カテゴリー: C言語

この章では列挙型について説明します。
「列挙型」は結びつきがある要素をひとまとめにして、新しい型として定義することができる型です。 列挙型は宣言を行うことが必要ですが、構文は次のようになります。 例では以下のように列挙型の宣言をしています。このように配列のごとく、データをまとめて記述するのが列挙型です。
と宣言する事により、要素の中の「定数」に 0 から順に整数値が与えられます。
defineで書き換えると以下のようになります。 試しに先ほどの例に以下のprint文を付け加えると0が出力されます。 列挙型の宣言をした後は列挙型の変数を宣言します。 この例では列挙型の変数の宣言と同時に値を初期化していますが、以下の通り宣言と代入を分けてもいいです。 これにより変数doubutsuは列挙型を扱う変数として定義されたことになります。
その後はswitch文で判定して、一致した箇所で出力されます。 caseの値が整数値になっています。 デフォルト値を設定しないと0 から順に整数値が与えられます。

「if文で星座の判定をしよう」の章ではif文で星座判定のプログラムを作成しましたが、このプログラムを関数を使って書き換えてみましょう。 この例にはポインタ、関数、グローバル変数が含まれていますので、理解を深めてください。例えばmonthに1が入り、dayに19が入っているとします。
そうするとの箇所はiが0の時にifの条件式がtrueになりますので、以下の入れ子のif文の条件式の判定に入ります。 「day <= day1[i]」の中のdayには19が入り、にはday1の0番目の要素である19が入っていますので、条件式はtrueになり、nameにはnames配列の0番目の要素であるやぎ座が入ります。
例えばdayに19ではなく23が入っていると仮定するとはFALSEになるので、の条件式の判定に入ります。
ここでにはday2の0番目の要素である31が入っていますのでTRUEになり、name にはに該当する星座が入ります。
1周目ではのiには0が入っていますのでで余りを求めると1になりますのでとなり,みずがめ座が入ることになります。
ではの説明をします。
「(i + 1)」の箇所の説明をしますと例えばmonthが1で、day が23の場合にはがになりFALSEになるので、のブロックに入りますが、1月は やぎ座と水瓶座しかなく、やぎ座ではないのならば水瓶座しかないのでnames配列を1つ進めるためにで1を足しています。
「%12」を記述している理由は例えばの中のiに11が入るとの箇所が12になりますが、の箇所がないと仮定するととなってしまいますが、実際にという要素はありません。
そこでで余りを0(12割る12で余り0)にして「やぎ座」が出るようにしています。
つまり、以下の余りの数字がnames配列の添え字になり、その該当するデータがnameに入ります。 グローバル変数ですので、プログラムの中のどこからでも使用することが出来ます。
そして、最後にmain関数の中でnameに入っている星座を出力しています。 結果は以下の通りです。

この章ではポインタについての具体例と配列のアドレスについて説明します。
以下の例は変数のアドレスを関数に渡し、ポインタ変数で受け取っている例です。 tashizan関数の中では*aと5を足して*aに代入し、*bと5を足して*bに代入しています。
*aには変数xのアドレスが入っているので、*aとxは同じ意味になります。
*bには変数yのアドレスが入っているので、*bとyは同じ意味になります。
次の例では配列のアドレスとポインタについて説明します。初めに配列のアドレスを取得する方法について説明します。 つまり、配列名を書くだけで配列xの一番前のアドレスが取得できます。
配列自体のアドレスは配列の先頭アドレスを指すということです。
xが先頭のアドレスを示すので、「+1」を付け加えることで先頭から一つアドレスを進めると言う意味になります。
これはと同じ意味になります。
は前から2番目のアドレスを意味します。
では前から3番目のアドレスを得るためにはどうしたらいいでしょうか？
結果は以下のようにもしくはと書いてください。 次に配列の要素をポインタで取り出す方法について説明します。 =>*(x+0)と書くと配列の先頭要素を取り出すことが出来ます。 「数値」に添え字を書きますとその添え字に相当する要素を取得できます。
「*(x+0)」は「*x」と同じですので、以下のようにも書くことができます。 つまり、「*配列名」と書いても配列の0番目の要素を取得できます。
配列の前から2番目の要素を取得するにはと書きます。
配列の前から3番目の要素を取得するにはと書きます。
結果は以下の通りです。
次の例ではポインタの加算を使った値の書き換え方法について説明します。 hairetsu(x);の箇所で配列xのアドレスをhairetsu関数のポインタ変数であるに渡しています。
そして、*(g+0)=34;の箇所で配列の一番前の要素に34を代入して、
*(g+1)=46;の箇所で配列の前から二番目の要素に46を代入して、
*(g+2)=98;の箇所で配列の前から三番目の要素に98を代入しています。 hairetsu関数内で書き換えた結果、main関数の配列xの要素である「1,2,3」が「34,46,98」に書き換えられます。
先ほどの例をfor文を使って書き換えると以下のようになります。
次はポインタに関する演算について説明します。この例ではポインタ*gに配列xのアドレスを入れています。 gにはxの先頭要素のアドレスが入っているので、「*」を付けることで1番前の要素の値を得ることができます。
結果は4です。 g++;(加算子)とありますが、これはポインタを１つ先に進めると言う意味です。
つまり、ポインタに加算子を使っているわけです。
最初のg++;でポインタを進めた後にと出力すると、前から２番目の要素の値である6を得ることが出来ます。
さらに2つ目のg++;でポインタを進めると8が得られます。
では次の例に進みます。 これまでは配列のアドレスを関数本体の仮引数に渡す時、ポインタで受け取っていましたが、今度は他の方法で配列を関数に渡します。
hairetsu(x);のように配列のアドレスを渡すまでは同じですが、関数本体のほうはのように配列で受け取っています。
そして要素の数(3)だけ繰り返しループして、の結果をg配列に代入しています。
つまりg[i]のiに0から2までが代入され、その都度の計算結果が代入されることになります。 配列xと配列gはまったく同じなので(xもgも同じアドレスを示しています)、この例の結果はになります。

では次の例に進みます。仮引数にポインタを指定した場合、これまでは のように代入していましたが、実はこのような難しい表現を使わなくても、のようにポインタにを付けて値を代入することもできます。
g[i]のiに0から2までが代入され、その都度の計算結果を代入します。 結果は「6と6と6」です。
次は文字列を扱う配列とポインタの関係について説明します。 配列の章で学習しましたが、文字列を配列で扱う時には型をcharにして、のように書きます。
この配列をポインタを使って書き換えると以下のように書くことが出来ます。 このようにchar型のポインタに文字列を入れることができます。
では次の例に進みます。 関数の引数にポインタを使用している場合に、引数の値を変更したくない時があります。
そのような時にconstを仮引数の前に指定します。
関数の引数に const を指定すると、その関数の中では値を書き換えることができなくなります。
ですので、のような記述はできませんので、この例はエラーになります。

次の例は2次元配列とポインタの関係について説明します。 複数の文字列を配列に入れるには配列のポインタを使用します。
基本構文は以下の通りです。 配列のポインタを出力する方法は普通の配列と同じように添え字を使って出力します。

この章ではポインタについて説明します。
「ポインタ」を理解するためにはコンピュータがどのようにデータを記憶しているのかの理解が必要です。
変数の値をコンピュータが記憶する場合、そのデータはメモリ上に置かれます。
メモリとは， 1バイトの幅の区画がビルの階のように連続してつながっているものと思ってください。
例えば、ビルは下から順番に「1,2…」と階数が付けられますが、メモリも同じで順番に「1バイトの幅の区画」に番号が付けられています。
この番号をアドレスと言います。
このアドレスは例えば0026FDE8のように16進数で表します。
変数を記憶するには1バイトで済むとは限らず、型によっては何バイトも必要になることがあります。
変数の型によって、使う大きさ(バイト数)が決まると言うことです。 では最初に戻って「アドレス」について詳しく説明します。
例えば2147483647と言う大きな整数を使用して4バイト分を使うとします。
この整数のアドレス（メモリ上において）はどこにあると思いますか？
実はこの整数のアドレスは「その整数に割り当てられたアドレスの先頭のアドレス」にあります。
では次の例でポインタについて説明します。
結果は以下の通りです。 ここではsizeof演算子で変数の大きさを測っています。
結果はバイト単位で表します。
変数iはsizeof演算子で調べた結果、4バイトあることがわかります。 変数iのアドレスを知るには変数の前に&を付けます。これを付けることによって、変数iの値がメモリのどこに記憶されているか知ることができます。
&をアドレス演算子と言います。
このアドレスは使っているコンピュータによって違います。
例えばなどと出力されます。
そして、そのアドレスを出力するためのprintf関数の変換指定文字はを使います。 ここで「ポインタ」について説明します。
ポインタとは変数のアドレスを記憶する特殊な変数のことです(ポインタ変数と言います)。
つまり、アドレス(住所)を記憶するだけの変数を作ることができるのです。
ポインタ変数も普通の変数と同じく宣言しなくてはいけません。 そしてポインタの宣言をした後で、のように変数iのアドレスをポインタ変数gに代入します（ポインタとは変数のアドレスを記憶する変数のことでしたね）。 ここでさらにポインタについての補足をします。
先ほどiのアドレスをポインタgに入れましたが、これにより、iとgは同じアドレスを保有することになりました。
抽象的に言いますと、i君とgさんが同居することを意味していまして、gに起こった出来事はiに起こったことと同じ意味を持つようになります。
ですので一身同体のゆえ、次の５番ではポインタgからiの値を取り出しています。 *gに2147483600を代入して、printfでiを出力するとどうなると思いますか？ 次の章で具体的なポインタの使い方について説明します。

この章では関数のプロトタイプ宣言について説明します。
関数の定義は関数の呼び出しよりも前に定義しなければいけませんでしたが、関数のプロトタイプ宣言をすることで、このような制約は無くなります。
つまり関数の定義（この例ではhello関数）は関数の呼び出しよりも後に定義することができるということです。
では例をみてみましょう。 関数のプロトタイプ宣言は以下の通りです。 次の例は引数がdouble型の関数のプロトタイプ宣言を行っています。 引数のあるプロトタイプ宣言の場合には以下のように関数の引数を入力して宣言を行います。 しかし、以下のように引数の箇所はデータ型のみでも問題ありません。

この章ではグローバル変数とローカル変数について説明します。
詳しい説明は例の後に行います。
では例をみてみましょう。 グローバル変数とは関数の外で宣言された変数のことを言います。
この例で言いますとがグローバル変数です。
これまではmain関数の中で変数を使用してきましたが、このaのように関数の外で宣言をするとグローバル変数になります。
グローバル変数は以下の通り、どの関数の中でも使用することが出来ます。
次にローカル変数について説明します。
ローカル変数とは関数の中で宣言された変数のことを言います。 ローカル変数は宣言をした関数の中でしか使用することができませんので、複数の関数で同じ変数名を使用しても問題ありません。
この例であればmain関数とtashizan関数の中のローカル変数は同じ名前の変数名を付けてもいいです。
例えば以下の例のようにmain関数とa関数の中でnumber変数を使用していますが、これらはお互いに影響を受けることはありません。
つまり、同じ変数名でも全く違う変数です。 ではもっと理解を深めるために次の例を見てみましょう。
初めにグローバル変数とローカル変数の確認から始めます。 function1関数の中で宣言している変数はローカル変数です。
main関数の中で宣言している変数はローカル変数です。 初めに、main関数内のローカル変数がprintfで出力されて,3と4が出力されます。
ローカル変数の有効範囲は宣言をした関数の中だけです。
次は変数の寿命について説明します。関数の外でグローバル変数であるを宣言していますが、グローバル変数はプログラムが実行されてから終了するまで値を記憶しています。 後ほど説明しますがローカル変数はが1回実行される度にクリアされるので値を保持することができません。

次はstaticについて説明します。
static int a=0;
関数内で変数にstaticを付けないと、ただのローカル変数になってしまいますが、staticを付けることでグローバル変数と同じ機能を持つことが出来ます。
つまり、プログラムが実行されてから終了するまで値を記憶させておくことが出来ます。
このstaticが付いた変数を「静的変数」と言います。
functionは4つありますが、1回実行される度に静的変数はにより１が足されます。 結果、 は値が１つずつ増えて「1,2,3,4」となります。

次はローカル変数について説明します。
function関数内で宣言されているはローカル変数です。
ローカル変数は関数が実行される度にデータがクリアにされるので情報を保持することはできません。 結果は以下の通りです。