Ｃ言語プログラミングの基礎実験

ソースファイルを編集：

$ gedit div.c &

int main(void)
{
	return (0);	// 行頭の空白（インデント）は[Tab]キーね
}
// 記号列「//」から行末まではコメントなので入力不要だよ

編集が終わったら「保存」をお忘れなく．

そしてコンパイル：

$ cc div.c -o div		# 拡張子.c の有無に注意!!

エラーが発生したら，編集に戻るんですよ．

エラーがなければ，実行：

$ ./div

...何も起きないのですが？

...はい，何もさせていないので．

このプログラムの実行直後に， 次のコマンドを実行してみよう：

$ echo $?	# 直前のプログラムの終了状態 $? を表示

戻り値（return (N) の数値 N） を色々と変更し，実行結果を確かめてみよう．

ソースを改造：

#include <stdio.h>	// printf() を使う場合に必要

int main(void)
{
	printf("12/3 = 5\n");	// 数式を表示．計算間違いはそのままに...
				// \n は改行記号
	return (0);
}

コンパイル → 実行：

$ cc ...
$ ./div
12/3 = 5

何か表示されたが，12/3 しか計算できない？ しかも，計算結果が間違っている？ プログラムがおバカ，というか，プログラマが...

プログラマが働く（そして間違える...）のではなく， コンピュータを働かせよう．

...
int main(void)
{
	printf("12/3 = %d\n", 12/3);	// %dは12/3の計算結果に置き換わる
	return (0);
}

$ cc ...
$ ./div
12/3 = 4

正しく計算できた．

数式内の数値を色々と変更し， 正しく計算できることを確認しよう．

でも，変更しなければならない部分が２箇所もあり面倒だよね...

プログラムを効率良く（手間なく）書こう．

変数（メモリ）を使えば， 変更すべき箇所を少なくできる． そして，プログラマの間違いも少なくできる．

...
int main(void)
{
	int	x = 12, y = 3;	// 数値を色々と変更してみよう
	int	z;		// 計算結果を入れるための変数．プログラム作成時には数値は未定．

	z = x/y;
	printf("%d/%d = %d\n", x, y, z);
	return (0);
}

...

はい，数値の変更は１箇所だけにできた．

しかし，別の数式を計算するために，いちいちソースを変更し， コンパイルもやり直す必要がある． これはまだまだ面倒くさい...

プログラムに柔軟性を与えよう． 何度も作り直さなくても，様々な計算に利用できるように．

...
int main(void)
{
	int	x, y;	// 作成時には数値は未定
	int	z;

	printf("２個の整数値 > ");	// プロンプトを表示する
	scanf("%d %d", &x, &y);		// 実行時に数値を入力する

	z = x/y;
	printf(...);
	return (0);
}

...

$ ./div
２個の整数値 > 12 3	# x と y の値を空白で区切って入力
12/3 = 4

$ ./div
２個の整数値 > 20 4
20/4 = 5
...

これでどんな割り算でも計算できるようになった？

本当に？ 例えば，y にゼロを入力するとどうなるか？ その後の終了状態 $? の値は？

動いていたシステムが突然動かなくなってしまうと，ユーザはとても困ります...

エラー発生を事前に察知して，ディザスタ（災害・惨事）を防ごう．

...
int main(void)
{
	int	x, y;
	int	z;

	printf("２個の整数値 > ");
	scanf("%d %d", &x, &y);	

	if (y == 0) {		// y がゼロの場合...（y = 0 ではなく y == 0 ね）
		printf("ゼロでは割れません．\n");	// 割らない
	} else {
		z = x/y;	// ゼロ以外なら割る
		printf("%d/%d = %d\n", x, y, z);
	}
	return (0);
}

...

色々な数値を入力して，実験を繰り返そう．

あーでも，プログラムを何度も実行しなおすのも面倒くさいぞ...

反復（繰り返し）

...
int main(void)
{
	int	x, y;
	int	z;

	while (1) {		// 反復．ここから...
		printf("２個の整数値 > ");
		scanf("%d %d", &x, &y);	

		if (y == 0) {
			printf("ゼロでは割れません．\n");
		} else {
			z = x/y;
			printf("%d/%d = %d\n", x, y, z);
		}
	}			// ...ここまで
	printf("\nおつかれさまでした．\n");	// 終了メッセージを表示
	return (0);
}

...

繰り返しが止まらない... とりあえず，キー操作 [Ctrl]+[C] でプログラムを強制終了しよう．

それに，終了メッセージが表示されないぞ？ どこが変？

...
int main(void)
{
	int	x, y;
	int	z;

	while (1) {
		printf("２個の整数値 > ");
		if (scanf("%d %d", &x, &y) == EOF) break;
			// キー操作 [Ctrl]+[D] で入力を終了し，break で繰り返しを終了

		if (y == 0) {
			printf("ゼロでは割れません．\n");
		} else {
			z = x/y;
			printf("%d/%d = %d\n", x, y, z);
		}
	}
	printf("\nおつかれさまでした．\n");
	return (0);
}

...

$ ./div
２個の整数値 > 20 4
20/4 = 5

２個の整数値 > [Ctrl]+[D]
おつかれさまでした．

これで，何とか実用的なプログラムとしての形が整った？

次の実行例のような，男子小学生向け エデュテイメントソフト「💩計算ドリル」を開発してみよう． （ 元ネタ）

$ gedit drill.c &
$ cc drill.c -o drill
$ ./drill
💩計算ドリル
♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪
84 個の💩をもらいました．
7 人で山分けしましょう．
一人分は何個ですか？ > 7
☓ ：正解は 12 です．
♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪
78 個の💩をもらいました．
6 人で山分けしましょう．
一人分は何個ですか？ > 13
◯
♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪
.
.
.
おしまい．

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>	// rand() を使うために必要

int main(void)
{
	int	x, y, z;	// 問題の数値 z = x/y;
	int	a;		// ユーザが入力する答案の数値

	printf("💩計算ドリル\n");	// タイトルを表示

	while (1) {
		x = rand()%100 + 1;	// 1〜100の乱数を設定
		y = rand()%10 + 1;	// 1〜10の乱数を設定
		printf("♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪\n");
		printf("%d 個の💩をもらいました．\n", x);
		printf("%d 人で山分けしましょう．\n", y);
		printf("一人分は何個ですか？ > ");

// ====== 適切なコードを追加し，プログラムを完成しなさい ======
		...		// 答案を入力
		...		// 正解を計算
		...		// 正／誤を判定
// ====== ここまで ======

	}
	printf("\nおしまい．\n");
	return (0);
}

上級者は，機能を追加してみよう． たとえば，成績（正答数，誤答数，正答率，など）の表示機能とか？