プログラミング演習I ２００３年5月7日（第4回） 木村巌.

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1 プログラミング演習I ２００３年5月7日（第4回） 木村巌

2 知識編：C言語の初等文法 いくつかの型の詳細 条件文

3 実践編：条件文、ループ構文を 用いたプログラミング
If文をつかったプログラミング

4 いくつかの型の詳細 前回、整数型、浮動小数点数型、文字型について学んだ それらの型が表現できる範囲をはっきりさせておこう！

5 ビットとバイト 1bitとは、2進表記一桁で表現できる情報量のこと 端的にいうと、0か1．
1byteとは、8bitのこと．つまり、0, 1が8桁． ( )から、( )まで、256通りの組み合わせがある キロバイト、メガバイト、ギガバイト、テラバイト

6 整数型の詳細 int型は、short, 指定なし, longの三種類の大きさと、signed, unsignedの符号の有無の区別がある．
略記：short intはshort, long intはlongと略記可能 sizeof　演算子……sizeof(型名)で、型が占めるメモリの大きさを返す

7 整数型の大きさ #include <stdio.h> int main(void) {
printf (“short %d\nint %d\nlong %d\n”, sizeof (short), sizeof (int), sizeof (long)); return 0; } sizeofint.cとして保存し、コンパイル＆実行してみよう．

8 整数型の大きさ（続き） 現在の主要な環境では limits.hに個々の値の上下限が定義されている（ANSI Cの要請）
short 2byte, int 4byte, long int 4byte C99ではlong longも定義されており、8byte となることが多い． 個々のサイズがANSI Cで定義されているわけではない！定義では、 2≦sizeof(short)≦sizeof(int)≦4≦sizeof(long) limits.hに個々の値の上下限が定義されている（ANSI Cの要請）

9 2の補数表現 符号付整数のビット列としての表現法 正の整数：単純に2進表現する
例：0 = (0), 1 = (1), 2 = (10), 3 = (11), …… nビットでのとき、n-1ビット使える．0～2n-1-1 負の整数：すべてのビットの補数を取り（1を0に、0を1にする）、更に1加える 例：-1→(000…0001)ー補数→(111…1110)ー1加える→(111…1111) = -1.

10 2の補数表現（続き） 負の最大値(100…000)または-2^(n-1)に相当する正の整数は存在しない．この値が負にされても、同じ値になる．
符号付整数のビット列としての表現には、他に 1の補数表現 符号ビットを独立に持つ表現 がある．正の整数の表現はどれも同じ．

11 符号なし整数 unsignedを指定すると、正の整数のみあらわす：unsigned short, unsigned int, unsigned long. n bitで0から(2^n)-1までを表現 (111…111)は符号なしの場合(2^n)-1．符号付で2の補数表現なら、-1である． 符号なし整数に対する算術演算は、すべて2^nを法として行われる．

12 符号なし整数（続き) #include <stdio.h> int main (void) {
printf ("%u\n", 0xffffffff + 0x1); return 0; } uint.cとして保存、コンパイルして実行すると幾つになるか？

13 文字型 char型．char, signed char, unsigned charの3つ
占めるメモリは同じ．多くの場合、sizeof(char) = sizeof (signed char) = sizeof (unsigned char) = 1. ANSI Cで定義されているわけではない．limits.hのCHAR_BITという定数を参照． getchar()を使うときに、戻り値をcharとするとトラブルの元（intとすべき)．詳細は後述．

14 浮動小数点数型 float, double, long doubleの3種類 それぞれの大きさはANSI Cでは規定されていない
sizeof()演算子でバイト幅を調べよ！ floatで表せる範囲はdoubleでも表せ、doubleで表せる範囲はlong doubleでも表せる doubleとlongとは多くの場合相互変換可能（だが、ANSI Cでは規定されていない）

15 浮動小数点型（続き）

16 浮動小数点数型（続き） 32bit doubleの場合、符号に1bit, 指数に7bit, 仮数部に24bit使う．
64bit long doubleの場合、符号に1bit, 指数に10bit, 仮数部に53bit使う．

17 条件文 すでに何回か使ったように、if文によって、プログラムの実行を制御できる． if (式) 文 式が0でないときのみ、文を実行する．

18 条件文（続き） if (式) { 文 } 複数の文を実行したいときは、複数の文を{} で囲う．複合文という．

19 条件文（続き３） if (式) 文1 else 文2 式が0でなければ、文1が、そうでない（式が0）なら、文2が実行される．

20 まとめ 数値型の詳細（表現できる数の範囲）について学んだ 条件文について学んだ

21 レポート課題 問1 16bitで何通りの情報が表現できるか？ 問2 同じく4byteで何通りの情報が表現できるか？
別紙資料「浮動小数点数」の問を解け 締め切り：2003年5月6日一杯（日本時間で）