コンピュータ基礎実験　第４回

コンピュータープログラミング（ C 言語）（１）

第一歩：「 Hello world! 」と四則演算

コンピュータープログラミングコンピューターに何か作業をやらせるとき、

コンピューターと人間は互いの言葉がわかりません

人間がコンピューターにやらせたいことを人間の言葉で書き、それをコンピューターに理解できる言葉に変換するのが「コンパイル」という作業です

「アプリ」、「ソフト」、「プログラム」‥‥はコンピューターが理解できる言葉で書かれた指示内容の記録の総称です

コンピューターにわかることコンピューターの理解できる言葉：

数字（２進数）の羅列「 1011, 0110, 1110, 1001, 0010, 1010‥‥ 」人間にはさっぱり？（実は適当です）

人間の理解できる言葉：アルファベットで表された単語の羅列（数字

含む）「 if(i==0){printf(“i is equal to zero.”;} 」人間間で使われる言語（自然言語）とは少し

違うが、内容はなんとなくわかる

プログラミング言語人間間の言語（自然言語）は、コンピューターへ

の指示を書き記すには複雑で無駄が多いので、自然言語に似せた、「簡略化された言語」を使います

　　「プログラミング言語」（コンピューター言語）

「プログラミング言語」には複数の流儀があります「 FORTRAN 」、「 COBOL 」、「 C 言語」、「 C# 」、

「 BASIC 」「 Java 」、「 Ruby 」、「 Perl 」、「 Lisp 」‥‥いっぱ

いある

コンパイルとコンパイラープログラミング言語（人間に可読）で書かれ

た「指示」を、コンピューターに理解できる内容に変換する作業を「コンパイル」といいます

「コンパイル」の作業はコンピューター自身が行いますコンピューターに内容がわかるので、これは「コ

ンピューターが理解可能な内容（プログラム）です

この「変換プログラム」を「コンパイラー」と呼びます

いくつかの用語その１ファイル：ひとまとまりの情報（データ）の塊。ソースファイル：プログラミング言語で書かれ

た、人間に可読なファイル。実行ファイル：コンピューターに理解可能な、

コンパイラーで変換された後のファイル。「ソフト」、「アプリ」、「プログラム」などと呼ばれる。

オブジェクトファイル：ソースファイルから実行ファイルを作る途中につくられる、実行ファイルの組み立てに使われるパーツファイル。

いくつかの用語その２ファイル名：ファイルに付けられた名前。オペレーティングシステム（ OS ）：コンピュー

ターの基本動作を担うプログラム。「 Windows8 」、「 Mac 　 OS 　 X 」、「 Linux 」等

アプリケーションソフト：個々の具体的な仕事を行うプログラム。「アプリ」、「ソフト」、「コマンド」、「プログラム」など様々に呼ばれる

拡張子：何用のファイルかを示すために付けられる、ファイル名の末尾部分。「 ***.txt 」、「 ***.doc 」、「 ***.jpg 」、「 ***.exe 」等

C 言語プログラム言語の代表的なものコンピューターに可能なことは何でもできる　　⇒制約がなく、強力強力なので、 OS も C 言語を使って作られる強力すぎて「危険なプログラム」（ウイル

スなど）も作れる文法に「くせ」がある。マニアック。通好み

C 言語におけるコンパイルコンパイラー名；「 cc 」ソースファイル名：「 hoge.c 」（拡張子は「 .c 」）

「 hoge 」はアルファベット、数字なら何でもよい実行ファイル名：「 hage.exe 」（拡張子は「 .ex

e 」）「 hage 」は何でもよい（コンパイル時に指定）特に指定しなければ、「 a.exe 」

コンパイルおよび実行環境：「 Cygwin 」と呼ばれる、文字主体の環境

エディター：「サクラエディタ」という無料ソフト

コンパイルのプロセスソースファイル名：「 hoge.c 」（拡張子は「 .c 」）

「 hoge 」はアルファベット、数字なら何でもよい実行ファイル名：「 hage.exe 」（拡張子は

「 .exe 」）「 hage 」は何でもよい（コンパイル時に指定）特に指定しなければ、「 a.exe 」

コンパイルおよび実行環境：「 Cygwin 」と呼ばれる、文字主体の環境

エディター：「サクラエディタ」という無料ソフト

1) ソースファイルを書く 　 プログラム言語の文法に従って、 仕事の内容を書く．2) ***.c 　のようなファイル名をつけ保存する．　　 拡張子は 　 .c 3) コンパイルする　　コンピュータが理解できる言葉（機械語）に　　変換する． オブジェクト・ファイル ***.o4) リンクする　 実行ファイル ***.exe 　　5) 実行する　 $ ./a.exe

コンピュータによる作業や計算の基本

11

“Hello world” プログラム最も簡単なプログラムの例として、文字列

を出力するプログラムを作りましょう伝統的に、「 Hello world! 」と出力するプ

ログラムが最初の例としてよく使われます。

/* My First Program 　 */

#include <stdio.h>

int main (void)

{

printf(“Hello! ¥n");

}

注釈 ( コメント ) は　 /* と */ の間に書く

“… と…”で囲まれた文字列を出力する

printf(…) という関数の宣言をしているstdio.h というファイルを取り込む 文の終わりに

はセミコロン

Hello World! [1] 文字の出力■ 「サクラエディタ」「メモ帳」「ワードパッド」などの エディタ を使って，　　下の枠内の文字を打ち込む . 半角英字で入力．改行には Enter キーを押す．　

改行のため

半角スペース

■ これは，画面に　文字列を表示する　プログラムです

【例題１】

¥ または バックスラッシュ [ Option +¥ ]

13

作ったプログラムファイルを保存する■ ファイル名 ? ☞ 例えば ex4-0.c とする

■ 保存する場所（自分で決めたところでよい）☞ 例えば，保存したい場所 [A] に予め　　　　　　　 [B] のようなディレクトリー (＝フォルダ )　を作ってあるとすれば， ファイル　　 名前を付けて保存 保存する場所を選ぶ [A][B]

ファイル名 ex4-0.c 保存

　などとする．（続けて，同様の操作をするときは，保存画面の下の方にある

「最近のフォルダ (D) 」を開くと，すぐに目的のフォルダが見つかる）14

プログラムをしまっておく場所ディレクトリ（＝フォルダ）の作成方法 (1)

1) 画面左下の「スタート」 ポップアップ画面の中の 「個人用フォルダー」，「ドキュメント」，…などをクリック2) 開いている画面の上の方にある「新しいフォルダー」をクリック3) 枠の中に“ 新しいフォルダー ”が水色地に白字で現れるので　　　 ユーザーが作りたいフォルダー名を書く　　このフォルダーの内容を見るには　ダブルクリック

なお，つぎに述べる Cygwin のホームディレクトリーにフォルダを　 作るときは2) 画面左下の「スタート」 ポップアップ画面の中の 「コンピューター」をクリック2) ネットワークの場所 (2) (¥¥fs-1¥edu-2redirect$)(Y:) をダブルクリック 3) 開いている画面の上の方にある「新しいフォルダー」をクリック

新しいフォルダー

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プログラムをしまっておく場所ディレクトリ（＝フォルダ）の作成方法 (2)

■ Cygwin の起動　　　すべてのプログラム 　　　 Cygwin Cygwin Bash Shell を選択する■ Cygwin のホームディレクトリは　　　 /home/[ アカウント番号 ] です　 ( 例 ) $ pwd とすると /home/500***( アカウント番号 )xxxx

さらに $ ls とすると そのディレクトリの中身の一覧が　　　　　　　　　　　　　　　　表示される

■ 例えば、新たに C_2012 　というディレクトリを作成するには $ mkdir C_2012 “C_2012” というディレクトリを作成 作ったディレクトリに入る ( ディレクトリの変更 ) には $ cd C_2012 とする

現在使用している端末

16

コンパイル 　　コンピュータが理解できる言葉（機械語）に変換する．

コンピュータによる作業や計算の基本 (2)

ディレクトリ内に実行したいプログラムを確認して $ cc ***.c

***.c: In function …　　　　のような警告 (warning) が出てもエラー (error)の文字　　が含まれていなければ多分 OK! 　　　 (新たに a.exe ができていれば良い )

半角の “スペース”

Enter (Return)

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として　プログラムを実行　　　　　　　　　　 $ ./a.exe

コンパイルができると ソースプログラムのあるフォルダ内に a.exe ファイルができるので，引き続き

半角の “スペース”

Enter

18

プログラムの書き方 ( まとめ 1)1. プログラムは void main(void) あるいは int main(void) で書き始める2. 慣用的に小文字を用いて書く3. 文の終わりにセミコロン（ ; ）をつける4. 複合文は { } で囲み、ブロック化する5. インデント（字下げ）で見やすくする6. コメント（注釈）は /* と */ で囲む7. ¥n は改行をするための特殊記号8 ．…9. printf (“ 文字列” ) は “と ”で囲まれた文字列を出力

19

【例題１】を参考にして，次のような出力をするプログラムを　　書いてみよう．課題 1-1

Your Name （各自の氏名）2-24-16, Naka-cho, Koganei, Tokyo 184-8588Department of Applied PhysicsTokyo University of Agriculture and Technology

　　　 ファイル名は ex4-1.c として下さい．発展課題 1-2 　 printf を使っていろいろな記号や空白を文字列を打ち出し，　画面上に好きな絵模様を作ってみよう． 　　　 ファイル名は ex4-2.c として下さい．

＜課題 ＞

改行やスペースの取り方

に注意！

20

四則演算 プログラム次に簡単なプログラムの例として、四則演

算（ +-*/ ）を使ったプログラムを作りましょう

【例題 4-3】 /* ex4-3 　 */

#include <stdio.h>

int main (void )

{

int a, b, c;

a=12;

b=23;

c=a+b;

printf(“%d\n”, c);

return 0;

}

ファイル名は ex4-3.c として下さい．

変数名変数の型名

( ここでは整数型 )

プログラムの終わり（書かなくても OKだ

が… )

整数型の変数を printf(…) で表示するため ☞ %d には　　 c の値が入る

＊変数の型　については　次ページ

変数の宣言文：一般に

型名　変数名，変数名 , …;

の形

int a=12,b=23,c; のように略すことも可

22

変数の型と表記 （まとめ２）型 扱える範囲 (gcc-cygwin) printf 　中の表記

文字型　 char

-127 　〜　 128 （文字）

%c( 文字 ), %d(値 )

整数型　 int

-2147483648 〜 2147483647

%d

倍長整数型　 long

- 9223372036854775808 〜 9223372036854775807

%ld

単精度浮動小数点型　 float

有効数字 6桁の実数 3.4E-38 〜 3.4E+38

%f

倍精度浮動小数点型　 double

有効数字 15桁の実数 1.7E-308 〜 1.7E+308

%f変数の名付け規則：1) 先頭文字は英字 (a-z, A-Z) または下線 ( _ )2) 2 文字目以降は英字，下線，数字3) 大文字と小文字は区別4) 先頭から 31 文字までが有効，予約語 (do, for, …) などは不可 23

算術演算子意味 数学記号 C 言語での書き方加算 + +

減算 - -

乗算 × *

除算 ÷ /

あまり … %( 例 1) 　

あるいは

( 例 2) 　

24

• 2 つの整数 11 と３の和，差，積，商，あまり，を計算するプログラムを作成し，結果を示せ．

　課題 4-4 　

ただし，結果は（１）２つの整数 a,b が 11 と ３ として ２つの整数 a=11, b=3

和 a+b= … 差 a-b= …

積 a*b= …　 商 a/b= 　…　あまり …　　

　　と出力するよう工夫せよ．（２）２つの整数が 2012 と 510 の場合について同様に計算し，　　結果を示せ．

2 つの整数 a=11, b=3 和 a+b=14 差 a-b=8 積 a*b=33 商 a/b=3 あまり 2

2 つの整数 a=2012, b=510 和 a+b=2522 差 a-b=1502 積 a*b=1026120 商 a/b=3 あまり 482

ファイル名は ex4-4.c として下さい．25

• 2 つの実数 11 と３の和，差，積，商を計算するプログラムを作成し，結果を示せ．

　課題 4-5

ただし，結果は（１）２つの実数 a,b が 11 と ３ として 2 つの実数 a=… , b=…

和 a+b= … 差 a-b= …

積 a*b= …　 商 a/b= …

と出力するよう工夫せよ．

2 つの実数 a =11.000000, b =3.000000 和 a+b = 14.000000 差 a-b = 8.000000 積 a*b = 33.000000 商 a/b = 3.666667

ファイル名は ex4-5.c として下さい．26

課題の提出方法：１）　課題４－５のソースファイル「 ex4-5.c 」を添付して E メールで送信してください。

　　　本文には名前と感想

件名は「コンピュータ基礎実験 4 」

　　　添付ファイル名は「 ex4-5.c 」

　　　宛先は 「 muroo@cc.tuat.ac.jp」　　　として下さい．

発展課題〜昨年の例から〜

28

#30

#04

#53#57

#21

#02 毛虫をイメージ

課題１−２から

#24 旗#33

#48 　てんとうむし

#51 花

#10

#11 #27 ピエロ

#17#52

#55 オリンピック出場ならずの猫さんの驚愕をイメージ

#18#05

#41#09 ４つの顔文字

#12#35おにぎり頭の生徒が意見を述べるために手を挙げてる絵

#14 　どらえもん

#39下半身を隠した輩がそれを見ている輩に「嫌なら見るな」と言っている状況です#07 宇宙人に連れ去られてる

　　　モナーです！