● 実習内容

● 実習内容

【Ｃ言語】

1.

ex13-1.c

•

main

argc, argv

•

% ./a.out 1 2 3 4

Return

として,単にコマンド名だけではなく,「コマンドライン引数」をつけて起動した場合,

argv

•

argv

, argv[0]

argv[1]

argv[4]

• argc

• argv[1]

値そのものを表すわけではない

.

,

int

atoi

int

•

argv

char

argv

.

char *argv[]

という書き方もある. 特に注意すべきこととして,

argv

argv

char **p

2.

ex13-2-1.c, ex13-2-2.c, ex13-2-3

•

ex13-2-1.c

ex13-2-2.c

• ex13-2-1.c

getchar

,

–

EOF

Ctrl + D

–

s

255

• ex13-2-2.c

fgets

,

. –

Ctrl + D

– fgets

EOF

NULL

EOF

.

• getchar

fgets

% man getchar

Return

% man -s 3c getchar

Return

でそれぞれのオンラインマニュアルを読むことができるので,オンラインマニュアルを読ん で,それぞれの関数の意味を調べてみよう.

• ex13-2-3.c

fgets

ex13-3.c

–

fopen

「ファイルポインタ」（FILEで定義される変数）に結び付きを作らなければならない.

一旦ファイルを開いてしまうと

,

stdin

. –

fclose

–

fopen

∗ fopen(FILENAME, "r")

NULL

∗ fopen(FILENAME, "w")

.

0

NULL

∗ fopen(FILENAME, "a")

NULL

.

この他にもいくつかの方法があるが, その詳細については

fopen

3.

ex13-3-1.c, ex13-3-2.c

•

fprintf

（ex13-3-1.cの場合）や,特定のファイル（ex13-3-2.cの場合）に出力するプログラムで ある

.

•

,

% ./a.out > /dev/null

Return

として「標準出力」だけを

/dev/null

/dev/null

UNIX

のようなものである.

多くのアプリケーションでは,このようにして「エラーメッセージ」は「標準エラー出力」

に出力していることが多い

.

•

fopen

fclose

4.

,

getchar, fgets, fprintf

.

fread, fwrite

【課題】 （当然ですが,Ｃ言語の標準関数は自由に使ってかまいません. でも,「標準関数と（ほぼ）同等 の関数を作りなさい」という課題でその標準関数を使うのはダメです

.

,

1.

コマンドライン引数に与えられたファイル名を持つファイルからその内容を読み取り

,

2.

標準入力から以下のような形式の１行のデータを読み取り,その中に含まれる整数値を 数値配列に格納するプログラムを書きなさい.

•

•

,

<空白文字*><整数値をあらわす文字列><空白文字+><整数値をあらわす文字列>[<空白文

なお,各文字の意味は以下の通りです.

<空白文字> := <空白 (0x20)>|<タブ文字 (0x09)>|<改行文字 (0x0a)>

<符号文字> := +|-

<数字> := 0|1|2|3|4|5|6|7|8|9

<整数値をあらわす文字列> := <符号文字><数字+> | <数字+>

すなわち,「空白文字」は

0x20,

0x09,

0x0a

+

-

. <文字*>

<文字>

<文字+>

<文字>

[....]*

[

]

•

3.

テキストファイルに対するコピーコマンドとして扱えるプログラムを書きなさい

.

,

,

Y

y

4.

上の「テキストファイルに対するコピーコマンド」を拡張して,「オプション

-f

.

5.

上の「テキストファイルに対するコピーコマンド」を拡張して,一般のファイルに対す るコピーコマンドを作成しなさい

.

この問題は

fread, fwrite

6.

標準入力から入力されたファイルに含まれる「アルファベット」の文字数の頻度を調べ るプログラムを書きなさい. 大文字または小文字の

a

z

7.

コマンドライン引数の第二引数として与えられたテキストファイルの中から,コマンド ライン引数の第一引数として与えられた文字列を含む行のみを表示するプログラムを書 きなさい.

このコマンドは

UNIX

grep

8.

標準入力から入力されたファイルの文章（英語）の中から,冠詞と前置詞を除く単語の 先頭文字をすべて大文字に変換するプログラムを書きなさい

.

,

冠詞

:= a | an | the

前置詞

:= in | on | of | to 9.

標準入力から与えられたファイル（テキストとは限りません）のデータを以下の規則に したがってテキストファイルに変換するプログラムを書きなさい. また, その逆変換を するプログラムを書きなさい.

【規則】 ファイルのデータを先頭から順に６ビットづつ取り出し,その６ビットのデータを６ 桁の２進数として

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/

という文字にマッピングします

.

,

0x00

, A

, 0x3F

/

0

,

,

=

,

0

=

この符号化を

Base64 encoding

電子メールで「今日の講義の感想や意見」を送ってください.

★

ex13-1.c

/* ex13-1.c */

/*

*/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv) {

int i ;

for(i=0;i<argc;i++) printf("\t%s", argv[i]) ; printf("\n") ;

for(i=1;i<argc;i++) printf("\t%d", atoi(argv[i])) ; printf("\n") ;

return 0 ; }

★

ex13-2-1.c

/* ex13-2-1.c */

/*

*/

/* getchar()

*/

#include <stdio.h>

#define STR_MAX 256

int main(int argc, char **argv) {

char s[STR_MAX] ; int c ;

int i=0 ;

while((c = getchar()) != EOF) { s[i++] = c ; s[i] = 0 ; }

printf("%s\n", s) ; return 0 ;

}

★

ex13-2-2.c

/* ex13-2-2.c */

/*

*/

/* fgets()

*/

#include <stdio.h>

#define STR_MAX 256

int main(int argc, char **argv) {

char s[STR_MAX] ;

while(fgets(s, STR_MAX, stdin) != NULL) printf("%s", s) ;

return 0 ;

}

★

ex13-2-3.c

/* ex13-2-2.c */

/*

*/

/* fgets()

*/

#include <stdio.h>

#define STR_MAX 256

int main(int argc, char **argv) {

char s[STR_MAX] ; FILE *in ;

if ((in = fopen("ex13-2-3.c", "r")) != NULL) { while(fgets(s, STR_MAX, in) != NULL)

printf("%s", s) ; fclose(in) ; }

return 0 ; }

★

ex13-3-1.c

/* ex13-3-1.c */

/* fprintf

*/

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {

fprintf(stdout, "This string is printed on STDOUT\n") ; fprintf(stderr, "This string is printed on STDERR\n") ; return 0 ;

}

★

ex13-3-2.c

/* ex13-3-1.c */

/* fprintf

*/

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {

FILE *out ;

if ((out = fopen("output", "w")) != NULL) {

fprintf(out, "This string is printed on FILE\n") ; fclose(out) ;

}

return 0 ;

}

● なぜ

scanf

Ｃ言語に関する書籍の多くでは,標準入力などからのデータの読み込みに

scanf

fscanf

,

.

★

Example 1

はじめに,次のプログラム

scanf_1.c

/* scanf_1.c */

/*

*/

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {

int a,b,c ; int n ;

n = scanf("%d %d %d", &a, &b, &c) ; printf("%d %d %d\n", a,b,c) ; printf("n = %d\n", n) ; return 0 ;

}

これは,「標準入力から空白で区切られた３つの整数値を読む」プログラムである. このプログラムに対し て以下の３種類のデータを入力して,その結果を見てみよう.

【入力１】 すべての入力が正しい場合

^{1 2 3}

【出力１】

1 2 3 n = 3

【入力２】 入力のうち２つが正しくない場合

^{1.0 x 5}

【出力２】

1 0 0 n = 1

【入力３】 入力データが足りない場合

^{1 2}

【出力３】

1 2 0 n = 2

これらの結果から次のようなことがわかる.

•

scanf

•

“3”）が正しく入力されない限り,

のかを知る方法はない.

★

Example 2

そこで,

scanf_1.c

/* scanf_2.c */

/*

*/

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {

char sa[10], sb[10], sc[10] ; int n ;

n = scanf("%s %s %s", sa, sb, sc) ;

printf("%d %d %d\n", atoi(sa),atoi(sb),atoi(sc)) ; printf("n = %d\n", n) ;

return 0 ; }

これは

scanf

atoi

いる. この場合の（上の３つの入力に対する）出力は次の通りである.

【出力１】

1 2 3 n = 3

【出力２】

1 0 5 n = 3

【出力３】

1 2 0 n = 2

この場合の結果は以下のように読み取ることができる.

• Example 1

atoi

文字列」の判定が可能であれば「整数値」を正しく読み取ることができる

.

,

•

atoi

0

0

このプログラムを見る限り,入力文字列を

scanf

.

,

.

★

Example 3

/* scanf_3.c */

#include <stdio.h>

#define N 10

int main(int argc, char **argv) {

char a[N], b[N], c[N] ; int n ;

n = scanf("%s %s %s", a, b, c) ; printf("n = %d\n", n) ;

printf("%s %s %s\n", a, b, c) ; printf("%p %p %p\n", a, b, c) ; return 0 ;

}

この例は「最大長さ９」の文字列を３つ読み込むプログラムである. このプログラムに次のような入力を 与え,出力結果を見てみよう.

【入力】

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ abcdefghijklmnopqrstuvwxyz 01234567890!@#$%^&*()_+=\~

【出力】

n = 3

qrstuvwxyz ^&*()_+=\~ 01234567890!@#$%^&*()_+=\~

ffffffff7ffff6d0 ffffffff7ffff6c0 ffffffff7ffff6b0

ABCDEFGHI abcdefghi 012345678

である

.

•

(n)

,

•

scanf

.

★

Example 4

/* scanf_4.c */

#include <stdio.h>

#define N 10

int main(int argc, char **argv) {

char a[N], b[N], c[N] ; int n ;

n = scanf("%10s %10s %10s", a, b, c) ; printf("n = %d\n", n) ;

printf("%s %s %s\n", a, b, c) ; return 0 ;

}

この例は

scanf_3.c

.

scanf_3.c

,

.

【出力】

n = 3

ABCDEFGHIJ KLMNOPQRST UVWXYZ

ABCDEFGHI abcdefghi 012345678

である.

•

(n)

★ 考察と結論

本来

scanf

printf

ある. したがって,

scanf

• printf

printf

関数で利用した出力フォーマットを入力フォーマットとして

scanf

.

逆に,一般のテキストデータ入力を扱う場合に

scanf

•

•

N

N

.

•

であることを検証する手段がない

.

特にキーボードから「手で」入力を行う場合には, このような不正なフォーマットで入力される場合が多

く,

scanf

★ 正しい入力の扱い

入力データを正しく扱い,いろいろな入力エラーに対処するためには,

fgets

「課題２」は,そのような具体的な文字列解析を行う問題である.

★ 注意

なお

,

scanf

.

, scanf

● 前回の課題の解説

前回の課題の中から３つを選んで「解答例」を解説しましょう.

２つの

int

swap(int *, int *)

.

/* prog12-1.c */

/* swap */

#include <stdio.h>

void swap(int *, int *) ; int main(int argc, char **argv) {

int a = 1, b = 2 ;

printf("a = %d, b = %d\n", a,b) ; swap(&a,&b) ;

printf("a = %d, b = %d\n", a,b) ; return 0 ;

}

void swap(int *a, int *b) {

int t ; t = *a ;

*a = *b ;

*b = t ; return ; }

• swap

a, b

•

swap(&a,&a)

/* prog12-1-1.c */

/* swap,

swap(&a,&a)

*/

#include <stdio.h>

void swap(int *, int *) ; int main(int argc, char **argv) {

int a = 1, b = 2 ;

printf("a = %d, b = %d\n", a,b) ; swap(&a,&b) ;

printf("a = %d, b = %d\n", a,b) ; return 0 ;

}

void swap(int *a, int *b) {

*a ^= *b ; *b ^= *a ; *a ^= *b ; return ;

}

文字列

s

c

char *string_r_char(char *s, char c)

. c

NULL

/* prog12-4.c */

/* strrchr */

#include <stdio.h>

char *string_r_char(char *, char) ; int main(int argc, char **argv) {

char str[] = "a quick brown fox jumps over the lazy dog." ; char *p ;

printf("%s\n", str) ;

printf("0123456789012345678901234567890123456789012345\n") ; if ((p = string_r_char(str,’o’)) != NULL)

printf("%ld\n", p - str) ; else

printf("Not found\n") ; return 0 ;

}

char *string_r_char(char *s, char c) {

char *p=NULL ; while(*s) {

if (*s == c) p = s ; s++ ;

}

return p ; }

• *s

c

p = s

*s

p

•

char *p = NULL

文字列

s

t

char *string_chars(char *s, char *t)

. t

NULL

/* prog12-5.c */

/* strchars */

#include <stdio.h>

char *string_chars(char *, char*) ; int main(int argc, char **argv) {

char str[] = "a quick brown fox jumps over the lazy dog." ; char *p ;

printf("%s\n", str) ;

printf("0123456789012345678901234567890123456789012345\n") ; if ((p = string_chars(str,"PQRpqr")) != NULL)

printf("%ld\n", p - str) ; else

printf("Not found\n") ; return 0 ;

}

char *string_chars(char *s, char *t) {

char *p ; while(*s) {

p = t ; while(*p) {

if (*s == *p) return s ; p++ ;

} s++ ; }

return NULL ; }

•

string_char

• t

t