Cプログラミング入門　第３回

1.6　配列

　いままで，いろいろな名前の変数を使用してきました。例えば，nl や c などです。例えば，変数 x を int と宣言すれば，JAIST では，４バイトの メモリ領域が確保されます。こんな感じ（一つの括弧が４バイト）。

nc と nl と nw のときには，このように確保されます。

変数の名前は何でも良いのですが，数字の数を数えるなどの場合のように， 連続した性質の量（同属性の変数）を扱う場合や，行列の成分のように 本来番号がついている変数を扱う場合には，『配列』を使いましょう。 『配列』宣言は，ほとんど変数と同じです。10この成分を持つ整数配列 n[ ] を宣言するためには，

int n[10]

それぞれの領域は，

n[0]

n[1]

n[2]

n[3]

n[4]

n[5]

n[6]

n[7]

n[8]

n[9]

に対応しています。int n[10] と書いた時，0 から 9 に対応することに 注意！　n[3]の値を１プラスしたければ，++n[3]とすればよいのです。 （ここで[ ]の中は数字です，文字ではありません）。同様のことは，

int n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, n9, n10,

　27ページのプログラムの本質は，上のとおりです。これを解決するのに， 問題点が３つあります。

1. プログラムの本体をどうするか？
2. どのようにして，数字の数を数えるのか？
3. 数字（じつは文字！）をどのようにして扱うか？

1. 行数のカウントのプログラムを利用してやれば良い。
2. カウンターに配列を使う。数字３のカウンターをn[3]に， 数字９のカウンターをn[9]に，としてやれば良い。
3. 数字をアスキーコードで扱おう。０は48，９は57だから，
   n['０'-48]は，n[48-48]→n[0]だし，n['９'-48]は， n[57-48]→n[9]となる。

｛ 配列を宣言する　int ndigit[10] カウンターndigit[i]を0にリセット； ←for文を使う while（とってきた文字cがEOFでないなら）ループにはいる 　　もし（cが０(48)以上　かつ　９(57)以下）ならば 　　　　カウンターndigit['c'-48]をプラス1 　　　　； 結果（カウンタの値）をプリントアウト ←for文を使う for（i=0 から； i<10 まで；i を一つづつプラス） 　　printf（"%d "，n[i]）； ｝

配列のリセットや表示には，for文を使うのが普通です。if文については すでに説明済みですね。

1.7　関数

　始めにも述べたように，Cのプログラムとは関数の集まりです。Cの関数の イメージは例えば，『いくつかの入力に対して，最高で一つの値を出力する』 というものです。
　大抵の関数は，一つか二つの入力に対して一つの値を返しますが，ときには， 何も入力がなくても値を返すもの（getchar()もそうです）や，入力があっても 何も値を返さないもの，いや「なにもない」という値を返すものと言うべきか？ もあります。（後に出てくるcopy()）
　このようないろいろな関数を組み合わせて，ひとつのmainという関数が 出来上がります（こんなイメージ↓）。

　関数は出来合いのものだけではなくて，自分で作ることも出来ます。ここでは それをやりましょう。

　教科書では，いきなりベキ関数を作っています。いきなりこれでは 分かるものも分からなくなります。そこで，まず

をやりましょう。x と yを入力すると出力 z（= x+y）がかえってくる関数です。

z=f(x,y); z=x+y

int wa(int x, int y) ｛ 　　int z； 　　z=x + y； 　　return z； ｝

戻り値の型 関数の名前(パラメータの型 パラメータ, ...) ｛ 　　変数 z の宣言； 　　関数の本体； 　　戻り値 z を返す； ｝

これをmainのなかで呼び出してやると，printf ("%d \n",wa(3,2)) で 5 と いう答がでてきます。当然 wa(32,21)→53 です。

　このような関数を一度定義してしまえば，main関数の中だけでなく， 任意の関数の中で使うことが出来ます。私達は，この関数の機能 （何を入れれば何が出てくるか）だけ知っていれば，これらを ブラックボックスとして使うことが出来ます。関数どうしが独立に ブラックボックスとして扱える，これがC言語の良い所です。

　教科書に戻ります。教科書にはただ単に「関数 power とそれをテストする 主プログラムを示す。」とだけあります。これでわかれば苦労はしないので， 少し説明を加えます。

　著者は次のように考えました。

1. まず，ベキ関数 power (int版) を作ろう。
   1. たとえば，４^3は，４×４×４＝６４だ。
   2. それなら power(4,3)→64 となるような関数を作ろう。
   3. その中身は，４を３回掛け合わせるようなもので良い。
   4. 一般的には， base（底）を n 回掛け合わせよう。
2. それをmainでチェックしよう。
   1. 関数 power がうまくできてるかどうかを確かめよう。
   2. ２^0〜２^9 と (-３)^0〜 (-３)^9 を計算させてみよう。

int power(int base, int n) ｛ 　　int i, p； 　　p = 1； 　　for(i = 1; i < n; ++i) 　　　　p = p * base； 　　return p ； ｝

パラメータは，base と n ｛ 　　変数の宣言 　　初期値設定 　　次の行を n 回繰り返す 　　　　base を掛け合わせる。 　　結果を返す（戻り値は p ） ｝

　次にチェックのための，main関数です。printfのところは，書式設定はしてません。

main( ) ｛ 　　int i； 　　for(i = 0; i < 10; ++i) 　　　printf( i, power(2,i), 　　　　power(-3,i) )； 　　return 0； ｝

mainはパラメータなし ｛ 　　変数の宣言 　　iを０から９まで変えて，次の行を繰り返す 　　　i と power(2,i) と 　　　　power(-3,i) を表示 　　正常終了 ｝

今までなかったものに，return 0；があります。これは，「mainも 関数である以上，何らかの値を返すべきである」というポリシーに従った ものだと考えてもらって良いです。では，返す値として適当なものは， ということで，正常終了に対応する０を返すわけです。今までは， 省略していただけです。

　これらの関数は別々のファイルにすることも出来ますが，私達の レベルでは，一つのファイルにするのが良いでしょう。その場合は， 一般には次のように書きます。

#まずヘッダファイルの読み込み #記号定数の定義 プロトタイプ１ プロトタイプ２ 　　： 　　： main( ) {　　　　　　　　} 関数１( ) {　　　　　　　　} 関数２( ) {　　　　　　　　} 　　： 　　：

ここで「プロトタイプ」とは，Cコンパイラに対して，あらかじめこのような 関数を使用すると言うことを教える役割をします。パラメータや戻り値の型が， 実際の関数のそれと一致するように書きましょう。

33ページからの「歴史のはなし」は，知っている人には意味がありますが， 初心者には百害あって一利もありません。理解する必要はありません。

1.8　引数 − 値による呼出し

　ここでは，いろいろややこしいことが書いてありますが，要約すると，

• 引数には，仮引数（パラメーター）と実引数がある。
• 関数を呼んだ時のみ，仮引数（パラメーター）から実引数に， 値が引き渡される。

• 仮引数（パラメーター）とは，関数の（　）の中に入っているもの。 base と n がパラメーターです。
• 実引数とは，実際に代入される値，すなわち 2, i や -3, i が 実引数です。

関数の内部から実引数を変えることは出来ません。逆に言えば，実引数は 変化しないので，安心して任意の関数の中で計算が出来ます。

　上のプログラムを見ると，mainにもpowerにも変数 i がつかわれていますが， 両者は，全く独立です。何の関係もありません。

• 実引数と仮引数の概念
• 関数間での変数の独立性

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