プログラミング演習

プログラミング演習

プログラミング演習

20042004

年 年

月 月

日（第 日（第

回） 回）

理学部数学科・木村巌

理学部数学科・木村巌

前回までの復習 前回までの復習



関数の宣言 関数の宣言



複数のファイルからなるプログラム 複数のファイルからなるプログラム



複数のファイルからなるプログラムでの 複数のファイルからなるプログラムでの スコープ スコープ



標準ライブラリ関数とは何か 標準ライブラリ関数とは何か



標準ライブラリ関数の使い方 標準ライブラリ関数の使い方

今日学ぶこと 今日学ぶこと



メモリとアドレス メモリとアドレス



ポインタ変数 ポインタ変数



アドレス演算子 アドレス演算子

間接参照演算子 間接参照演算子



ポインタを引数とすることで、呼び出し ポインタを引数とすることで、呼び出し 元の実引数を変更できる

元の実引数を変更できる

 constconst

を仮引数に付けることで、実引数の を仮引数に付けることで、実引数の 変更を抑制できる

変更を抑制できる



教科書 教科書

から（ から（

～） ～）

アドレスって？

アドレスって？



変数の値は、コンピュータの「メモリ」 変数の値は、コンピュータの「メモリ」

に記憶される に記憶される



メモリには、 メモリには、

進表記で通し番号が振ら 進表記で通し番号が振ら れている れている



この通し番号を、 この通し番号を、 アドレス（ アドレス（

）と ）と

いう いう

変数のアドレスを見る 変数のアドレスを見る



変数が格納されているメモリのアドレス 変数が格納されているメモリのアドレス をしるには、

をしるには、 アドレス演算子 アドレス演算子

を使う を使う



アドレス演算子の使い方 アドレス演算子の使い方

&

&

変数名 変数名



例えば、 例えば、

が が

型の変数なら、そのアド 型の変数なら、そのアド レスは レスは

で知ることが出来る で知ることが出来る



アドレスを端末に表示するには、 アドレスを端末に表示するには、

書 書 式指定子を使う（

式指定子を使う（

を打ち込んで を打ち込んで

、コンパイル・実行してみよう）

、コンパイル・実行してみよう）

アドレスは、メモリ上の位置 アドレスは、メモリ上の位置



アドレス演算子を使うと、変数 アドレス演算子を使うと、変数

の値が、 の値が、

メモリ上のどの位置に記憶されているか メモリ上のどの位置に記憶されているか

、が分かる

、が分かる

 Sample1.cSample1.c

で、さらに で、さらに

型の変数 型の変数

を追 を追 加し、それらのアドレスも表示させてみ 加し、それらのアドレスも表示させてみ よ。 よ。



気がつくことがあるか？ 気がつくことがあるか？

ポインタ ポインタ



アドレスを格納する変数を、 アドレスを格納する変数を、 ポインタ型 ポインタ型 の変数 の変数 という という



ポインタ型の変数の事を、単にポインタ ポインタ型の変数の事を、単にポインタ ということも多い

ということも多い



ポインタ型の変数の使い方は、これまで ポインタ型の変数の使い方は、これまで 学んできた、他の型の変数と同じ

学んできた、他の型の変数と同じ

ポインタの宣言 ポインタの宣言



型名 型名

ポインタ変数名 ポインタ変数名



ポインタ変数であることが分かるような名 ポインタ変数であることが分かるような名 前を付けることも多い

前を付けることも多い



例： 例：

int *pA;

int *pA;

int *Aptr; /*

int *Aptr; /*

どちらも どちらも

型へのポインタ 型へのポインタ



変数名はあくまで 変数名はあくまで

と と

 Sample2.cSample2.c

を入力し、コンパイル・実行し を入力し、コンパイル・実行し

てみよう てみよう

ポインタ変数にアドレスを代入 ポインタ変数にアドレスを代入

 Sample2.cSample2.c

の の

pA = &a;



という行は、ポインタ変数 という行は、ポインタ変数

に、 に、

型 型 の変数 の変数

のアドレスを代入している のアドレスを代入している

 pApA

には、例えば には、例えば

といった値が入 といった値が入 る る



「 「

は は

を指すポインタ」などという を指すポインタ」などという

ポインタから変数の値を知る ポインタから変数の値を知る



ポインタ変数の値（つまり、別の変数のアド ポインタ変数の値（つまり、別の変数のアド レス）から、元の変数の値を知ることが出来 レス）から、元の変数の値を知ることが出来 る る



間接参照演算子 間接参照演算子

をつかう をつかう

** ポインタ変数名ポインタ変数名 ;;



例： 例：

が が

型の変数 型の変数

のアドレスを格納し のアドレスを格納し たポインタ変数なら、

たポインタ変数なら、

の値は、 の値は、

*pA /*

*pA /*

これは これは

型 型

 Sapmle3.cSapmle3.c

を入力し、コンパイル・実行してみ を入力し、コンパイル・実行してみ

よう よう

ポインタについて整理する ポインタについて整理する

aa

変数 変数

&a

&a

変数 変数

のアドレス のアドレス

pApA

変数 変数

のアドレスを格納したポイン のアドレスを格納したポイン タ変数 タ変数

*pA*pA

変数 変数

のアドレスを格納したポイン のアドレスを格納したポイン タ変数が指している変数

タ変数が指している変数

変数 変数

ポインタに別のアドレスを代入す ポインタに別のアドレスを代入す

る る



ポインタ変数とは、アドレスを格納する変数 ポインタ変数とは、アドレスを格納する変数



普通の変数と同じく、プログラムの途中で、 普通の変数と同じく、プログラムの途中で、

ポインタ変数の値を変更することが出来る ポインタ変数の値を変更することが出来る



ただし、 ただし、

型を指すポインタ変数には、 型を指すポインタ変数には、

型の変数のアドレスしか格納できない

型の変数のアドレスしか格納できない

 Sample4.cSample4.c

を入力し、コンパイル・実行して を入力し、コンパイル・実行して

みよう みよう

初期化されていないポインタ変 初期化されていないポインタ変

数 数



ポインタ変数は、宣言しただけでは使え ポインタ変数は、宣言しただけでは使え ない ない



特定の変数のアドレスを代入し、初期化 特定の変数のアドレスを代入し、初期化 しなければならない

しなければならない



初期化していないポインタ変数を使うと 初期化していないポインタ変数を使うと

、ゴミが表示されたり、実行時エラーに

、ゴミが表示されたり、実行時エラーに なったりする（どのような挙動を示すか なったりする（どのような挙動を示すか

は、予言できない

は、予言できない

ポインタを使って変数を変更 ポインタを使って変数を変更

 Sample5.cSample5.c

を入力し、コンパイル・実行し を入力し、コンパイル・実行し てみよう てみよう

 pApA

が が

型を指すポインタ変数の時、 型を指すポインタ変数の時、

は は

型．よって、 型．よって、

のように のように

、代入できる

、代入できる



この仕組みを使って、関数に引数を渡す この仕組みを使って、関数に引数を渡す と、面白い応用がある

と、面白い応用がある

引数とポインタ 引数とポインタ

 intint

型の 型の

つの値を つの値を 交換する関数

交換する関数

wap (int x, int y)

を を 書きたい 書きたい



→ → は思った通りに は思った通りに は動かない

は動かない

void swap (int x, int y) void swap (int x, int y) {{

int tmp;

int tmp;

tmp = x;

tmp = x;

x = y;

x = y;

y = tmp;

y = tmp;

}}

なぜ前の なぜ前の

は動かないのか？ は動かないのか？

 Sample6.cSample6.c

を入力し、コンパイル・実行して を入力し、コンパイル・実行して みよう→思ったように値が交換されない

みよう→思ったように値が交換されない



関数の引数には、変数の 関数の引数には、変数の 値のコピーが渡さ 値のコピーが渡さ れる れる



これを、値渡し（ これを、値渡し（

）とか、値 ）とか、値 呼び（ 呼び（

）とかいう ）とかいう



コピーを交換しても、元の変数には影響が コピーを交換しても、元の変数には影響が

及ばない 及ばない

ポインタを使って解決 ポインタを使って解決



仮引数をポインタ 仮引数をポインタ 変数とする

変数とする



→ → 参照 参照

 Sample7.cSample7.c

を入力し を入力し

、コンパイル・実

、コンパイル・実 行してみよう

行してみよう

void

swap (int *pX, int *pY) {

int tmp;

tmp = *pX;

*pX = *pY;

*pX = tmp;

}

ポインタを使って解決（続）

ポインタを使って解決（続）



前のスライドを 前のスライドを

を使う。 を使う。



引数として、 引数として、

のように、変数 のように、変数 のアドレスを渡す

のアドレスを渡す



仮引数は、 仮引数は、

と と

で初期化される で初期化される

 pX = &num1; pY = &num2;pX = &num1; pY = &num2;

 *pX = num1; *pY = num2;*pX = num1; *pY = num2;



これらが入れ替えられると、 これらが入れ替えられると、

その その ものが入れ替えられる

ものが入れ替えられる



参照渡し（ 参照渡し（

） ）

実引数を変更したくない場合 実引数を変更したくない場合

 constconst

という指定で、ポインタがさす実引 という指定で、ポインタがさす実引 数を変更できなくなる

数を変更できなくなる

 void func (const int *pX); void func (const int *pX);

というプロトタイ というプロトタイ プ宣言をみると、この関数は

プ宣言をみると、この関数は

が指す変 が指す変 数を変更しないことがわかる

数を変更しないことがわかる



同時に、 同時に、

を作成する際に、誤って を作成する際に、誤って

が指す変数を変更してしまっても、コ が指す変数を変更してしまっても、コ

ンパイラがその誤りを指摘してくれる

ンパイラがその誤りを指摘してくれる

今日学んだこと 今日学んだこと



メモリとアドレス メモリとアドレス



ポインタ変数 ポインタ変数



アドレス演算子 アドレス演算子

間接参照演算子 間接参照演算子



ポインタを引数とすることで、呼び出し ポインタを引数とすることで、呼び出し 元の実引数を変更できる

元の実引数を変更できる

 constconst

を仮引数に付けることで、実引数の を仮引数に付けることで、実引数の 変更を抑制できる

変更を抑制できる

レポート課題 レポート課題

 void mod (int *pA, int *pM) void mod (int *pA, int *pM)

というプロト というプロト タイプを持つ関数

タイプを持つ関数

は、 は、

を を

A) % (*pM)

に置き換える．キーボードか に置き換える．キーボードか ら ら

型の値 型の値

と と

を入力し、次のよう を入力し、次のよう

に出力するプログラムを作成せよ：

に出力するプログラムを作成せよ：



ヒントは教科書 ヒントは教科書

の練習問題 の練習問題

レポート課題（続）

レポート課題（続）

input a and m:

input a and m:

77

（ユーザの入力） （ユーザの入力）

55

（ユーザの入力） （ユーザの入力）

7 modulo 5 = 2 modulo 5.

7 modulo 5 = 2 modulo 5.

レポート課題（続）

レポート課題（続）



締め切り： 締め切り：

年 年

月 月

日一杯（日本 日一杯（日本 時間で） 時間で）



提出：メールで木村（ 提出：メールで木村（

iwao@sci.toyama-u.ac.jp

iwao@sci.toyama-u.ac.jp

）まで． ）まで．



感想などあると木村が喜びます 感想などあると木村が喜びます