情報処理Ⅱ 第１回 ２００６年１０月６日（金）

情報処理Ⅱについて 担当は村川猛彦（takehiko@sys.wakayama-u.ac.jp） 「プログラミング基礎Ⅱ」（松田先生）と連携して実施 演習の疑問や誤解を講義で解説し， 講義で紹介する技法を演習で活用する． 成績評価は別々． 目標：「情報処理Ⅱ」および「プログラミング基礎Ⅱ」を通じて，Cで数十行程度のプログラムが自在に作成できるようになること． 予習は不要．復習は必要かも．

成績評価の方法 レポート：１０点満点×２回 期末試験：８０点満点 Cに関する書籍１冊と自筆ノート１冊の持ち込みを認める． 毎回授業開始時に実施する小テストは，成績に加味しない．しかし，受けるのと受けないのでは期末試験で大きく差が開くので，毎回出席することを期待する．

他の科目との関連 セメ スター 科目 内容 目標 １ 情報処理Ⅰ リテラシー 計算機に慣れる プログラミング基礎Ⅰ プログラミングの入門 情報処理Ⅱ プログラミングとCの基礎（講義） プログラミング を学ぶ ２ プログラミング基礎Ⅱ プログラミングとCの基礎（演習） Cで自在に プログラミング ３ アルゴリズム演習Ⅰ プログラミングとCの基礎（演習） ビジュアル情報演習 ビジュアライズ（可視化） ４ ライブラリの活用 情報ネットワーク演習 通信 ５ ６ 情報通信システム演習 研究室配属．研究テーマに応じたプログラム作成 ７ ～ 卒業研究

「EXE（エグゼ）ファイル」，「バイナリ」 とも呼ばれる プログラミングにまつわる用語 プログラミング(programming) プログラムを作ること プログラム(program) プログラミングの結果，作られたファイル 実行可能なファイルを作って計算機に渡すことで，プログラムの指示通りに動作する． Cのファイルは実行可能ではなく（ソースファイルと呼ばれる），コンパイラを用いて，実行可能なファイルに変換する． コマンド(command) 計算機に何をしてもらうか指示すること 「EXE（エグゼ）ファイル」，「バイナリ」 とも呼ばれる

プログラミングの順序 目的・アイデア プログラミング （テキストエディタ） （Cなどで書いた） ソースファイル エラー コンパイル （コンパイラ） 実行 失敗… 実行ファイル 成功！

なぜプログラミングをするのか？ 高速・高精度が要求される処理が可能 問題解決に要する時間を短縮 ロボット，車，原子炉などの「制御」 データの「整理整頓」，整形出力など 他の計算機・プロセス・デバイスとの「通信」 問題解決に要する時間を短縮 それは，自分がすべき仕事か？ それは，計算機に向いた仕事か？

なぜC？（１） 有名なプログラミング言語 C，C++ Java ⇒「情報処理Ⅲ」「オブジェクト指向1～2」で 非手続き型言語: Lisp，Prolog，Haskell，SQL Lightweight Language: Perl，PHP，Python，Ruby Pascal，Delphi，Kylix Fortran，COBOL，BASIC，PL/Ⅰ，ALGOL HSP JavaScript (JScript, ECMAScript) シェルスクリプト，バッチファイル アセンブリ言語

なぜC？（２） 普及しているプログラミング言語 適度に高水準，適度に低水準 他のプログラミング言語の習得に役立つ 高水準：人間が読み書きしやすい． 低水準：計算機向けの記述がしやすい． 他のプログラミング言語の習得に役立つ 実用的な多くのプログラミング言語が，Cの影響を受けて設計された． Cは，プログラミング言語の世界の「英語」のようなもの！

情報処理Ⅱで学んでほしいこと Cプログラミングにおける技法や文法 型，式，演算子 制御文 配列とポインタ，多次元配列，文字列 識別子，変数，関数，再帰 構造体 入出力 基本的なライブラリ関数 有用なツール していいこと，してはいけないことの区別

コラッツの問題（１） ルール 上のルールを繰り返すことで，どんな正整数もやがては１になる． 例 奇数ならば，３倍して１を加える． 偶数ならば，２で割る． 上のルールを繰り返すことで，どんな正整数もやがては１になる． 例 5 ⇒ 16 ⇒ 8 ⇒ 4 ⇒ 2 ⇒ 1 3 ⇒ 10 ⇒ 5 ⇒ （上を利用） ⇒ 1 数学的証明はなされていないが，具体的な正整数が与えられれば，それが正しいことを検証できる． 正整数…1以上の整数 非負整数…０以上の整数 「自然数」は使わない．

プログラムを実際に作って見せるサインです． コラッツの問題（２） コラッツの問題の検証プログラムを作ろう！ テキストエディタ（Emacs）でソースファイルを作り，保存する（ここではcollatz.cというファイル名にする）． ターミナル（GNOME端末など）で「cc collatz.c」を実行する．コンパイルが成功すれば，a.outという実行ファイルができる． 続いてターミナルで「./a.out」を実行する． プログラムを実際に作って見せるサインです．

プログラムの読み方（１） Cプログラムの骨格 #include <stdio.h> ①インクルード文 int main() ②メイン関数の宣言 { ③ブロック開始 ... ④処理 return 0; ⑤メイン関数の終了 } ⑥ブロック終了

プログラムの読み方（２） 内部で何をしているのか？ 最初に，値を変数xに格納する． 変数xの値は，ルールの適用により変わっていく． while文 内部で何をしているのか？ 最初に，値を変数xに格納する． 変数xの値は，ルールの適用により変わっていく． xが1なら，計算終了！（xが1でない間は，ずっと繰り返す．） xが奇数なら，3x+1を計算し，これを新しいxの値とする． xが偶数なら，x/2を計算し，これを新しいxの値とする． 「偶数か奇数か」は，2で割った余りが0か1かで判定する．

プログラムの読み方（３） printf("%d\n", x); printf("%d / 2 => %d\n", x, x / 2); printf("OK\n"); 変数の値に関係なく，「OK」を出力する． 「\n」は改行文字

まとめ 半年かけて，Cプログラミングの技法や文法を学ぼう！ ソースファイルを作るのはテキストエディタ， そこから実行ファイルを作るのはコンパイラ． 単純な計算は，Cでも単純に記述できる． 使用する記号に注意．