければならない */

配列とfor文（１） • 配列の各要素に、順番に数値を代入することを考える • 配列の要素数が少ないときは、力技でプログラムが書ける • p.90, List 5-2 • for文を使えば、効率良く書ける • p.90, List 5-3 • 要素数が300になっても、同じように書ける

配列とfor文（２） • List 5-3から抜粋 • iが0のとき、vc[0] = 0 + 1 = 1 • iが1のとき、vc[1] = 1 + 1 = 2 • iが2のとき、vc[2] = 2 + 1 = 3 • iが3のとき、vc[3] = 3 + 1 = 4 • iが4のとき、vc[4] = 4 + 1 = 5 • 順番に数値が代入されている • for文は、こういう人工データ作成用途に最適！ for (i = 0; i < 5; i++) vc[i] = i + 1;

配列の初期化（１） • 配列に最初から数値を入れておきたい • 順番に要素を並べる！ • 全体を“{“, “}”で囲む！ • 要素数は書かなくても良い！ • 要素数は自動的に初期化のデータ数になる！ /* List 5-3で代入したものを最初から入れておきたい*/ intvc[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; /* List 5-3で代入したものを最初から入れておきたい*/ intvc[] = {1, 2, 3, 4, 5};

配列の初期化（２） • 初期化のデータ数は少なくても良い • vc[3]とvc[4]は自動的に0に初期化される（そういう決まりになっている） • 多いのはダメ！エラーになる /* List 5-3で代入したものを最初から入れておきたい*/ intvc[5] = {1, 2, 3};/* {1, 2, 3, 0, 0}と同じ */ /* List 5-3で代入したものを最初から入れておきたい*/ intvc[5] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; /* これはエラー */

配列の初期化（３） • 要素数が多い配列で、要素を全部0.0に初期化したい！というような場合 • p.91, List 5-4のようにすべき • for文を使って全ての要素に同じ数値を入れる inti; double vd[300]; for (i = 0; i < 300; i++) vd[i] = 0.0;

配列のコピー • 配列 vaを配列 vbにコピーしたい • というようなことは、できない！ • for文で要素ごとにコピーしましょう • p.93, List 5-6を参照のこと intva[5], vb[5]; vb = va; intva[5], vb[5], i; for (i = 0; i < 5; i++) vb[i] = va[i];

オブジェクト形式マクロ（１） • p.96, List 5-9のようなプログラムを作った • 作ったときの学生の数は5人 • 学生の人数が増えた！8人になった！ • 「5」を「8」に変更したい！ • でも、printf文の中の”5”は”8”に変えてはいけないから、エディタの一括置換は使えない • 全部目で見てチェックしなきゃいけない！ • プログラムが何千行もあったら、すごく大変だ！

オブジェクト形式マクロ（２） • こんなときにマクロを使おう！ • “#define”で定義する • ”#”で始まるものは全部コンパイラへの命令（”#include”も） • 大文字で定義する（慣習） • プログラムの中で使える変数みたいなもの • 利点 • 何の数値か分かりやすくなる！ • 変更が容易になる！ • プログラムの間違いが減る！ #define STUDENTNUMBER 5 inttensu[STUDENTNUMBER];

式の評価、式の値 • 式はその値を評価することができる • 代入式でも評価できる • 代入式の値は左辺の変数の型と値 int x = 2; xは？ ⇒ 2 int x = 2, y; y = x; ⇒ 式の値は？ ⇒ y の型と値 ⇒ 2

評価の順序 • それぞれの変数の値はいくらになる？ • 式の評価は右から • 最初eに10が代入される • ”e=10”という式の値は10 • その式の値がdに代入されて、d=10になる • 以下繰り返しで、全ての変数の値は10になる！ int a = 1, b = 2, c = 3, d = 4, e = 5; a = b = c = d = e = 10; int a = 1, b = 2, c = 3, d = 4, e = 5; a = (b = (c = (d = (e = 10))));

今週の課題 • 教科書 p.93, 演習5-4のプログラムを作成せよ。 • ２つの n 次元ベクトル x, y をキーボードから入力し、それらの内積を求めて表示するプログラムを作成せよ。次元数 n は”#define”を使って適当な値をプログラム内で定義すること。なお、内積の定義は以下の通り。

レポートについて • 電子メールで提出 • 提出先は prog2@slp.cs.tut.ac.jp • Subjectを「プログラミング演習２　課題2提出　学籍番号・氏名」とすること • C言語ソースファイルを添付する • メールの本文には何も書かなくて良いです • ソースファイルの頭にコメントで以下の情報を入れる • 学籍番号・氏名 • プログラムの説明（どのように動くのか、工夫した点等） • 実行結果（長い場合は一部）を貼る • 提出締切は、10月24日（水） 12:00 （１週間後）

授業用Webサイト • URL: http://www.slp.cs.tut.ac.jp/~kyama/programming2/ • 課題のpdfファイルが置いてあります。 • 授業で使ったpptファイルを置いていきます。 • 質問メールは、以下のどちらかのアドレスまで • kyama@tut.jp • prog2@slp.cs.tut.ac.jp • C-515へ直接質問しに来ても構いません

プログラミング演習 Ⅱ 第 3 回 配列（１）