& & a a * * ptr p int a ; int a ; int a ; int a int a

(1)

☆ アドレスについて。・オブジェクト（変数）が、メモリ上の何処に存在するか？を表すもの。基本的に数字で表記され、「メモリ上の番地」となっている。この番地は、コンパイルする時に自動的に決定される。（例）

_{int a = 123;}

「メモリ上のある番地に、変数

a

としての領域を確保し、その領域に

123

という値を代入する。」という意味。

メモリ上のある領域

アドレスを決定番地

_:100

a

整数値123 を代入。 ☆ ポインタについて・ポインタとは、アドレス変数。つまり、「変数のアドレスを記憶する変数」である。（例） _{int *ptr = & a;} 「メモリ上のある領域に _aと _{ptr の領域を確保し、ptr}に a のアドレスの値を代入する。

メモリ上のある領域

番地：

100

a

123 とする

番地；

200

*ptr

整数値

200

を代入

（

a

のアドレスの値）

１．ポインタについての考察

(2)

☆ポインタについての補足・ポインタ演算子ポインタ演算子使用例意味

&

& a

変数

a

のアドレスの値を表す。

*

* ptr

ポインタ p が指すオブジェクトに格納_{されている値を取り出す。} ・プログラムにおける、ポインタの使い方１．ポインタの使用に関する、大まかな手順。 ⅰ．ポインタの宣言 ⅱ．ポインタに対して、値（アドレス）の設定 ⅲ．ポインタを使用する

--- ２．「

int a ;

」と「

int *a ;

」の違い ⅰ．

_{int a ;}

について。これは、

int

型の変数（オブジェクト）の宣言である。変数

a

の値として整数を格納する箱を用意するイメージ。 ⅱ．

int *a ;

について。これは、ポインタ

_a

の宣言である。ここで宣言されているポインタ

_a

の型は、「

int

型オブジェクトへのポインタ型」という。

--- ３．ポインタを変数のエイリアスとして使用する ⅰ．ポインタに変数のアドレスを代入する。

20 int a ;

int *pc ; a = 20;

pc = &a ;

アドレス：345

a

変数ａに整数値20を格納する。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 #include<stdio.h> int main() { int a,b; int *pc; a = 25; printf(" a のアドレスの値:%x(16 進数）\n\n",&a); printf(" b のアドレスの値:%x(16 進数）\n\n",&b); printf(" a の値 _{:%d（10 進数）\n\n",a);} puts("---\n"); pc = &a; b = *pc + 100; *pc = 6; puts("pc = &a\n" "b = *pc +100\n" "*pc =6\n" "と初期化した。 \n"); printf(" pc の値 _{:%x(16 進数）\n\n",pc);} printf(" b の値 _{:%d（10 進数）\n\n",b);} printf("再び、a の値 _{:%d（10 進数）\n\n",a);} return 0; }

(4)

＜参考プログラム＞の実行結果

a のアドレスの値:5fbffacc(16 進数） b のアドレスの値:5fbffac8（16 進数） a の値 _{:25（10 進数）} ---pc = &a b = *pc +100 *pc =6 と初期化した。 pc の値 _{:5fbffacc（16 進数）} b の値 _{:125（10 進数）} 再び、a の値 _{:6（10 進数）}

＜解説＞

・ポインタを変数のエイリアスとして用いるプログラムである。・

10

、

11

行目はアドレス演算子

&

を用いて、変数のために指定されたアドレスの値を

₁₆

進数で表示している。・

12

行目で表示した変数

a

の値は、

8

行目で初期化した値の

25

である。・

15

行目では、ポインタ

pc

に変数

a

のアドレス値を代入した。そのため、これ以降の「

*pc

」は

a

のエイリアスとなる。・

₂₁

行目は、

_pc

の値の表示である。

_pc

自体には、

_a

のアドレス値が入っているので、

10

行目と同じ事を行ってる。・

22

行目は、

b

の値の表示である。

b

の値は「

*pc +100

」なので、「

a+100

」と同じ事である。よって、

125

と表示されている。・

₂₃

行目では、再び変数

_a

の値を表示している。ここで気を付ける事は、「

_{*pc =a}

」と初期化した事で、変数

a

の値が

8

行目の設定から変化している事である。・以上でプログラム終了。ポインタが、指定した変数のエイリアスとして使用出来た。

(5)

☆コマンドラインから受け取った文字列の大文字と小文字を変換するプロ

グラムを作成せよ。

＜ソースプログラム＞ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 /* 大文字・小文字変更プログラム*/ #include<stdio.h> #include<ctype.h>

void replace(char *dest,char *str); int main(int argc,char **argv){ char dest[256]={0};

int i;

printf("コマンドラインの文字列の個数:%d\n\n",argc); for(i=1; i<argc; i++){

replace(dest, argv[i]); // argv[i] == *(argv + i) printf("変換前: %s\n 変換後: %s\n\n",argv[i],dest);

}

return 0; }

void replace(char *dest,char *str){

int i;

for(i=0; str[i] != NULL; i++){ if(isalpha(str[i])){ if(isupper(str[i])) dest[i] = tolower(str[i]); else dest[i] = toupper(str[i]); } else dest[i] = str[i]; } dest[i] = NULL; }

２．課題ⅰ

(6)

＜課題ⅰ の実行結果＞

Yukihiro-Ikehara-no-MacBook-Pro:prog1 e105746$ ./a.out Abc DeTrmInaNt .

コマンドラインの文字列の個数:4 変換前: Abc 変換後: aBC 変換前: DeTrmInaNt 変換後: dEtRMiNAnT 変換前: . 変換後: .

＜課題

_i

の解説＞

・ 4 行目：ヘッダー＜ctype.h＞を読み込んでいる。これは、isalpha,isupper,tolwer,toupper を使用するからである。・ 6 行目：返却値 void 型の関数 replace を宣言している。この関数の仮引数と _{して、char}_{型のポインタ *dest , *str を設定している。}

・ 8∼19行目： int 型の main 関数である。コマンドライン引数として、int argc と char argv を宣言している。main 関数が受け取る引数は、この 2 つだけである。・ 9行目 _{：char 型の変数 dest}_{を 256 個の配列として宣言。また、全要素の値} を 0 として初期化している。・12行目 _{：変数 argc に格納された値を表示する。argc が受け取る値は、コマ} ンドラインに置かれた文字列の数である。・14∼17行目：main 関数における for文である。変数 iの初期値を 1 と設定し、 i が argc の値と同値になれば、ループ終了、ループを繰り返す度に i の値を+1 ずつ増やしていく。

16 行目で、関数 replace を使用。dest と argv[i]の値を決定する。 17 行目で、dest と argv[i]の値を表示。・21∼40行目：replace 関数の詳細設定。void 型なので、値を返す形ではない。この関数が行う事は、str に格納されたコマンドラインの全ての文字に対して、英数文字であるかどうかの判定をした後、それが大文字であれば小文字に、小文字であれば大文字に変換する作業である。 for 文でループしているために、全ての文字を判定出来る。

(7)

＜課題ⅰの解説（続き）＞

今回の実行結果においては、「./a.out Abc DeTrmInaNt .」とコマンドラインに入力した。まず、コマンドラインの文字列の個数を格納する変数 argc に入っている値は、４である。スペースをで区切られた場所が１つの文字列である。 argv に関して、コマンドラインから受け取った文字列は次のように argv[]に格納される。argv argv[0]

.

/

a

.

o

u

t

NULL

argv[1]

A

b

c

NULL

argv[2]

D

e

T

r

m

I

n

a

N

t

NULL

argv[3]

.

NULL

1 回目のループでは、関数 replaceに argv[0]のアドレスを、2 回目は、argv[1]のアドレスを、...、n 回目は、argv[n]のアドレスをという具合で、argv []の値が NULL 値になるまで繰り返す。今回の場合は、3 回 replace 関数にアドレスを渡したことになる。関数replaceでは、main関数から受け取ったアドレスをそれぞれ *dest,*strに格納している。 *str をインクリメントすることで、1文字ずつ取り出し変換処理を行っている。小文字は大文字に、大文字は小文字に変換していて、その他の記号はそのまま格納。

配列 dest の最後に NULL を格納して、main 関数に戻る。

main関数のfor文で、iの初期値を0に設定しているのは、「./a.out」を変換処理したくないからである。

(8)

☆文字列を反転して表示するプログラムを作成せよ。

＜ソースプログラム＞

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 /* 文字列入れ替えプログラム*/ #include<stdio.h>

void reverse(char *dest,char *str); int main(int argc,char **argv){ char dest[256]={0};

int i;

reverse(dest, argv[i]);

printf("変換前: %s\n 変換後: %s\n\n",argv[i],dest); }

return 0; }

void reverse(char *dest,char *str){

int i,kiri;

for(kiri = 0; str[kiri] != NULL; kiri++); for(i=0; i<kiri; i++)

dest[i]=str[kiri-i-1]; dest[i]=NULL;

}

３．課題ⅱ

(9)

＜課題ⅱの実行結果＞

Yukihiro-Ikehara-no-MacBook-Pro:prog1 e105746$ ./a.out God of eater .

コマンドラインの文字列の個数:5 変換前: God 変換後: doG 変換前: of 変換後: fo 変換前: eater 変換後: retae 変換前: . 変換後: .

<課題ⅱの解説＞

・

_main

関数までの過程は、＜課題ⅰ＞と同じなので省略する。自作関数

_reverse

について述べる。・

₂₀

∼

₂₈

行目：

₁₄

行目で用いた関数

_reverse

の定義である。・

₂₀

行目：

_char

型へのポインタ

_*dest

と

_*str

を宣言している。このポインタ変数には、

₁₄

行目の時点での

_dest

、

_argv[i]

の値が

_for

文でループする度に送られる。

・

₂₂

行目：

_reverse

関数での

_int

型変数、

_i,kiri

を宣言んしている。・

₂₄

行目：１文だけの

_for

文。

_argv[i]

から送られた文字列を考慮しながら、これ以降で使用する

_kiri

の値を決定するために行う。

_Kiri

の値は

_argv[i]

の文字列の中にある文字の個数と同じになる。

例えば、

_argv[i]

から「

_God

」と送られてきたとすると、

_kiri

の値は３になる。・

₂₅

、

₂₆

行目：

_argv[i]

から送られた文字列を、本格的に入れ替える過程。

kiri

の値が３だとすると、この文によって出される結果が、

_{dest[0] = str[2]}

_{dest[1] = str[1]}

_{dest[2] = str[0]}

となるので、

_dest

に入る値は、

_argv[i]

から送られてきた文字が反転する事になる。

(10)

＜課題ⅱの解説の続き＞

・

₂₈

行目：最後に

_dest[i]

の値を０に初期化する。これを行わなければ、前の配列の大きさが次の過程に反映されてしまい、

argv[i]

から送られてきた文字列によっては、実行結果が変になる時がある。

・後は、

_reverse

関数で決定された

_dest

と

_str

の値を、

_main

関数内で出力して終了という流れである。・今回の実行結果における、過程の図を書いてみる。

_reverse

関数内・

argv[1]

_{str[0] str[1] str[2]}

G

o

d

↓

dest[0] dest[1] dest[2]

d

o

G

--- ・

_argv[2]

str[0] str[1]

void reverse(char *dest,char *str); int main(int argc,char **argv){ char dest[256]={0};

int i;

reverse(dest, argv[i]);

printf("変換前: %s\n 変換後: %s\n\n",argv[i],dest); }

return 0; }

void reverse(char *dest,char *str){

int i,kiri;

for(kiri = 0; str[kiri] != NULL; kiri++); for(i=0; i<kiri; i++)

dest[i]=str[kiri-i-1]; }

＜実行結果＞

Yukihiro-Ikehara-no-MacBook-Pro:prog1 e105746$ ./a.out God of eater

コマンドラインの文字列の個数:4 変換前: God 変換後: doG 変換前: of 変換後: foG 変換前: eater 変換後: retae ・

_reverse

関数の最後の

_{dest[i] = NULL;}

を抜かしてみた。２番目の

_of

の変換で、何故か最後に

_G

が残っている。

(13)

＜実行結果エラーの解説＞

reverse

関数内・

argv[1]

_{str[0] str[1] str[2]}

G

o

d

↓

dest[0] dest[1] dest[2]

d

o

G

となるのは良いのですが・・・

--- ・

_argv[2]

_{str[0] str[1]}

o

f

_arg1

の

_G

が残っている。

↓

f

o

G

となる。つぎのarg[3]は、配列が５個になり、arg[2]の結果も全て押し出されて、課題ⅱと同じ結果になった。今回の課題は、ポインタを用いてプログラムを動作する課題でした。そのため、C言語難関地点とされるポインタについて理解しなければならず、大変でした。ポインタは配列と併用して使うので、複雑な考えになる点が難しいと感じました。今回の課題の範囲はある程度理解出来たと思います。ポインタは奥が深い分野だと思うので、今回の課題の範囲でカバー出来なかった分は、自分で勉強するつもりです。 G

& & a a * * ptr p int a ; int *a ; int a ; int a int *a

int a = 123;

a

123

メモリ上のある領域

:100

a

メモリ上のある領域

100

a

200

*ptr

200

a

１．ポインタについての考察

&

& a

変数

a

のアドレスの値を表す。

*

* ptr

int a ;

int *a ;

int a ;

int

a

int *a ;

a

a

int

20

int a ;

int *pc ; a = 20;

pc = &a ;

a

*pc

ⅱ

int

pc

int

a

pc

a

int a ;

int *pc ;

pc a

pc = &a ;

pc

a

int

pc

int

a

pc

*

*pc

a

*pc

a

*pc

a

＜参考プログラム＞

＜参考プログラム＞の実行結果

＜解 説＞

10

11

&

16

12

a

8

25

15

pc

a

*pc

a

21

pc

& & a a * * ptr p int a ; int a ; int a ; int a int a

_{int a = 123;}

_:100

_{int a ;}

_a

_a

_*pc

_int

_pc

_int

_a

_int

_pc

_int

_a

_pc

_*

＜解説＞

₁₆

₂₁

_pc

_pc

_a

₂₃

_a

_{*pc =a}

_i

_main

_reverse

₂₀