2 基本事項

ここでは，教科書 [1]の第一章の内容で，重要なことを述べる．

2.1 大文字と小文字の区別教科書p.7

2.1.1 動作と内容

C言語では，大文字と小文字は，区別される．その例をリスト1 に示す．このプログラムは，以下のように動作する．このプログラムのうち，実行される文は，6～12行目である．そのほかの文は，プログラムを動作以前に必要な文で，プログラムがメモリーに格納されるまでに，その仕事は終わっている． -6pt

変数hogehogeに1を格納する．
変数Hogehogeに2を格納する．
変数hoGehogeに3を格納する．
hogehogeの値をディスプレイに書き出す．hogehoge = 1と表示される．
Hogehogeの値をディスプレイに書き出す．
hoGehogeの値をディスプレイに書き出す．

このプログラムでは，3つの異なる変数名 hogehogeとHogehoge，hoGehogeが使われている．おなじ「ほげほげ」であるが，アルファベットの大文字と小文字が異なっている．C言語では大文字と小文字は，区別され，異なった変数としてあつかわれる．これは，プログラムの実行結果を見れば分かる．

   1 #include <stdio.h>
   2 
   3 int main(void){
   4   int hogehoge, Hogehoge, hoGehoge;
   5   
   6   hogehoge = 1;
   7   Hogehoge = 2;
   8   hoGehoge = 3;
   9   
  10   printf("hogehoge = %d\n",hogehoge);
  11   printf("Hogehoge = %d\n",Hogehoge);
  12   printf("hoGehoge = %d\n",hoGehoge);
  13   
  14   return 0;
  15 }

$\fbox{実行結果}$

	hogehoge = 1
	Hogehoge = 2
	hoGehoge = 3

2.1.2 ソースプログラムの説明

このプログラムのソースの内容は，次のようになっている．リスト 1の各行毎にその役割を示す．現時点で，このプログラムがかけるようになる必要がある．

#include <stdio.h>は，当面おまじないだと思って欲しい．
int main(void)もおまじない．この後の中括弧{ }の中身がmainと言う関数の本体である．当面は，この中に書かれたものが実行されると考えて欲しい．
int hogehoge, Hogehoge, hoGehoge;で3つの整数型の変数を用意している．変数とは，データを記憶する場所に名前が付いたものである．アセンブラでは，アドレスを指定することでデータにアクセスしたが，C言語では変数名を使う．当然，この変数名はメモリーの特定のアドレスを表す．数学の変数と似たような使い方をするが，メモリーとの関係を考えると，その意味はかなり違ったものになる．また，C言語に変数には型というものがあり，記憶することができるものが決まっている．ここで用意した，3つの変数(ほげほげ)は整数しか記憶できない．
printf()関数で変数のデータを書き出している．printfは括弧内に従いディスプレイ²に表示せよという命令である (図1を参照)．括弧内のダブルクォーテーション³で囲まれた部分を表示する．ここの，%dは出力変換仕様(教科書p.320～)と言い，hogehogeの値を10進数(decimal)で表示する．nは改行を表す．これがあるとディスプレイ上で改行される．
return 0．これもおまじない．

**図 1:** `printf()`関数の説明．
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/printf_hogehoge.eps}$

おまじないがかなりある．諸君は，まだC言語の学習をはじめたばかりなので，その内容まで理解しようとすると，先に進むことができない．多少のことは目をつぶって，意図した通りに動作するプログラムを作ることに専念すべきである．

おまじないと動作を記述する部分は，図2のように書く．プログラムを作成するときには，最初にこのおまじないを書く．つぎに，動作の部分を書くようにすればプログラムはできあがる．なにはともあれ，このおまじないにはご利益はある．

**図 2:** C言語のプログラムの構造．おまじないの部分と動作を記述する部分．
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/spell.eps}$

コメント文は，プログラムの内容をわかりやすくするために記述するものである．これは，人間のためのもので，コンパイラーは無視する．プログラムを維持・管理するときの参考に用いる．良いプログラムは，コメント文が大量に書かれている．FORTRANの場合，第一カラムが"*"，または"C"の場合，その行はコメント文となるのは，以前，学習したとおりである．C言語の場合は，/*～*/で囲まれた部分が，コメント文となる．行をまたいでも，それは有効である．

ANSI⁴の規格に反するが， //をコメント文の開始として使える．この2つのスラッシュから，行末までがコメントとなる．

リスト2にコメント文が入ったソースプログラムを示す．また，リスト3には，コメント文が無いプログラムを示す．どちらもはまったく同じ実行結果になる．それどころか，コンパイルしてできた実行ファイル(機械語)も同一である．このことからも，コンパイラーはコメント文を無視することが分かる．

   1 /* ============================================ */
   2 /* ==    円の面積の計算                           */
   3 /* ============================================ */       
   4 #include <stdio.h>
   5 
   6 int main(void){
   7   double pi;
   8   double r, s;
   9   
  10   pi = 3.141592;        /* 円周率 */
  11   r = 1.0;              /* 円の半径 */
  12   s = pi*r*r;           /* 円の面積
  13 			    次の行にまたがっても良い */
  14 
  15   printf("s = %f\n",s);  // ANSIの標準ではないが，これもOK 
  16 
  17   return 0;
  18   
  19 }

$\fbox{実行結果}$

s = 3.141592

   1 #include <stdio.h>
   2 
   3 int main(void){
   4   double pi;
   5   double r, s;
   6   
   7   pi = 3.141592;
   8   r = 1.0;
   9   s = pi*r*r;
  10 
  11 
  12   printf("s = %f\n",s);
  13 
  14   return 0;
  15   
  16 }

$\fbox{実行結果}$

s = 3.141592

2.3 識別子教科書p.12

識別子とは，変数，記号定数，関数などにつける名前のことである．名前に用いることが出来る文字は決まっており，以下のとおりである．

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z a b c d e f g h i j k l m n o p q r t t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 _ (下線，アンダースコアー，アンダーバー)

2.4 全角空白と半角空白教科書p.13

全角の空白と半角の空白は，まったく異なる．全角の空白は，日本語を表示する時以外，使ってはならない．全角の空白を書くと，非常に分かりにくいバグの原因となることがあるので極力使わない方がよいであろう．

2.5 フリーフォーマット教科書p.13

FORTRANは，7カラム目から，プログラムは記述するという約束がる．しかし，Cには，どこからでも，プログラムを書くことが出来る．そのため，わかり易いプログラムを書くために字下げを使うことができる．emacsの場合，行の先頭で[Tab]を打つと自動的に字下げをしてくれる．字下げを上手に使って，わかりやすいプログラムを書くことが，上達の早道である．

リスト4に字下げをして記述したプログラムを示す．プログラムの構造が分かり易くなっていることに気づくだろう．このプログラムでは，for文を使って，繰り返しの構造が使われている．iの値を変えなら，forの後の中括弧 { }の中を9回繰り返している．この繰り返し(ループ)の部分を字下げして分かり易くしている．

   1 #include <stdio.h>
   2 
   3 int main(void){
   4   int i;
   5 
   6   for(i=1; i <= 9; i++){
   7     printf("%d: Hello World !!\n",i);
   8   }
   9 
  10   return 0;
  11 }

$\fbox{実行結果}$

1: Hello World !!
2: Hello World !!
3: Hello World !!
4: Hello World !!
5: Hello World !!
6: Hello World !!
7: Hello World !!
8: Hello World !!
9: Hello World !!

このプログラムでは，以下の繰り返し文(ループ)が使われている．

  for(i=1; i <= 9; i++){
    printf("%d: Hello World !!\n",i);
  }

これは， -6pt

iの値を1から， i=1
9まで， i<=9
1ずつ増加させて， i++
中括弧{ }の内部を繰り返せ

と解釈する．だから，先頭の数字の値が変化しながら，Hello World !!が9回繰り返されたのである．

ここで，少しprintf文と繰り返し文の練習をしてみよう．

[練習1]

リスト4を直して，以下の出力をするプログラムを作成せよ．

1 ==== Hello World !! ==== 1
2 ==== Hello World !! ==== 2
3 ==== Hello World !! ==== 3
          ・
          ・
          ・
100 ==== Hello World !! ==== 100

2.6 セミコロン

Cはフリーフォーマットで記述できますので，文の区切りの記号が必要である．その区切りの記号にセミコロンを用いる．
ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志

Yamamoto Masashi
平成18年5月2日