Category Archives: C言語演習

C言語認定試験(2級出題範囲)

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参考(2級出題範囲)

出題内容
定数 浮動小数点定数 指数形式を許す
浮動小数点接尾語はf、l、F、Lのいずれか
整数定数 整数接尾語として長語接尾語(l、L)を含む
文字定数 拡張表記は8進拡張表記、16進拡張表記を含む
文字列リテラル 拡張表記は8進拡張表記、16進拡張表記を含む
列挙定数
演算子 ビット演算子、条件演算子、代入演算子、キャスト演算子、ポインタ/アドレス演算子、構造体演算子、sizeof演算子
宣言指定子 void、short、long、float、double、構造体共用体指定子(struct、union)、列挙型指定子(enum)、型修飾子(const)、typedef
変数 上記型指定子の単純変数、配列
外部定義
プリプロセッサ機能 ファイルの包含
ライブラリ関数
数学関数<math.h>
double cos(double x); double sin(double x);
double tan(double x); double exp(double x);
double log(double x); double log10(double x);
double pow(double x, double y);
double sqrt(double x); double ceil(double x);
double fabs(double x); double floor(double x);
入出力関数<stdio.h>
NULL、EOF、FILE、stderr、stdin、stdout、
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
int fclose(FILE *stream);
int fscanf(FILE *stream, const char *format, …);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, …);
int sscanf(const char *s, const char *stream, …);
int sprintf(char *s, const char *stream, …);
int fgetc(FILE *stream, …); int fputc(int c, FILE *stream);
char *fgets(char *s,int c, FILE *stream);
int fputs(const char *s, FILE *stream);
int getc(FILE *stream, …); int putc(int c, FILE *stream);
char *gets(char *s);int puts(const char *s);
int ungetc(int c, FILE *stream);
一般ユーティリティ関数<stdlib.h>
NULL  double atof(const char *nptr);
int atoi(const char *nptr);
long int atol(const char *nptr);
int rand(void);  void srand(unsigned int seed);
int abs(int i);  long int labs(long int j);
文字列操作関数<string.h>
NULL  size_t
char *strcpy(char *sl,const char *s2);
char *strncpy(char *sl,const char *s2, size_t n);
char *strcat(char *sl,const char *s2);
char *strncat(char *sl,const char *s2, size_t n);
int strcmp(const char *sl,const char *s2);
int strncmp(const char *sl,const char *s2, size_t n);
char *strchr(const char *s, int c);
char *strrchr(const char *s, int c);
char *strstr(const char *sl, const char *s2);
size_t strlen(const char *s);
その他
  • main関数の引数、整数型以外の関数
  • 自己参照構造体
  • 変数の記憶クラスと通用範囲(auto、static、register、extern)

※3級出題範囲含む

注)各級とも日本工業規格 (JIS) X3010 で出題・解答する。

C言語認定試験(3級出題範囲)

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C言語プログラミング能力認定試験
(C-Language Programming Skills Qualification Test)

http://www.sikaku.gr.jp/js/cp/

C言語認定試験とは

C言語を駆使した応用プログラムの作成能力を認定

C言語は、記述の自由度が高く、使用可能なプラットホームが多いなど、使用できる場面が多いことから、現在最も広く普及しているプログラミング言語です。このC言語のプログラミング能力の測定を目的に、1992年より開始されたのがサーティファイ 情報処理能力認定委員会が主催する「C言語プログラミング能力認定試験」です。
保有スキルのレベルに合わせた3段階の認定基準を設けることにより、これから新たにプログラミングの学習を始める方から、現在プログラマやシステム・エンジニアとして既に活躍されている高度IT技術者の方まで、幅広い皆様から受験いただいています。

初学者から、ビジネスシーンで活躍できるプログラマまで、幅広いスキルを測定

「C言語プログラミング能力認定試験」は、これからプログラミングを学び始める方を対象とした「3級」から、プログラマやシステム・エンジニアとして活躍されている方の保有スキルを客観的にアピールできる「1級」まで、幅広いスキルを測定しています。
特に「1級」では、実際にPCを使用して、プログラムの仕様変更やこれに伴うプログラミング作成(コーディング・コンパイル・デバッグ)を行う、極めて実践的な資格・検定試験として、IT業界でも高く評価されています。

基本情報技術者試験の午後の試験対策としても有効

「C言語プログラミング能力認定試験」の「2級」及び「3級」は、経済産業省認定「基本情報技術者試験」の「午後問題」の出題形式も意識して作成しています。そのため、「基本情報技術者試験」の学習と連動した活用も多く見られます。保有スキルのレベルに応じた級位取得を目標としていただくことで、C言語のプログラミング能力を高めるだけではなく、「基本情報技術者試験」の合格にもつなげていくことができます。

C言語認定試験について

試験名

C言語プログラミング能力認定試験
(C-Language Programming Skills Qualification Test)

試験目的

C言語を駆使して応用プログラム(言語処理系、ユーティリティなど)を作成する能力を認定します。

認定基準

一級 C言語を駆使し、応用プログラム(言語処理系、ユーティリティなど)が作成できる能力を有する。また使用しているOSについて理解をしている。
二級 小規模のプログラム(500行程度)が適切に(理路整然、簡潔、正しく、速く)書ける。また各種基本アルゴリズムを理解している。
三級 C言語の概念を理解し、簡単なプログラムが書ける。

 

参考(3級出題範囲)

出題内容
定数 整数定数 10進定数、8進定数、16進定数
整数接尾語は符号無し接尾語(u、U)のみ
文字定数 ワイド文字定数(L’c文字の列’)を除く
拡張表記は単純拡張表記のみ
文字列リテラル ワイド文字列リテラル(L”s文字の列”)を除く
拡張表記は単純拡張表記のみ
演算子 算術演算子、インクリメント演算子、デクリメント演算子、(算術の)代入演算子、関係演算子、等値演算子、論理関係演算子、括弧演算子、コンマ演算子
型指定子 char、int、unsigned、signed
変数
  • 上記型指定子の単純変数、配列
  • 初期化の構文
基本制御文 break、continue、do、for、if、return、switch、while
プリプロセッサ機能 #define、#include
ライブラリ関数
入出力関数<stdio.h>
EOF  NULL
int printf(const char *format, …);
int scanf(const char *format, …);
int getchar(void);  int putchar(int c);
文字操作関数<ctype.h>
int isalnum(int c);  int isalpha(int c);
int iscntrl(int c);  int isdigit(int c);
int isgraph(int c);  int islower(int c);
int isprint(int c);  int ispunct(int c);
int isspace(int c);  int isupper(int c);
int isxdigit(int c);  int tolower(int c);
int toupper(int c);
その他 Cの歴史と特徴

 

現在使用するC言語教科書には、文字操作関数<ctype.h>の内容について不足するので、

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下記のサイトを参考にしてください。

  • http://www.c-tipsref.com/reference/ctype.html
  • http://www.bohyoh.com/CandCPP/C/Library/ctype_h.html

 

a C HTTP Client

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C#やJavaでは簡単にhttp Clientプログラムができる。C言語ではソケットを作成するところから必要です。またWindowsとLinux両方対応するように書いたのでプログラムが長くなる。

(bcc32で動作確認済み)

プログラムは、最初にsocketを生成してWebサーバに接続し、テキスト形式でHTTPリクエストメッセージを作成してWebサーバに送信する。
HTTPリクエストメッセージは、複数行から成り立つ一連のデータ列。ここでいう1行とは、終端にCR(キャリッジリターン、16進の0x0d)とLF(ラインフィード、16進の0x0a)を持つデータの単位を示す。ほぼ、通常のテキスト・データの1行と等しくなる。メッセージ・ヘッダとメッセージボディ部に分かれ、両者は空行(単独のCR+LF)で分割される。

httpを理解するには、telnetで手入力でHTTPをしゃべってみるがいい方法。
https://www.softel.co.jp/blogs/tech/archives/263

まずプログラムをリストする:

#include <stdio.h> /* printf, sprintf */
#include <stdlib.h> /* exit, atoi, malloc, free */
// #include <unistd.h> /* read, write, close */
#include <string.h> /* memcpy, memset */
#ifdef __linux__
    #include <sys/socket.h> /* socket, connect */
    #include <netdb.h> /* struct hostent, gethostbyname */
    #include <netinet/in.h> /* struct sockaddr_in, struct sockaddr */
#elif _WIN32
    #include <winsock2.h>
    #include <ws2tcpip.h>
    #include <windows.h>
    #pragma comment(lib,"ws2_32.lib") //Winsock Library

#else

#endif

struct hostent *server;
struct sockaddr_in serv_addr;
int bytes, sent, received;
char response[4096];
int portno;
char *host;
char *path;

void error(const char *msg) { perror(msg); exit(0); }


#ifdef _WIN32

win_send_http(char *message){
  WSADATA wsa;
  SOCKET s;

  printf("\nInitialising Winsock...");
  if (WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsa) != 0)
  {
      printf("Failed. Error Code : %d",WSAGetLastError());
      return 1;
  }

  printf("Initialised.\n");

  //Create a socket
  if((s = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0 )) == INVALID_SOCKET)
  {
      printf("Could not create socket : %d" , WSAGetLastError());
  }

  printf("Socket created.\n");

  server = gethostbyname(host);
  memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr));
  serv_addr.sin_family = AF_INET;
  serv_addr.sin_port = htons(portno);
  memcpy(&serv_addr.sin_addr.s_addr,server->h_addr,server->h_length);
  //Connect to remote server
  if (connect(s , (struct sockaddr *)&serv_addr , sizeof(serv_addr)) < 0)
  {
      printf("connect failed with error code : %d" , WSAGetLastError());
      return 1;
  }

  puts("Connected");
  if( send(s , message , strlen(message) , 0) < 0)
  {
      printf("Send failed with error code : %d" , WSAGetLastError());
      return 1;
  }
  puts("Data Send\n");

  //Receive a reply from the server
  if((received = recv(s , response , 2000 , 0)) == SOCKET_ERROR)
  {
      printf("recv failed with error code : %d" , WSAGetLastError());
  }

  puts("Reply received\n");

  //Add a NULL terminating character to make it a proper string before printing
  response[received] = '\0';
  puts(response);

  closesocket(s);
  WSACleanup();

  return 0;   // everything OK
}

#endif
#ifdef __linux__

linx_send_http(message) {
  int sockfd;
  int total;

  total = strlen(message);
  /* lookup the ip address */

  server = gethostbyname(host);
  if (server == NULL) error("ERROR, no such host");
      /* create the socket */
      sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
      if (sockfd < 0) error("ERROR opening socket");
      /* fill in the structure */
      memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr));
      serv_addr.sin_family = AF_INET;
      serv_addr.sin_port = htons(portno);
      memcpy(&serv_addr.sin_addr.s_addr,server->h_addr,server->h_length);
              /* connect the socket */
      if (connect(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(serv_addr)) < 0)
          error("ERROR connecting");
              /* send the request */

  sent = 0;
  do {
      bytes = write(sockfd,message+sent,total-sent);
      if (bytes < 0)
          error("ERROR writing message to socket");
      if (bytes == 0)
          break;
      sent+=bytes;
  } while (sent < total);
  /* receive the response */
  memset(response, 0, sizeof(response));
  total = sizeof(response)-1;
  received = 0;
  printf("Response: \n");
  do {
     printf("%s", response);
     memset(response, 0, sizeof(response));
     bytes = recv(sockfd, response, 1024, 0);
      if (bytes < 0)
         printf("ERROR reading response from socket");
     if (bytes == 0)
         break;
     received+=bytes;
  } while (1);

  if (received == total)
      error("ERROR storing complete response from socket");

  /* close the socket */
  close(sockfd);

  return 0;   // everything OK
}

#endif

int main(int argc,char *argv[])
{
    int i;
    char message[4096];
    portno = atoi(argv[2])>0?atoi(argv[2]):80;
    host = strlen(argv[1])>0?argv[1]:"localhost";
    path = strlen(argv[4])>0?argv[4]:"/";

    if (argc < 5) { puts("Parameters: <host> <port> <method> <path> [<data> [<headers>]]"); exit(0); }

    /* How big is the message? */
    if(!strcmp(argv[3],"GET"))
    {
      if(argc>5)
          sprintf(message,"%s %s%s%s HTTP/1.0\r\nHost: %s\r\n",
              strlen(argv[3])>0?argv[3]:"GET",               /* method         */
              path,                                          /* path           */
              strlen(argv[5])>0?"?":"",                      /* ?              */
              strlen(argv[5])>0?argv[5]:"",host);            /* query string   */
      else
          sprintf(message,"%s %s HTTP/1.0\r\nHost: %s\r\n",
              strlen(argv[3])>0?argv[3]:"GET",               /* method         */
              path,host);                                    /* path           */
      for(i=6;i<argc;i++)                                    /* headers        */
          {strcat(message,argv[i]);strcat(message,"\r\n");}
      strcat(message,"\r\n");                                /* blank line     */
    }
    else
    {
        sprintf(message,"%s %s HTTP/1.0\r\nHost: %s\r\n",
            strlen(argv[3])>0?argv[3]:"POST",                  /* method         */
            path,host);                                        /* path           */
        for(i=6;i<argc;i++)                                    /* headers        */
            {strcat(message,argv[i]);strcat(message,"\r\n");}
        if(argc>5) {
          sprintf(message+strlen(message),"Content-Length: %d\r\n",(int)strlen(argv[5]));
          sprintf(message+strlen(message),"Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n");
        }

        strcat(message,"\r\n");                                /* blank line     */
        if(argc>5)
            strcat(message,argv[5]);                           /* body           */

              sprintf(message,"%s %s HTTP/1.0\r\nHost: %s\r\n",
                  strlen(argv[3])>0?argv[3]:"POST",                  /* method         */
                  path,host);                                        /* path           */
              for(i=6;i<argc;i++)                                    /* headers        */
                  {strcat(message,argv[i]);strcat(message,"\r\n");}
              if(argc>5) {
                sprintf(message+strlen(message),"Content-Length: %d\r\n",(int)strlen(argv[5]));
                sprintf(message+strlen(message),"Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n");
              }

              strcat(message,"\r\n");                                /* blank line     */
              if(argc>5)
                  strcat(message,argv[5]);                           /* body           */
    }

    printf("Processed\n");
    /* What are we going to send? */
    printf("Request:\n%s\n",message);

    #ifdef _WIN32

    win_send_http(message);

    #endif
    #ifdef __linux__

    linx_send_http(message);

    #endif

    return 0;
}

 

 

 

このプログラムを利用して、例のTinyWebDBを読み書きしてみる。

まずPostで、データを書き込む

C:\Users\chen\Documents\C\http-client>http-client-3 tinydb.work 80 POST /api/storeavalue/ “tag=presentationtimer&value=Just a TEST from C3”

Process 2
Allocating...
Processed
Request:
POST /api/storeavalue/ HTTP/1.0
Host: tinydb.work
Content-Length: 47
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

tag=presentationtimer&value=Just a TEST from C3

Initialising Winsock...Initialised.
Socket created.
Connected
Data Send

Reply received

HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx
Date: Tue, 12 Dec 2017 06:56:12 GMT
Content-Type: application/json
Content-Length: 52
Connection: close
X-Powered-By: PHP/5.6.31
Vary: Cookie
Set-Cookie: wfvt_2029330401=5a2f7d8c36e15; expires=Tue, 12-Dec-2017 07:26:12 GMT; Max-Age=1800; path=/; httponly
Expires: Mon, 26 Jul 1997 05:00:00 GMT
Cache-Control: no-cache, must-revalidate

["STORED","presentationtimer","Just a TEST from C3"]

 

次は、Getで、書き込んだデータを取得

C:\Users\chen\Documents\C\http-client>http-client-3 tinydb.work 80 POST /api/getvalue/ “tag=presentationtimer”

Process 2
Allocating...
Processed
Request:
POST /api/getvalue/ HTTP/1.0
Host: tinydb.work
Content-Length: 21
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

tag=presentationtimer

Initialising Winsock...Initialised.
Socket created.
Connected
Data Send

Reply received

HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx
Date: Tue, 12 Dec 2017 06:57:10 GMT
Content-Type: application/json
Content-Length: 51
Connection: close
X-Powered-By: PHP/5.6.31
Vary: Cookie
Set-Cookie: wfvt_2029330401=5a2f7dc61d61c; expires=Tue, 12-Dec-2017 07:27:10 GMT; Max-Age=1800; path=/; httponly
Expires: Mon, 26 Jul 1997 05:00:00 GMT
Cache-Control: no-cache, must-revalidate

["VALUE","presentationtimer","Just a TEST from C3"]

 

Dump file

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DUMP で出力された内容を ダンプリスト と呼ぶ

ダンプリスト左端はアドレス(ファイル先頭からの位置)

ダンプリスト中央にある16進数(バイト)が列挙されてる部分がマシン語プログラム(バイトコード)を表している。

ダンプリスト右端は、バイトコードをキャラクタコードで表現したときの内容。ただしバイトで表現可能な数値はキャラクタコードの範疇を超えることがあるため、そのような場合はピリオドで表現される。

dump.c

#include <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
    FILE *fp;
    unsigned char buf[16];   /* 読み込みバッファ */
    unsigned long addr = 0;  /* 先頭からのアドレス */
    int readnum, i;

    if(argc <= 1) {
        printf("usage:dump filename\n");
        return 1;
    }
    if(!(fp = fopen(argv[1], "rb"))) {
        printf("file open error.\n");
        return 1;
    }
    while(1) {
        printf("%08x ", addr);
        readnum = fread(buf, 1, 16, fp);
        /* パイナリデータの表示 */
        for(i = 0; i < readnum; i++) {
            if( i == 8)
                 printf("   ");
            printf("%02x ", buf[i]);
        }
        for(i =readnum; i < 16; i++) {
            if(i == 8)
                printf("   ");
            printf("   ");
        }
        printf("   ");
        for(i = 0; i < readnum; i++)
            printf("%c", (32 <= buf[i] && buf[i] <= 126) ? buf[i] : '.');
        printf("\n");
        addr += 16;
        if(feof(fp))
            break;
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}

 

 

ノートPCはMacが良いと思う理由

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新学期に、ノートPCを考えることがありませんか?

WindowsのノートPCか、MacのノートPCか、悩むかもしれません。

ここはノートPCはMacが良いと思う理由を列挙する。

OSXとWindows両方利用できる

Macbookに、Boot Campというソフトウェアある。

Boot Campブートキャンプ)は、アップルにより開発・配布されているソフトウェアIntel Macにおいて、Microsoft Windowsの利用を可能とする。

UNIX(Linux)の勉強

OS X(オーエス テン)は、アップルが開発・販売する、Macbook コンピュータ用の現行オペレーティングシステムである。BSD UNIX ベースで新たに Mac OS X(マック オーエス テン)が作られた。

MacbookにUNIX, Apache, PHP内蔵のため、活用範囲大

Linux(リナックス)は、UnixライクなOSカーネルであるLinuxカーネル、およびそれをカーネルとして周辺を整備したシステム。

iPhoneのアプリの開発

iPhoneのアプリの開発は、Apple社のMac PCが必須です。

Macbookのトラックパッドの性能が素晴らしすぎる

Macbookでも Pro でも Air でもトラックパッドの性能というか動きが素晴らしすぎるんです。トラックパッドとはWindowsでいうタッチパッドのことなんですが、一度使うと抜け出せない程使いやすいんです!

先日ヨドバシカメラへ行った際に、hp・Dell・NEC・VAIO・Surface・Lenovo機を触ってきたのですが、それらブランドノートPCの多くはタッチパッドに若干のひっかかりがあり、ぎこちなさは否めなかったです。LenovoのThinkPadとSurfaceはなかなかよかったので、もしもWindowsノートPCを使うなら、Surfaceは膝の上でタイピングできないですしThinkPadかな?と感じました。

これを読んでいるWindowsだけのユーザーさんは是非店頭でMacbookを触ってもらえばと思います。きっと惚れてまうよ(笑)

同価格帯のWindowsノートPCよりも画面が綺麗

同価格帯のWindowsノートPCと比べて、Retina画面ではないMacbook Airですら画面の綺麗さが違います。雲泥の差です。持ち運び用の小さい画面ですから、綺麗=見やすいにこしたことはありません。作業しやすいですよ。

スリープ復帰速度とバッテリー管理はMacが上

スリープ復帰の速さとスリープ中のバッテリー消費管理はMacbookの方が断然上だと感じます。Macbookは画面を持ち上げたその時から普通に作業開始できます。また、Macbookはスリープしながら何日も放置できます。安いWindowsノートPCなんかですと、スリープしているのにもかかわらず恐ろしくバッテリーが減っていることもしばしば・・・。

キーボードが打ち易すぎる

MacはWindowsに無いキーがあったり、若干配置が違いますが、それは慣れてしまえばどうでも良いこと。それらを差し引いても、あのキーボードの打ち易さはハンパないです。機体を膝に乗っけてタイピングしても超快適な打ち心地です。タイプしていると気持ちが良いんです。外出して作業するときにはWindows ノートよりもタイピングがはかどることは間違いないです。一応WindowsノートだとLenovoのThinkPad x250はなかなか打ちやすく、さすがビジネスモデルだと思いました。

画面の縦幅が長い

Windows ノートの画面はほぼ「16:9」で、ワイド画面の幅です。それに比べ、Macbookの画面は「16:10」で縦幅が若干長いのです。例をだすと、Macbook Airの画面解像度は「1440×900」ですが、Windowsノートだと「1440x810」となります(実際にこのサイズのWindowsノートはありませんがあくまでも比率の問題)。この差は結構重要で、見やすさと作業効率に若干の影響を与えます。

やっぱりカッコイイ

外でMacbookを広げている人を見ると、やっぱりカッコイイと思う自分がいます(笑)冒頭で書きましたが、1人で引きこもって作業している時には特にそういうものは気にせず使いやすさ重視なのですが、外ではやはりMacbookがカッコイイのですよ!!これはWindowsノートPCには覆せない現実です。

Macbookは細部まで本当に丁寧に作られていますし、デザインに無駄がなというのはこういうことだな・・・と自分のMacbook Airや店頭のその他Mac機体たちをみていてつくづくそう思います。

Calculator

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電卓プログラムの考え方、書き方例

2つの数値の加減乗除をする電卓のようなプログラムを作ります。
簡単なようですが、多くの話題(データ型の選択、入力、判断や繰り返しなど)を含んでおり、学習に役立つ例題です。
今回は、プログラムをつくる流れも分かるように、どんなプログラムにするか検討するところから始めます。 それを処理手順に書き、C言語のコードに直します。

プログラムの機能を考える

まずは、どんなプログラムにするかを考え、前提とすることや制約についても検討します。

  1. 数や演算の指定はどうする?
    たとえば「2 + 5」のように、「数値1 演算記号 数値2」の順に入力すると計算結果が表示されるようにする。
    演算記号は、+, -, *, / のみとする。
  2. 繰り返して計算できるようにする
    繰り返しの終了は、指定が上記の書式でなかったときとしよう。
  3. 他に考えておくことは?
    (1) 浮動小数点数でも計算できるようにする
    (2) 加減乗除以外の演算記号が指定されたらどうする?
    (3) 割り算で、ゼロ割しようとしたときはどうする?
    (4) 電源ON の代わりに指定の書式を示すメッセージを表示しよう。電源OFF のメッセージも表示しよう
    (2) と (3) のケースは、エラー・メッセージを表示して、指定し直せるようにしよう。

処理手順として書く

上の検討結果を踏まえて、処理内容を具体的かつ端的に書きます。 判断や繰り返し、データの入出力も分かるようにします。
下記では、チャートを使わずに書きます。

電卓プログラムの処理手順 】
指定の書式を示すメッセージを表示する
<繰り返し>
|  「数値1 演算記号 数値2」の指定を受け取る –> 変数 a, op, b へ
|    指定の書式でなかったとき) 繰り返しを抜ける
|  演算記号 op に応じた計算をする –> ans へ結果を入れる
|    + のとき) a + b を求める
|    - のとき) a – b を求める
|    * のとき) a * b を求める
|    / のとき) b がゼロでないかチェックする
|          ゼロのとき) エラー・メッセージを表示して繰り返しの先頭に戻る
|          a / b を求める
|    それ以外) エラー・メッセージを表示して繰り返しの先頭に戻る
-  答え ans を表示する
電源OFF のメッセージを表示する

プログラムコードに直す

上記の手順を素直にC言語で書きます。

電卓プログラムの書き方例 】

#include <stdio.h>
main()
{
    double  a, b, ans;
    char    op;

    printf( "加減乗除(+,-,*,/)ができます。指定例:2+5、終了時はq\n" );
    while( 1 ) {
        printf( "ready : " );
        if( scanf( "%lf %c %lf", &a, &op, &b ) != 3 ) break;
        switch( op ) {
        case '+': ans = a + b; break;
        case '-': ans = a - b; break;
        case '*': ans = a * b; break;
        case '/': if( b == 0.0 ) {
                     printf( "Error!(ゼロでの割算はできません)\n" );
                     continue;
                  }
                  ans = a / b; break;
        default:  printf( "Error!(演算記号の指定が誤りです)\n" );
                  continue;
        }
        printf( "--> %g\n", ans );
    }
    printf( ".... Power OFF\n" );
}

 実行例

加減乗除(+,-,*,/)ができます。指定例:2+5、終了時はq
ready : 6.5 * 3
--> 19.5
ready : 7 % 4
Error!(演算記号の指定が誤りです)
ready : 123 / 2
--> 61.5
ready : 7 + 16
--> 23
ready : q
.... Power OFF

 

Reverse Polish Notation Calculator

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逆ポーランド記法

逆ポーランド記法

逆ポーランド記法を使えば、式の計算をする(評価)には、先頭からひとつずつ順番に記号を読み込み、その記号が演算子以外であればスタックに値を積み、演算子であればスタックから値を取り出して演算し結果をスタックに積む、という簡単な操作の繰り返しだけでよい。そのため、プログラミング初心者の練習課題として、逆ポーランド記法の電卓を作ることがよく行われる。

逆ポーランド記法による計算の例

2+3を計算するとき,逆ポーランド記法では,次のように表す.数値や演算子(+, -, *, /)の間にはスペースを設ける.

2 3 +

これはいくつかのメモリー(記憶場所)が準備されているとき,

  • 2を1番目のメモリーに記憶
  • 3を2番目のメモリーに記憶
  • 1番目のメモリーの内容と2番目のメモリーの内容を加算
  • 加算結果を1番目のメモリーに記憶

という手順で計算することを表している.

特徴:

  1. 日本語の並びと同じ計算順序
  2. 逆ポーランドには括弧がない
  3. キータッチ数は最少

o0125007411785329651

【中置記法】
3 * ( 1 + 2 ) / ( ( 4 – 5 ) / ( 6 + 7 ) ) =  キータッチ数は22回

【逆ポーランド記法】
3 1 2 + * 4 5 – 6 7 + / /           キータッチ数は13回

問題

次のような機能を持つ電卓プログラムを実現せよ。

    1. 基本機能
      1. 演算子は+,-,*,/を許す。
      2. 被演算子にはdouble型を許す。
      3. 式の記法には逆ポーランド記法を用いよ。
      4. 演算子=により結果を表示する。
    2. 数学関数
      1. sin,cos,tan,exp,sqrなど

文字列解析、配列によるスタック実装など、総合的な演習問題としてよく使われます。K&Rにも同様の演習があります。

回答例

#define STACK_DEPTH 100
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<math.h>

double stack[STACK_DEPTH];
int sp=STACK_DEPTH;

double pop(void){ return (sp<STACK_DEPTH)?stack[sp++]:0.0; }
void push(double f){ if(sp>0)stack[--sp]=f; }
int getword(char* dst, const char* str, int limit) {
    int i, j, len = strlen(str);
    for(i=0; i<len && isspace(str[i]); i++);
    for(j=0; j<limit && (j+i)<len && !isspace(str[i+j]); j++) dst[j]=str[i+j];
    dst[j]='\0';
    return i+j;
}

int main(void)
{
    char line[100], tmp[100];
    int i, c;
    while(1){
        i = 0;
        fgets(line, 100, stdin);
        while((c=getword(tmp, &line[i], 100)) && strlen(tmp)){
            if(strcmp(tmp, "sin")==0) push(sin(pop())); else
            if(strcmp(tmp, "cos")==0) push(cos(pop())); else
            if(strcmp(tmp, "sqr")==0) push(pow(pop(),2)); else
            if(strcmp(tmp, "+")==0) push(pop()+pop()); else
            if(strcmp(tmp, "-")==0) push(pop()-pop()); else
            if(strcmp(tmp, "*")==0) push(pop()*pop()); else
            if(strcmp(tmp, "/")==0) push(pop()/pop()); else
            if(strcmp(tmp, "=")==0) printf("%f\n", pop()); else
            push(atof(tmp));
            i+=c;
        }
        if (line[0] == '\n') break;
    }
    return 0;
}

 

C言語勉強関連サイト

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プログラミング言語の基礎を簡単に楽しく学べるサイト

プログラミング学習サイト

  • http://dotinstall.com/ — 講義型のプログラミング学習サイト
  • http://paiza.jp — 用意された問題を解くとプログラミングスキルを6段階に評価してくれるサービスです
  • http://judge.u-aizu.ac.jp/onlinejudge/index.jsp?lang=ja — 会津大学が提供しているプログラミング問題サイトです。お題に対して問題を解いていく形式で、提出したプログラムをオンラインで採点してくれます。
  • https://www.codeeval.com/ — 約150問程度のプログラミング問題(初級、中級、上級)が掲載されており、点数が良いと海外の企業からスカウトが来るサービスです。

オンラインコンパイラ

C言語入門

参考

Nim game

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Nim game

ニム (nim) は、2人で行うレクリエーション数学ゲームの1つである。ルーツは古代中国からあるとされ、16世紀初めの西欧で基本ルールが完成したが、名前については、一般的に1901年ハーバード大学のチャールズ・L.バウトン (Charles L. Bouton) によって名付けられたとされる。

ゲームルール:

一人1個か2個か3個か4個だけ取れて、交互にやっていって、
最後の1個の石を取った人が負けとなります。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
  int i, stone, n=0, turn=0;
  char name[2][256];

  printf("Input players' names\n");

  printf("player 1:");
  gets(name[0]);
  printf("player 2:");
  gets(name[1]);

  printf("\nnumber of stones:");
  scanf("%d", &stone);

  while (stone > 0){
    printf("\nThere are %d stones.\n", stone);
    printf("%s's turn! Take some stones:", name[turn]);
    while (n < 1 || n > 4) scanf("%d", &n); //取る石の数を制限1..4
    stone -= n;
    turn = 1 - turn;
    n = 0;
  }

  printf("\nNow winner is %s!!\n", name[turn]);

  // getch();
  // return 0;
}

課題

勝者の名前、対戦記録をファイルに記録するように改造してください。記録ファイル名は、nim.scrとする。
例:
====================================
Input players’ names
player 1:tom
player 2:mary

Now winner is mary!!
====================================
nim.c、nim.scr と実行画面のコピーを提出してください。