本科目で学習対象とするプログラミング言語「Ｃ」について， とにかく，プログラミング作業を体験してみよう．
また，プログラミングに適したエディタ「vi」の操作方法を習得して行こう．
この授業では毎回，複数のファイルを作成する． ファイルを整理するために， ディレクトリ（フォルダ）を用意しておくとよいだろう． 端末（「ターミナル」等）の中で次のように操作しよう：
$ cd # ホームディレクトリへ移動 $ mkdir C # この授業用のディレクトリを作成
ここで，記号「$」はコマンドプロンプトを表している． つまり，「$」を入力する必要はない．
また，記号「#」から行末までは， コメント（説明文）なので入力不要．
以上のことは，今回だけ 1 度だけ実行しておけば OK．
次のことは，毎回の授業の最初に 1 度だけ，実行しよう：
$ cd C/ # この授業用のディレクトリへ移動 $ mkdir 0411 # その日の授業用のディレクトリを作成 $ cd 0411/ # 〃 へ移動
以上について，次回以降は特に説明しないかもしれないが， 毎回，忘れずに実行しよう．
テキストエディタはＣプログラミングに不可欠な道具だ． 世の中には様々なエディタが存在するが， この授業では，Unix の伝統的なエディタ「vi」の 改良版「vim」（Vi IMproved）を推奨する． vi では，他のエディタと比べると，操作方法に多少のクセはあるものの， 慣れてしまえば，異常に高速な編集作業が可能になるだろう．
vi の操作方法について，自習用プログラムを利用して学習しよう：
$ vimtutor # 日本語版 # または $ LANG=C vimtutor # English version
一度にすべてを理解する必要はない． 毎日少しずつ，技をおぼえて行こう．
vi の高度な編集機能を使いこなせるようになれば， プログラムの編集作業を効率的に進められるようになる．
今後の作業を効率的に進めるため， vi の設定を整えておこう．
設定ファイルの編集開始：
$ vim ~/.vimrc もしくは $ vi ~/.vimrc
設定ファイルへ記入する最低限の内容：
syntax on set paste
この記入のためのキー操作：
[i] [s][y][n][t][a][x][Space][o][n][Enter] [s][e][t][Space][p][a][s][t][e][Enter] [Esc] [:][w][q][Enter]
まずは，超簡単なプログラム〜文字列の出力〜をイジり回しながら， Ｃプログラミングの作業手順をおぼえよう．
まず，テキストエディタを利用して， List 1 のような内容のファイル hello.c を作ろう：
$ vim hello.c
main()
{
printf("Hello, world.\n"); // 「Hello, world.」と表示
printf("こんにちは。\n"); // 「こんにちは。」と表示
}
なお，このファイル hello.c は， 画面にメッセージ「Hello, world.」等を出力する プログラムのソースファイルだ． ソースファイルの内容は，ソースコードと呼ばれる． なお，文字列の最後にある記号「\n」はそこで改行することを表している．
ソースファイルの名前について，自由に変えて良いが， その拡張子については，必ず「.c」とすること．
Ｃ言語のプログラムはソースファイルのままでは実行できない． Ｃコンパイラによって， コンピュータが実行可能な機械語のプログラムへ変換する必要がある：
$ cc hello.c # もしくは $ gcc hello.c
hello.c: In function ‘main’:
hello.c:3: warning: incompatible implicit declaration of built-in function ‘printf’
...
警告メッセージ（warning）が表示されているが， 現時点では，無視して良い．
とにかく，コンパイルが成功した場合には， 実行形式ファイル a.out が作成されているはずだ． 一応，ls コマンドで確認してみよう：
$ ls a.out hello.c
もしソースに文法的な間違いがあれば， コンパイル時にエラーメッセージが表示される． たとえば，３行目の末尾の「;」を付け忘れてしまった場合： （実際にソースを書き換えて試すこと．）
$ cc hello.c hello.c: In function `main': hello.c:5: parse error before `}'
これは，「５行目の } の前が変だ」という意味だ．
また，3 行目で，「printf」でなく「print」のように， スペルを間違えてしまった場合： （実際にソースを書き換えて試すこと．）
$ cc hello.c /tmp/ccUXoONx.o: In function `main': /tmp/ccUXoONx.o(.text+0x9): undefined reference to `print' collect2: ld returned 1 exit status
これは，「print なんて知らないよ」ということだ．
他にもわざと間違えてみて，どんなエラーメッセージが現れるか？ 試してみると良い．
コンパイルに成功したら， このプログラムを次のようにして実行できる：
$ ./a.out Hello, world. こんにちは。
ファイル名の前の「./」は， 「現在のディレクトリにあるファイル」という意味を表している． 他のディレクトリにあるファイルを実行する場合には， 当然，ディレクトリ名も指定する必要がある． 例：
$ cd # 授業用ディレクトリ ~/C/0411/ からホームディレクトリ ~/ へ移動 $ ./a.out # ここには a.out は無いはずなので．．． ./a.out: コマンドが見つかりません． # まぁ，当然の結果だよね $ C/0411/a.out # ディレクトリを指定して実行 Hello, world. $ cd C/0411/ # ディレクトリを移動して．．． $ ./a.out # ここにある a.out を実行 Hello World. こんにちは。
実行形式には a.out 以外の名前を自由に付けられる． たとえば，次のようにしてコンパイルすると， プログラム名は hello になる：
$ cc hello.c -o hello $ ls a.out hello hello.c $ ./hello Hello World. こんにちは。
注意せよ．プログラムファイルには，絶対に， ソースファイルと同じ拡張子「.c」を付けないこと． せっかく苦労して作ったソースファイルが上書きされ， 消えてしまうかもしれない．
プログラムファイルの拡張子の例：
また，他のプログラム（Unix コマンド等）と同じファイル名にならないようにしよう． どちらが実行されるのか？混乱の元だ． たとえば，ありがちなのは， test という名前のプログラムを作ってしまうことだ． 同名のコマンドが既に存在しているので，トラブることが多い．
足し算 x + y の計算機プログラムを例として， プログラムの開発プロセスの雰囲気を感じてみよう． 単純なプログラムから開始し， ソースコードを書き換えながら， 徐々に発展させて行き， （ちょっとだけ）高機能なプログラムを完成しよう．
とりあえず， ソースファイル名を add.c として， 計算式「1 + 2 = 3」の表示プログラムから始めよう：
main()
{
printf("1 + 2 = 3\n");
}
$ cc add.c -o add $ ./add 1 + 2 = 3
おお，計算機が出来た!?
いや，まだ出来ていない． 人間が計算してあげるのでは， コンピュータを使う意味が無いし... 1 + 2 の計算しかできないし...
コンピュータに計算させよう． ソースファイル add.c の内容を次のように改造：
main()
{
printf("1 + 2 = %d\n", 1 + 2);
}
記号「%d」の部分は， 式「1 + 2」の計算結果の数値「3」に置き換えられる． コンパイル，実行し，確認しよう．
同じ定数「1」とか「2」を複数回書いてしまっていると， 今後の改造を妨げる（何より面倒だし，間違いにもなり易い）ので， 変数を利用し，１回だけにまとめよう：
main()
{
int x = 1;
int y = 2;
int a;
a = x + y;
printf("%d + %d = %d\n", x, y, a);
}
機能は変わらないのに，コードが長くなり， かえって面倒にしてしまっただけだって？ しかし，後で数値を変えたくなったときの手間を考えよう． このコードの方がさっきより良い（best ではないが better）だろう．
プログラムの実行中に，計算式の数値を自由に変えられるようにしよう：
main()
{
int x, y, a;
printf("整数値 x, y > ");
scanf("%d %d", &x, &y);
a = x + y;
printf("%d + %d = %d\n", x, y, a);
}
ここで，scanf("%d", &x) は， キーボード入力の数値を変数 x に格納する．
$ ./add 整数値 x, y > 1 2 1 + 2 = 3 $ ./add 整数値 x, y > 3 4 3 + 4 = 7
これでやっと，計算機らしくなった．
一応，「動くプログラム」ではあるが， 「正しいプログラム」ではない． たとえば，整数値を入力すべきときに， 実数や文字を入力してみると， このプログラムの不具合が発覚する． 試してみよう．
なお，不具合修正については， 現段階では難しすぎるので，気にしないでおこう．
何度も連続して計算できるようにしよう：
main()
{
int x, y, a;
while (1) {
printf("整数値 x, y > ");
scanf("%d %d", &x, &y);
a = x + y;
printf("%d + %d = %d\n", x, y, a);
}
}
ここで，while (1) { ... } は， ブロック { ... } 内のコードを無限に繰り返す．
$ ./add 整数値 x, y > 1 2 1 + 2 = 3 整数値 x, y > 2 3 2 + 3 = 5 整数値 x, y > 3 4 3 + 4 = 7 ...
このプログラムを止めるには，[Ctrl]+[C] キーで強制終了しよう．
動作を逆に，コンピュータに問題を作らせ，ユーザが回答するようにしよう：
main()
{
int x, y, a;
int z;
while (1) {
x = rand()%10; // 0~9の乱数
y = rand()%10;
printf("%d + %d = ?? > ", x, y); // 問題を表示
scanf("%d", &z); // 答案を入力
a = x + y;
if (z == a) { // 判定
printf("◎ 正解!!\n");
} else {
printf("× 不正解\n");
}
}
}
コマンドラインで数値を指定できるようにしてみよう． つまり，プログラムの実行途中ではなく， 実行開始時に数値を指定できるようにする． なお，この改造では，ちょっと戻って，Step 3 のソースコードを元にする：
main(int argc, char *argv[])
{
int x, y;
int a;
x = atoi(argv[1]);
y = atoi(argv[2]);
a = x + y;
printf("%d + %d = %d\n", x, y, a);
}
コマンドラインに指定されたデータは， 変数 argv[番号] にセットされる． ただし，そのデータは文字列（数字列）なので， 関数 atoi( ) で数値に変換した．
$ ./add 5 6 5 + 6 = 11 $ ./add 7 8 7 + 8 = 15
これは要するに，Unix コマンドを自分で作ったということか!?
実は，List 1 等は「動くプログラム」にしか過ぎない． 「正しいプログラム」としては，次のように書くべき：
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("Hello, world.\n");
...
return (0);
}
しかし，この授業では，しばらくの間， List 1 のように省略しておく． くわしくは後日，説明予定．