プログラミング演習Ⅱ 第 8 回 マクロ・列挙体等 情報・知能工学系 山本一公

前回の課題の解説・ポイント（１） 課題６－１ – プログラムそのものは特にどうということはない – 出力は全部 unsigned にキャスト –char / signed char / unsigned char : 1 byte –signed short int / unsigned short int : 2 byte –signed int / unsigned int : 4 byte –signed long int / unsigned long int : 8 byte –signed long long int / unsigned long long int : 8 byte –float : 4 byte –double : 8 byte –long double : 16 byte

前回の課題の解説・ポイント（２） 課題６－２ – 説明スライドの通り – 右シフトと左シフトを組み合わせることで回転を実 現する unsigned lrotate(unsigned x, int n) /* 左回転 */ { return (x > (sizeof(unsigned) * 8 – n)); } unsigned rrotate(unsigned x, int n) /* 右回転 */ { return (x >> n | x << (sizeof(unsigned) * 8 – n)); }

課題５の採点結果から 課題 5−2 – 今の関数呼び出しが初めてかどうか（ W を直接返すか どうか）を判定するために、変数を用意すること自 体は正しい – その変数の初期値として 0 を代入しておき、その変数 が 0 なら初めての呼び出しなので、 1 を代入すれば良 いだけ – 呼ばれる度にその変数に 1 を加算する必要はない 初めてかどうかだけが判定できれば良いのだから 加算し続けると、そのうち 0 に戻ってしまって、予期せぬ不 具合が起きる可能性がある

課題６の採点結果から 課題 6−2 – ビット数を数える必要がある やり方は正しければ何でも良い – 大域変数 count を用意して、 count_bits() でカウ ントさせている人がいる この場合、 rrotate()/lrotate() より先に、 count_bits() が 一度呼び出されている必要がある – それをプログラマがやらないといけない 関数が独立していない。使うとき注意が必要にな る – 実装としてあまり好ましくない

今日の内容 教科書 pp.183 ～ 193, 198 ～ 205 – 再帰は来年になってから 関数形式マクロ – コンマ演算子 列挙体 – 列挙定数 入出力と文字 –getchar(), putchar(), EOF –JIS コード (ASCII コード )

関数形式マクロ（１） 関数っぽくマクロを書くことができます – 引数・返却値の型を気にしなくてもよい ただし、自動的に型が拡張されるので注意！ – マクロなので、コンパイル時に展開される 通常、プログラムサイズ⇒大、速度⇒高 #define sqr(x) ((x) * (x)) /* 二乗を計算する関数形式マクロ */ … printf(“ その数の二乗は %d です。 \n”, sqr(nx));

関数形式マクロ（２） 副作用に注意 –sqr(a++) ⇒ (a++)*(a++) – 意図しない結果に！ 引数・マクロ全体を () でくくろう！ – 式を入れるとおかしなことに #define add(x,y) x + y … z = add(a, b) * add(c, d); ⇒ z = a + b * c + d; 意図しない結果に！

関数形式マクロ（３） “{“ と ”}” で囲んでブロックを作って、その中に 処理（複数の文）を書く 「手続き形式マクロ」とも呼ぶ 教科書では間違いの例として紹介されているが 、 if 文のブロックを ”{” と ”}” で囲まなかったのが問 題 この書き方自体が悪い訳ではない #define putsa(str) { putchar(’_a’); puts(str); }

コンマ演算子 “,” で式をつなぐと、一つの式になる – 左から順に評価される – これを利用して、先の例を常に問題が出ない ように書き直すことができる – 警報を発して文字列を表示するマクロ #define putsa(str) ( putchar(‘\a’), puts(str) )

関数形式マクロの 展開のされ方を見る コンパイルするときに、 gcc にオプションとし て ”-E” を与える –“gcc –E list8-1.c” のようにする – コンパイルされず、前処理 (preprocess) だけが行われ る C 言語ソースファイル中の ”#” で始まる行の処理（ #define や #include ）だけが行われる 関数型でもマクロなので「コンパイル前に文字 の置き換えが行われるだけ」なことに注意せよ

列挙体（１） 値の集合を表すデータ構造 – メンバーに順番に値が割り当てられる – 列挙定数は int 型 enum animal { Dog, Cat, Monkey, Invalid }; /* Dog = 0, Cat = 1, Monkey = 2, Invalid = 3 となる */ enum animal select(void) /* 返り値が enum 型 */ { int tmp; … return (tmp); /* 実際の返り値は int 型 */ }

列挙体（２） 列挙体メンバーは定数 –case 文で使える – 上手く使えれば便利 enum animal selected; do { switch (selected = select()) { case Dog : dog(); break; case Cat : cat(); break; case Monkey : monkey(); break; } while (selected != Invalid);

列挙定数 列挙定数は値を変えられる 途中でも変えられる 月名と月数の対応 enum animal { Dog = 1, Cat, Monkey, Invalid }; /* Dog = 1, Cat = 2, Monkey = 3, Invalid = 4 となる */ enum animal { Dog, Cat = 3, Monkey, Invalid }; /* Dog = 0, Cat = 3, Monkey = 4, Invalid = 5 となる */ enum month { January = 1, February, March, April, …, December };

入出力関数と EOF getchar() – 標準入力（キーボード）から１文字読み込む – 返却値は int 型。読み込んだ文字を返す – ファイルの終端かエラーで EOF を返す EOF: ファイルの終端（ End of File ）の意。 stdio.h 内で定義されている。 putchar() – 標準出力（端末画面）へ１文字書き込む – 返却値は int 型。書き込んだ文字を返す – エラーで EOF を返す

文字（１） 文字には「文字コード」という数値が 割り当てられている – 文字はコンピュータ内部では数値として 扱われている JIS コード表（ p.200, Table 8-1 ） – アルファベット・半角カナと文字コードの 対応表 アルファベットの部分は ASCII コードと同じ

文字（２） １文字をシングルクォートで囲むと 文字コード（数値）になる 拡張表記 –p.203, Table 8-2 –printf() や puts() の中でも使う ‘0’= 0x30, ‘1’= 0x31, ‘A’= 0x41, ‘a’= 0x61, ……

今週の課題 1. 教科書 p.187, 演習 8-3 のプログラムを作成せよ。 main 関数等も作成して、完成したプログラムを 作成すること。 gcc に ”-E” オプションを与えて、関数形式マク ロが正しく展開されていることを確かめること。 2. 教科書 p.205, 演習 8-8 のプログラムを作成せよ。 ※ヒント：基本的には、１文字ずつ読み込んで、 改行があったら数えている行数を増やせばよい。 行の途中で EOF は出ないと考えて良い ※キーボードから EOF を出すには ”Ctrl + D”

レポートについて 電子メールで提出 – 提出先は –Subject を「プログラミング演習２ 課題 7 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、 12 月 12 日（水） 12:00 （１週間後）

授業用 Web サイト URL: – 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 C-515 へ直接質問しに来ても構いません