計算機実習 I

第二回: 定数の記述、基本的なデータ型、
変数の定義と使い方 (数値、文字列)

Martin J. Dürst

duerst@it.aoyama.ac.jp, O 棟 529号室

データ型 (data type)

• 共通の性質を持つ値 (value) の集合
• 名前が付いている (無名も可)
• 可能な演算が決まる
• 変数、引数はデータ型を持つ
• 簡単なデータ型から複雑なデータ型が作れる
• 簡単な演算から複雑な演算が作れる (関数)

処理系

• C の仕様書の「処理系によって」が多い
• C は計算機に近い高級プログラム言語
• 処理系とは:
  • 機械 (バイトのビット数、レジスタの大きさ等)
  • オペレーティング・システム
  • コンパイラ
  • 標準ライブラリ

C のデータ型

基本データ型 (simple types)

• 整数、0 以上の整数 (integer)
• 浮動小数点数 (floating point)

｢導出」データ型 (derived types)

• 配列、ポインタ
• 構造体、共用体

｢疑似」データ型 ("simulated" types)

• 文字 (character)、文字列 (character string, string)
• ブール型 (boolean)
• 列挙型 (enumeration)

数学とプログラミングの違い

• 数学に数は無限にあるが、大体のデータ型は有限
• 数学の変数は真に未定であるが、プログラムの変数は (たとえゴミであっても) 常に値を持つ
• 数学の = は｢等しい」であるが、プログラムの = は代入である

C の整数

C の int 型の条件

処理系によって各データ型の大きさ (ビット数、バイト数) が違うが、次の条件を満たさないといけない:

• char は「機械で文字を表す型」(但し、普通は英字等だけ、漢字は別の話)
• sizeof(char) は 1 に固定
• int は「機械が普通に表現できるもの」(すなわち、レジスタの大きさ、但し、ポインタと同じかそれ以上の大きさ)
• sizeof(char) <= sizeof(short) <= sizeof(int) <= sizeof(long)

文字と文字列

• 一文字の定数には(一重)引用符を使う
• 文字列には二重引用符を使う
• 'A' と "A" は別物
• 文字は数字として扱われる
• 文字列は配列として扱われる
• 文字列の長さの決め手: 最後に 0
  • 配列の長さを指定するときに加味しないといけない
  • しかし、strlen 関数は文字そのものしか数えない

漢字の文字列

従来のやりかた:

• 漢字一字あたり複数 (通常 2) の char (バイト) を使う
• 処理系によって直接文字列に書ける
• 符号化 (日本の Windows の場合: Shift_JIS) によって処理が複雑

新しいやりかた (参考):

• 処理系のすべての文字を表せるデータ型 wchar_t
• この文字の数字には ユニコードを使うのが普通
• 文字定数 L'例'
• 文字列定数 L"文字列の例"
• それ用の関数

8 進数と 16 進数の定数

• ビットで考えるときに非常に便利
• 昔は 8 進数が多かったが、最近は 16 進数が人気
• 16 進数では 1 バイトを二桁で表せる

存在しない定数

short の定数はなぜないのか

• 計算、引数は少なくとも int の大きさで行われる
• short の初期化はコンパイラがチェックできる
• char の定数も文字定数以外ない

変数 (variable) の定義の書き方

• 基本のデータ型の部分
• 識別子等の部分
• 初期化の部分

例: unsigned int i, j[5], k = 7;

配列のindex

• 重要: 最初の index は 0
• int a[5]; は a[0] から a[4] まで (計 5 個) を用意する
• for の典型例

int a[5], i;
for (i=0; i<5; i++) /* 作業 */;

次回の準備

• C: ドライブに作ったプログラムを忘れずに Z: ドライブに移す
• 今日の復習
• 新訂新 C 言語入門の第 4 章 (pp. 75-93) を読む