情報科学リテラシー

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情報科学リテラシー

2019年6月4日

海谷治彦

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PCルームについて

• ワード，エクセル，ブラウザ等いろいろ使えるよ． • 印刷もできるよ． • Edgeがない・・・Chrome を使うように • IEは使ってはいけない． • notepad++ は無い • コルタナが無い・・・検索は可能 • ホームパス(ホームディレクトリ)の場所が独特，ネットワークの場所ってのになってるはず． • サインオフの方法が独特，注意． 3

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ホームの場所

• Hドライブらしい．ちょっと特殊． • このHドライブはネットワークドライブなので，どの席に座っても，同じファイルが見える(はず) • 教員と学生が同じかどうかわからない． 4

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クロームを探す

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Notepad++ USB起動

• PCルームのエディタはどうしようもないのしかインストールされてません． • 新しいアプリを自身で追加することもできません． • ただし，USBメモリはつけられるはずなので，USB メモリから起動可能なアプリならPCルームでも追加利用可能です．

• 貸与PCにある gcc (mingw) や notepad++ はUSB からの起動も可能です．

• ただし，自身でPATHの設定が必要となります．

• Windows PATH 設定あたりでググる．

• 興味ある方は，試してみてください．

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PCルームでのC言語の自習

• 一応，できる． • Cygwinという他の環境を使うことになる． • a.exe が使えない • F-secure とかいう非正規のセキュリティソフトのせい． • 対策法は以下に紹介． 7

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Cygwin使い方の概要

• 別紙 p1guide4.pdf を参照 • emacsがつかいにくい • notepad++ が無いので，notepad を使うとか． • コマンドがUNIX準拠 • a.exe が使えない． 8

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PCルームでの実習環境

• Cygwinと呼ばれるWindows上でUNIX/Linuxをほぼ完全に模倣する環境を用います． • 教科書[レ]の「UNIX」と書いてある表記のほうを見てください． • 自分が作成したプログラム等はバックアップしてくださいね． • 誤って消したりすると単位的に死にますし． • 基本，クラウド(Dropbox等)やUSBメモリ等にコピーを残す． 9

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Cygwinの起動

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中略

起動にかなりの時間がかかる場合が多い．

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Cygwin64 Terminal

• 一般に「shell」とか「コマンドインタプリタ」とか言われるプログラム． • プログラム名を打ち込んで，[Enter]キーを押すと，当該のプログラムが実行される． • PCルームで主に使えるアプリ • notepad • Windowsのメモ帳 • ソースプログラムのファイルを作成するのに使う． • ファイル名は「nantoka.c」等，拡張子を .c とする． • gcc もしくは cc (実体は同じもの) • C Compiler • コンパイラ． • ソースプログラムを実行ファイルに変換するプログラム． • ソースプログラムに誤りがあると，その旨を表示する． 11

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良し悪し Cygwin64 Terminal

• 貸与PCで使っているコマンドプロンプトよりかなり賢い．ただし，コマンドを知っていれば． • 実は貸与PCでも bash というコマンドを使い，Cygwinとほぼ同じシェルを利用できます． • 起動が重い． • Windows上でUNIXを模倣しているため，ファイルシステムの表示が独特． • ちゃんと対応を理解していないとエクスプローラーからファイルの場所が把握できない． • Windows独自のアプリとCygwinに特化したアプリで多少の使い分けが必要． • 利用者には関係ないがディスク容量が沢山必要． 12

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プロンプト

• Terminalが人間の入力待ち状態である際に出てる短い文字を「プロンプト」といいます． • Cygwinのプロンプトは若干長いです．(左) • 邪魔な場合，短くすることができます．(右) 13

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コマンドがUNIX/Linux準拠

• pwd 現在のフォルダ位置を表示 • cd は同じ • cd ~ 自分のホームに戻る • Winの場合 cd %HOMEPATH% • md じゃなくて mkdir • rd じゃなくて rmdir • dir じゃなくて ls ※ 実は皆さんの貸与PCでも上記コマンドは利用可能． • フォルダの区切りが ¥ じゃなくて / • これはWebと同じでむしろこっちのほうが自然． 14

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Cygwinのファイルシステム

• WindowsのファイルシステムをLinux風に見せるために，多くの細工をしている． • よって，Win側のエクスプローラーからどこにファイルがあるかが，非常にわかりにくい． • まぁ，慣れればわかるのだが． 15

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テキストエディタについて

• ソースプログラムを書くためのワープロ． • UNIXでは vi (実際にはvimと呼ばれるviクローン) というエディタが一般的ですが，とても癖が強いです． • Cygwinではnotepad(Windowsのメモ帳)も利用できるので，面倒な方はnotepadの利用で結構です． • Cygwinでも emacs はありますが，なぜか，非常に重いです． 16

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エディタ色々

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emacs

• 独立したWindowで起動できない．

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一応，コンパイルもできるが

• a.exe の実行をPCが阻害している． • よって，下記のように –o という指定で，アプリ名を別途指定する必要がある． • アプリ名の前に ./ というのをつけないといけない． 19

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notepadを使う場合の &

• メモ帳(notepad)を使う場合は，コマンドとファイル名の後に & をつけてください． • & をつけないと，メモ帳を終了するまで，ターミナルを使うことができません． 20

コレ

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notepadの起動

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notepad hello.c & と入力して， Enterキーを押す．コレがCygwin64 Terminal notepad (メモ帳)が起動するので，プログラムの内容をうって，保存する．

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日本語の扱いについて

• ファイル内において日本語は使わないでください． • Latin1の拡張部分も使わないで！ • ドイツ語等にある ë みたいなの． • ファイル名に日本語を使わないでください． • ファイルの中身(ソースプログラム内)に記述しないでください． • 「日本語の空白文字」等，つまらないトラブルの原因になるので，本授業ではファイルでの日本語利用を禁止します． • 質問等は日本語でも結構です． 22

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復習: Cプログラムの開発の流れ

プログラミング手作業エディタを使用コンパイル自動変換コンパイラを使用実行生成された実行ファイルを使用ソースプログラム (ソースコード hoge.c 等) 実行ファイル (ロードモジュール a.out 等) hoge.c a.out

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いくつかの用語確認

• ソースプログラム(プログラム) • Source Program • Source Code (ソースコード)とも呼ばれる． • C言語の文法に則して記述されたコンピュータへの命令が記述されたファイル • 実行ファイル(アプリ) • Load Module (ロードモジュール)とも呼ばれる． • 実行可能プログラムとも呼ばれる． • ファイルの中身はコンピュータの言葉(マシン語)による命令内容他が書いてある． • 人間が読んでも意味がわからない． • Terapad.exe 等のファイルのこと． • 特にファイル名を指定しなければ，a.exe という名前になる．(本物のUNIX系OSの場合は，a.out) 24

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警告等が文字化けしたら

• コンパイラのエラー等の警告が左記の図のように，文字化けしたら， • 以下のコマンドをうってください． export LANG=C • 警告は英語になりますが，文字化けは解消されます． 25

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Cygwinでの日本語表示設定 1/3

• 警告等の日本語を表示したい場合，以下の手順で，設定を行います． • まず，右クリックでメニューリストを出して，[Options]を選択する． 26

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Cygwinでの日本語表示設定 2/3

• Options画面で[Text]を選択

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Cygwinでの日本語表示設定 3/3

• Locale と Character set という値をそれぞれ以下に設定． • Locale ja_JP • Character set は， UTF-8 (Unicode) を選択． 28

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p1guide4

• Cygwinでの実習のガイドを紹介 • 別ファイル参照

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ファイルと文字について

一部は復習

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電源を切ってもデータが残ってる！

• コンピュータの電源を切って再起動しても，データは残っている． • ワードの文書，MP3ファイル，画像ファイル，プログラムファイル・・・・ • これは，コンピュータの中でデータを保管してくれているからである． • データを保管する単位をファイルと呼び，保管庫をファイルシステムと呼ぶ． • ファイルシステムはOSの一部であることが多い． • ファイルシステムでは，特定のファイル群をまとめて保管する機能がある． • このまとめる部分をフォルダやディレクトリと呼ぶ． 31

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オペレー

ティング

システム

Operating System (OS)

• Windows 10, 8, 7, XP ... • UNIX • Linux • OS X (MacOS) • Android • iOS • ... 興味がある人は2年後期に「オペレーティングシステム」の授業あります．

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フォルダもしくはディレクトリ

• 下記はwindowsにおけるユーザーkaiyaの標準的なダウンロードファイルが置かれるフォルダ． • 多くのOSでは，このような階層構造を用いてファイルを整理して保存している． 33

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ほとんど全てのデータはファイル

• 広く使われるOS(Windows等)では，ほとんど全てのデータはファイルという単位で保管されている． • 例えば， • MSワードの文書 • MP3の音楽 • MP4の動画 • Cのプログラム • 実行可能プログラム (cc.exe やMSワード自体) • HTMLファイル 34 例えば，マイクロソフトワードは上記のファイルである．

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特殊文字 (一部復習)

• C言語等では表示しにくい特殊文字を ¥n 等の形式で表現し，文字型の変数に格納できる． • 内部的には 8bitのデータ列のどれかに対応する． • ¥n 改行 • ¥r キャリッジリターン行頭に戻る制御文字 • ¥0 全ての値がゼロの文字 • ¥t タブ 35 p.9-(明)

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余談: ¥n と ¥r の歴史的違い

• 由来はタイプライターの時代までさかのぼる． • タイプライターは， • 次の行にいく • 行の先頭に戻るが異なる命令（機械的な動作）だった． • それぞれに対応するのが，¥n ¥r • PCのキーボードでは，あまり意味が無いのだが， • Linux/UNIX系は ¥n が改行 • Winでは ¥r¥n の両方が必要 • Macでは ¥r だけ？とテキストファイルでの改行の流儀が分かれてしまった． 36

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普通の文字

• コンピュータで標準的に扱われる文字は，ASCII と呼ばれる英数文字と記号である． • AからZ aからz 0から9 %, # 等の一部記号 • 標準的: ここでは，変数名，関数名等に用いることができるものとしている． • 日本語や韓国語の文字，ドイツ語等の拡張部分 ( ä 等，通常アルファベットに装飾があるもの, いわゆる latin1)は標準的ではない． • 本授業では，プログラム内では，ASCIIコードの範囲の文字のみ使ってください． • コメント内は除く 37 p.7-(明)

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ASCIIの表

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例えば，100 0001 という7bitの値を文字 A と規定している． 101 1100 の＼が，日本のPCにおける ¥ になっている．

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バイト，ビット

• デジタルコンピュータの最小情報単位はbit (ビット) と呼ばれ，二進数の一桁に相当する． • 例えば，たった1bitでも，「ある人の生死」，「受験の合否」等の情報を表現することができる． • 数字や文字等，複雑な情報は，この1bitを複数個，束ねて表現する． • 8bitを束ねた情報を1byte (1B 1バイト)と呼び，わりと広く使われている． • 例えば，英数文字の一文字は1Bで表現できる． • コンピュータのメモリは，この1B単位の情報を格納できる配列_{みたいなものである．(後述)} 39

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バイト表現と16進法

• 1Bは8bitなので，原則，0/1の列を8個かかないといけない． • これはかなり面倒かつ読みにくいので，_{1Bは通常，16進法} の2桁で表現する． • 対応表は左記の通り． • 例えば，文字の M は， 0100 1101 なので， 4D と表現できる． 40 二進法十六進法 0000 0 0001 1 0010 2 0011 3 0100 4 0101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 F

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対応表 (ASCII code)

41 例えば，文字 D は 0100 0100 文字 3 は 0011 0011 とコンピュータ内部では表現されるのが普通． ¥ はホントは〵だけど， ¥ と表示されてしまう．

復習

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参考箱の大きさ

• 型によって一個の変数の大きさは異なる．

• char を1箱(1B)とすると，

• int 4B分

• 実はintは真に整数では無い • 値に上限と下限がある．(±21億が多い)

• float 4B分

• double 8B分

が一般的． • しかし，C言語にはこの辺の明確な規定が無い． 42 ‘x’ 15 文字 _整数

復習

++

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日本語等の文字コード

• 文字をコンピュータ内で，どのようなデータで表現するかの取り決めを文字コードと言う． • 日本語等，英数字以外の文字コードは多数，異なる流儀が存在する． • 英数字もASCII以外の流儀がある (あった) • アプリ側で文字コードを正しく認識する機能，もしくは扱う機能が無いと文字化けする． 43

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日本語等のための文字コード

• ASCIIによる英数字との互換性が重要． • 以下は互換性がある． • Shift-JIS (SJIS) • 概ねWindowsで広く用いられている． • 正確にはコレが拡張されたWindows31JがWindowsで広く使われている． • UTF-8 • 現在，広く用いられているコード． • コレの親戚にあたるUTF-16はASCIIと互換性が無い． • JIS, EUC等も互換性があるが，今は使われなくなった． 44

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ASCIIの範囲の文字なら，

SJISでもUTF-8でも同じ

英語で済ませば

面倒に巻き込まれない．

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前回演習の解答例

dotcampus参照

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来週の伏線

Java, Eclipseダウンロード

演習説明とともに簡単に解説

演習1,2,3の問題はdotcampusに

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演習4 (これは金曜まで)

• 以下の仕様に基づくプログラムを作成せよ． • dotcampusに提出

• プロジェクト名 odawara

• プログラム名 main1.c main2.c main3.c ....

• 前回と同様，問題の区切りをプログラム冒頭にコメントとして記述せよ． • 前回と同様，段階をおって複数のバージョンを作ってみよ． • 例えば，v1では在来線限定にして，v2では新幹線を考慮する等． 48 利用者は東京から小田原まで在来線でいくか，新幹線でいくかを指定する．在来線の場合，0 を入力し，新幹線の場合，1を入力する．新幹線の場合のみ，利用者は自由席か指定席かを指定する．自由席の場合，0 を入力し，指定席の場合，1を入力する．システムは料金を表示する．尚，東京から小田原までの乗車券は1500円，新幹線自由席特急券は1700円，新幹線指定席特急券は2000円とする．新幹線の場合，乗車券と特急券の両方が必要である．

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