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ソフトウェア概論A/B (2016/07/08)
Ver. 1.0

2016年7月8日
栗野 俊一
kurino@math.cst.nihon-u.ac.jp
http://edu-gw2.math.cst.nihon-u.ac.jp/~kurino/2016/soft/soft.html
ソフトウェア概論 A/B2016年7月8日 の資料

目次

講義資料

当日の OHP 資料

Download

講義で利用するサンプルプログラム

Download : sample-001.c ( utf8 版 )

sample-001.c
/*
 * 2016/07/08 sample-001.c
 */

/*
 * 型の違い
 *
 * 利用方法
 *		コンパイル
 *			cc -I ~/c/include -o sample-001.exe sample-001.c
 *		実行
 *			./sample-001.exe
 */

#include <stdio.h>

#include "s_input.h"
#include "s_print.h"

/*
 *	main 関数
 */

int main ( void ) {

	/*
	 * 型が違っても表示は同じ
	 */

	 s_print_string ( "整数   : " );
	 s_print_int ( 9 );
	 s_print_newline();

	 s_print_string ( "文字   : " );
	 s_print_char ( '9' );
	 s_print_newline();

	 s_print_string ( "文字列 : " );
	 s_print_string ( "9" );
	 s_print_newline();

	/*
	 * 整数の場合の +1
	 */

	s_print_string ( "整数の計算 : 9 + 1 = " );
	s_print_int ( 9 + 1 );
	s_print_newline();

	/*
	 * 文字の場合の +1
	 */

	s_print_string ( "文字の計算 : '9' + 1 = " );
	s_print_char ( '9' + 1 );
	s_print_newline();

	/*
	 * 文字列の場合の +1
	 */

	s_print_string ( "文字の計算 : \"9\" + 1 = " );
	s_print_string ( "9" + 1 );
	s_print_newline();

	/*
	 * 型によって、計算結果が異る
	 */

	return 0;
}
sample-001.c の実行結果
$ ./sample-001.exe
整数   : 9
文字   : 9
文字列 : 9
整数の計算 : 9 + 1 = 10
文字の計算 : '9' + 1 = :
文字の計算 : "9" + 1 = 
$ 

Download : sample-002.c ( utf8 版 )

sample-002.c
/*
 * 2016/07/08 sample-002.c
 */

/*
 * 整数の四則計算式
 *
 * 利用方法
 *		コンパイル
 *			cc -I ~/c/include -o sample-002.exe sample-002.c
 *		実行
 *			sample-002
 */

#include <stdio.h>

#include "s_input.h"
#include "s_print.h"

/*
 *	main 関数
 */

int main ( void ) {

	/*
	 * 加法(足し算)
	 */

	s_print_string ( "12 + 5 = " );
	s_print_int ( 12 + 5 );				/* 整数の 12 と 5 を加える */
	s_print_newline();

	/*
	 * 減法(引き算)
	 */

	s_print_string ( "12 - 5 = " );
	s_print_int ( 12 - 5 );				/* 整数の 12 から 5 を引く */
	s_print_newline();

	/*
	 * 乗法(かけ算)
	 */

	s_print_string ( "12 * 5 = " );
	s_print_int ( 12 * 5 );				/* 整数の 12 に 5 をかける */
	s_print_newline();

	/*
	 * 商法(割り算)
	 */

	s_print_string ( "12 / 5 = " );
	s_print_int ( 12 / 5 );				/* 整数の 12 を 5 で割る */
	s_print_newline();

	/*
	 * 式の優先順位やかっこも利用可能
	 */

	s_print_string ( "1 + 2 * 3 = " );
	s_print_int ( 1 + 2 * 3 );			/* かけ算が優先される */
	s_print_newline();

	s_print_string ( "(1 + 2) * 3 = " );
	s_print_int ( (1 + 2) * 3 );		/* かっこの中の計算が優先される */
	s_print_newline();

	return 0;
}
sample-002.c の実行結果
$ ./sample-002.exe
12 + 5 = 17
12 - 5 = 7
12 * 5 = 60
12 / 5 = 2
1 + 2 * 3 = 7
(1 + 2) * 3 = 9
$ 

Download : sample-003.c ( utf8 版 )

sample-003.c
/*
 * 2016/07/08 sample-003.c
 */

/*
 * 文字列の演算式
 *
 * 利用方法
 *		コンパイル
 *			cc -I ~/c/include -o sample-003.exe sample-003.c
 *		実行
 *			sample-003
 */

#include <stdio.h>

#include "s_input.h"
#include "s_print.h"

/*
 *	main 関数
 */

int main ( void ) {

	/*
	 * 文字列への加法
	 */

	s_print_string ( "\"abc\" + 1 = " );
	s_print_string ( "abc" + 1 );				/* 文字列が短くなる */
	s_print_newline();

	/*
	 * 先頭の文字の取出し
	 */

	s_print_string ( "*\"abc\" = " );
	s_print_char ( *"abc" );					/* 先頭の文字が出て来る */
	s_print_newline();

	return 0;
}
sample-003.c の実行結果
$ ./sample-003.exe
"abc" + 1 = bc
*"abc" = a
$ 

Download : sample-004.c ( utf8 版 )

sample-004.c
/*
 * 2016/07/08 sample-004.c
 */

/*
 * 関数呼出しを含む形の「式」
 *
 * 利用方法
 *		コンパイル
 *			cc -I ~/c/include -o sample-004.exe sample-004.c
 *		実行
 *			sample-004
 */

#include <stdio.h>

#include "s_input.h"
#include "s_print.h"

/*
 *	main 関数
 */

int main ( void ) {

	/*
	 * 加法(足し算)
	 */

	s_print_string ( "12 + 5 = " );
	s_print_int ( 12 + 5 );				/* 整数の 12 と 5 を加える */
	s_print_newline();

	/*
	 * 減法(引き算)
	 */

	s_print_string ( "12 - 5 = " );
	s_print_int ( 12 - 5 );				/* 整数の 12 から 5 を引く */
	s_print_newline();

	/*
	 * 乗法(かけ算)
	 */

	s_print_string ( "12 * 5 = " );
	s_print_int ( 12 * 5 );				/* 整数の 12 に 5 をかける */
	s_print_newline();

	/*
	 * 商法(割り算)
	 */

	s_print_string ( "12 / 5 = " );
	s_print_int ( 12 / 5 );				/* 整数の 12 を 5 で割る */
	s_print_newline();

	return 0;
}
sample-004.c の実行結果
$ ./sample-004.exe
12 + 5 = 17
12 - 5 = 7
12 * 5 = 60
12 / 5 = 2
$ 

Download : sample-005.c ( utf8 版 )

sample-005.c
/*
 * 2016/07/08 sample-005.c
 */

#include <stdio.h>

#include "s_print.h"
#include "s_input.h"

/*
  正の整数をいくつかキーボードから入力し、
  その総和を出力する
  ただし、最後に、0 以下の数を入力する

  入力は、関数を呼び出す前に行われ、引数に渡される
	目的 : 入力(したデータ)を、
		終了のためのチェック
		加えるデータ
	の二ヶ所で利用したい
		入力したデータ二ヶ所で利用したいは関数に引数として
		わたして、その引数変数を経由して利用するパターンを使う
		(注意) 後で、「代入」を学ぶと、もっと簡単になる

	引数 : 
		int pre_input
			関数を呼び出すまえに入力されたデータ
		int total
			これまで、入力されたデータの総和が入っている
	入力の例
		1 2 3 4 -1
			-> 結果の総和として 10 が表示される

*/

void input_sum ( int pre_input, int total ) {

  if ( pre_input <= 0 ) {	/* 加えるデータはもうない */
	/* お仕舞いなので.. */
	s_print_string ( "総和は " );
	s_print_int ( total );
	s_print_string ( " です。\n" );
  } else {		/* 入力が正なので、まだやる可能性がある */
	input_sum ( s_input_int(), total + pre_input );
	/*
		total にはこれまでの和
		pre_input には、今回の入力
			なので
		ここまでの総和は
			total + pre_input
		になる
	*/
  }
}

int main(void) {

  input_sum( s_input_int(), 0 );

  return 0;
}
入力例
12
83
40
58
42
0
sample-005.c の実行結果
$ ./sample-005.exe < sample-005.in
12
83
40
58
42
0
総和は 235 です。
$ 

Download : sample-006.c ( utf8 版 )

sample-006.c
/*
 * 2016/07/08 sample-006.c
 */

#include <stdio.h>

#include "s_print.h"

void print_n_random ( int n ) {

  if ( n <= 0 ) {
  } else {

	/* ここから */
	s_print_int ( rand() );
	s_print_char ( '\n' );
	/* ここまでが、 n 回繰り返される */

	print_n_random ( n - 1 );
  }
}

int main(void) {
  print_n_random ( 10 );	/* 10 個の乱数を出力 */
  return 0;
}
sample-006.c の実行結果
$ ./sample-006.exe
1804289383
846930886
1681692777
1714636915
1957747793
424238335
719885386
1649760492
596516649
1189641421
$ 

Download : sample-007.c ( utf8 版 )

sample-007.c
/*
 * 2016/07/08 sample-007.c
 */

#include <stdio.h>

#include "s_print.h"
#include "s_input.h"

int main(void) {

  s_print_string ( "乱数の seed(種) を入力してください : " );

  srand(s_input_int());	/* キーボードから seed を入力 */

  s_print_string ( "1回目 : " );
  s_print_int ( rand() );
  s_print_char ( '\n' );

  s_print_string ( "2回目 : " );
  s_print_int ( rand() );
  s_print_char ( '\n' );

  s_print_string ( "3回目 : " );
  s_print_int ( rand() );
  s_print_char ( '\n' );

  return 0;
}
入力例
1234
sample-007.c の実行結果
$ ./sample-007.exe < sample-007.in
乱数の seed(種) を入力してください : 1234
1回目 : 479142414
2回目 : 465566339
3回目 : 961126155
$ 

Download : sample-008.c ( utf8 版 )

sample-008.c
/*
 * 2016/07/08 sample-008.c
 */

#include <stdio.h>

#include "s_print.h"
#include "s_input.h"

int main(void) {

  srand(time(NULL));	/* プログラムの実行開始時間を種にする */
  //srand(0);	/* プログラムをチェックする時は乱数列を固定 */

  s_print_string ( "1回目 : " );
  s_print_int ( rand() );
  s_print_char ( '\n' );

  s_print_string ( "2回目 : " );
  s_print_int ( rand() );
  s_print_char ( '\n' );

  s_print_string ( "3回目 : " );
  s_print_int ( rand() );
  s_print_char ( '\n' );

  return 0;
}
sample-008.c の実行結果
$ ./sample-008.exe
1回目 : 1836925604
2回目 : 841705533
3回目 : 1804436748
$ 

Download : sample-009.c ( utf8 版 )

sample-009.c
/*
 * 2016/07/08 sample-009.c
 */

#include <stdio.h>

#include "s_input.h"
#include "s_print.h"

/*
  プログラムが考えた数 ( 1 〜 100 の乱数 ) を
  人間が、予想して、当てるというゲームプログラム

  入力する個数は、当るまでなので、何度も入力する必要がある
  	-> input loop を使う
  問題を作るのに乱数を利用する
*/

void game( int input, int question ) {

  if ( input == question ) {	/* 予想が当っている */
	s_print_string ( "おめでとう、ございます。当たりです\n" );
  } else {
	if ( input > question ) {
	  s_print_string ( "大きすぎます。\n" );
	} else {
	  s_print_string ( "ちいさすぎます。\n" );
	}

	s_print_string ( "もう一度予想してください : " );
	game( s_input_int(), question );
  }
}


int main(void) {

  srand ( time(NULL) );	/* 現在の時刻を利用して乱数を初期化*/
                        /* 毎回異る問題になる */

  s_print_string ( "コンピュータが考えた 1 〜 100 の数を予想して入力してください : " );

  game ( s_input_int(), (rand()%100)+1 );

}
sample-009.c の実行結果
コンピュータが考えた 1 〜 100 の数を予想して入力してください : 40
40
ちいさすぎます。
もう一度予想してください : 60
60
ちいさすぎます。
もう一度予想してください : 80
80
大きすぎます。
もう一度予想してください : 70
70
大きすぎます。
もう一度予想してください : 65
65
ちいさすぎます。
もう一度予想してください : 68
68
大きすぎます。
もう一度予想してください : 67
67
大きすぎます。
もう一度予想してください : 66
66
おめでとう、ございます。当たりです

Download : sample-010.c ( utf8 版 )

sample-010.c
/*
 * 2016/07/08 sample-010.c
 */

#include <stdio.h>

#include "s_input.h"
#include "s_print.h"

/*
	sample-009.c とは逆に、
		人間が数を考え、
		コンピュータが当てる
*/

/*
	考えかた
		答えが、区間 [a,b] の中にあるとして、
			答の案として x = (a+b)/2 を言う
				もし、x が大きい場合は、答えは
					区間 [a,x-1] の中にある
				 逆に、そうでない場合は
					区間 [x+1,b] の中にある
				にある事がわかる
		これをヒントに考える

	ルール
		コンピュータの予想がただしい時は 0
		コンピュータの予想が大きいときは 1
		コンピュータの予想が小さいときは 2
	を答える

*/

void game ( int ans, int a, int b, int x ) {

  if ( ans == 0 ) {	/* 当たり */
	s_print_string ( "やっぱり " );
	s_print_int ( x );
	s_print_string ( " でしたか.. 当って嬉しいです\n" );
  } else {
	if ( ans == 1 ) {	/* 予想が大きい */
	  /* 答えは、区間 [a, x-1] にある.. */
	  s_print_string ( "私の予想は " );
	  s_print_int ( (a+(x-1))/2 );
	  s_print_string ( " です。いかがでしょうか : " );
	  game(s_input_int(), a, x-1, (a+(x-1))/2 );
	} else { /* ans == 2 のはず.. 予想が小さい */
	  /* 答えは、区間 [x+1,b] にある.. */
	  s_print_string ( "私の予想は " );
	  s_print_int ( ((x+1)+b)/2 );
	  s_print_string ( " です。いかがでしょうか : " );
	  game(s_input_int(), x+1, b, ((x+1)+b)/2 );
	}
  }

}

int main(void) {

  s_print_string ( "1 〜 100 数を考えてください\n" );
  s_print_string ( "私が、その数を予想します\n" );

  s_print_string ( "私の予想は 50 です。いかがでしょうか : " );

  game ( s_input_int(), 1, 100, 50 );

}
入力例
1
2
1
0
sample-010.c の実行結果
$ ./sample-010.exe < sample-010.in
1 〜 100 数を考えてください
私が、その数を予想します
私の予想は 50 です。いかがでしょうか : 1
私の予想は 25 です。いかがでしょうか : 2
私の予想は 37 です。いかがでしょうか : 1
私の予想は 31 です。いかがでしょうか : 0
やっぱり 31 でしたか.. 当って嬉しいです
$ 

Download : sample-011.c ( utf8 版 )

sample-011.c
/*
 * 2016/07/08 sample-011.c
 */

#include <stdio.h>
#include "s_print.h"
#include "s_input.h"

/*
 2 のべき乗を順に n 個出力する
 */

void power ( int n, int b ) {

  if ( n <= 0 ) {
	
  } else {
	s_print_int ( b );
	s_print_char ( '\n' );
	power ( n - 1, b * 2 );
  }
}

int main(void ) {

  power ( s_input_int(), 2 );

  return 0;
}
入力例
10
sample-011.c の実行結果
$ ./sample-011.exe < sample-011.in
10
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1024
$ 

Download : sample-012.c ( utf8 版 )

sample-012.c
/*
 * 2016/07/08 sample-012.c
 */

#include <stdio.h>

#include "s_input.h"
#include "s_print.h"

int main(void) {

  s_print_double ( 1.234 );	/* 小数点を含む数が扱える */
  s_print_char ( '\n' );

  return 0;
}
sample-012.c の実行結果
$ ./sample-012.exe
1.234000
$ 

Download : sample-013.c ( utf8 版 )

sample-013.c
/*
 * 2016/07/08 sample-013.c
 */

#include <stdio.h>

#include "s_input.h"
#include "s_print.h"

int main(void) {

  s_print_double ( s_input_double() );
	  /* 小数点を含む数を入力して、そのまま出力 */
	  /* 整数の時には s_print_int ( s_input_int() ); だった */
  s_print_char ( '\n' );

  return 0;
}
入力例
12.34
sample-013.c の実行結果
$ ./sample-013.exe < sample-013.in
12.340000
12.340000
$ 

Download : sample-014.c ( utf8 版 )

sample-014.c
#include <stdio.h>

#include "s_input.h"
#include "s_print.h"

int main(void) {

  s_print_double ( s_input_double() * 1.08 );
	  /* 小数点を含む数を入力して、消費税込みの値段に.. */
  s_print_char ( '\n' );

  return 0;
}
入力例
123
sample-014.c の実行結果
$ ./sample-014.exe < sample-014.in
123.000000
132.840000
$ 

Download : sample-015.c ( utf8 版 )

sample-015.c
/*
 * 2016/07/08 sample-015.c
 */

#include <stdio.h>

#include "s_print.h"
#include "s_input.h"
#include "s_random.h"

int main(void) {

  s_init_random();	/* 時計を使って、乱数列を初期化 */

  s_print_string ( "1回目 : " );
  s_print_int ( s_dice() );
  s_print_char ( '\n' );

  s_print_string ( "2回目 : " );
  s_print_int ( s_dice() );
  s_print_char ( '\n' );

  s_print_string ( "3回目 : " );
  s_print_int ( s_dice() );
  s_print_char ( '\n' );

  return 0;
}
sample-015.c の実行結果
$ ./sample-015.exe
1回目 : 3
2回目 : 5
3回目 : 2
$ 

講議中に作成したプログラム

本日の課題

課題 20160708-01 : 二つの整数値をキーボードから入力し、その四則並びに余りを出力する

Download : 20160708-01.c ( utf8 版 )

20160708-01.c
/*
 * CDATE FILENAME
 *
 *	二つの整数値をキーボードから入力し、その四則並びに余りを出力する
 */

#include <stdio.h>

#include "s_input.h"
#include "s_print.h"

/*
 * print_int_result
 */

void print_int_result ( char *name, int a, int b, char op, int value ) {

	 s_print_string ( name );
	 s_print_string ( " : " );
	 s_print_int ( a );

	/*
	**	 この部分を完成させなさい
	*/

	 s_print_char ( '=' );
	 s_print_int ( value );
	 s_print_newline();
}

/*
 *	print_int_calc
 */

void print_int_calc ( int a, int b ) {

	 print_int_result ( "和", a, b, '+', a + b );
	 print_int_result ( "差", a, b, '-', a - b );

	/*
	**	 この部分を完成させなさい
	*/

	 print_int_result ( "余り", a, b, '%', a % b );

}

/*
 *	print_int_calc_1
 */

void print_int_calc_1 ( int a ) {

	 print_int_calc ( a, s_input_int() );
}

/*
 *	main
 */

int main( int argc, char *argv[] )
{

	print_int_calc_1 ( s_input_int() );

	return 0;
}
入力例
175
51
20160708-01.c の実行結果
$ ./20160708-01-QQQQ.exe
175
51
和 : 175+51=226
差 : 175-51=124
積 : 175*51=8925
商 : 175/51=3
余り : 175%51=22
$ 

課題 20160708-02 : 二つの浮動小数点数値をキーボードから入力し、その四則を出力する

Download : 20160708-02.c ( utf8 版 )

20160708-02.c
/*
 * CDATE FILENAME
 *
 *	二つの浮動小数点数値をキーボードから入力し、その四則を出力する
 */

#include <stdio.h>

#include "s_input.h"
#include "s_print.h"

/*
 * print_double_result
 */

void print_double_result ( char *name, double a, double b, char op, double value ) {

	 s_print_string ( name );
	 s_print_string ( " : " );
	 s_print_double ( a );

	/*
	**	 この部分を完成させなさい
	*/

	 s_print_char ( '=' );
	 s_print_double ( value );
	 s_print_newline();
}

/*
 *	print_double_calc
 */

void print_double_calc ( double a, double b ) {

	 print_double_result ( "和", a, b, '+', a + b );
	 print_double_result ( "差", a, b, '-', a - b );

	/*
	**	 この部分を完成させなさい
	*/


}

/*
 *	print_double_calc_1
 */

void print_double_calc_1 ( double a ) {

	 print_double_calc ( a, s_input_double() );
}

/*
 *	main
 */

int main( double argc, char *argv[] )
{

	print_double_calc_1 ( s_input_double() );

	return 0;
}
入力例
123.456
789.012
20160708-02.c の実行結果
$ ./20160708-02-QQQQ.exe
123.456000
789.012000
和 : 123.456000+789.012000=912.468000
差 : 123.456000-789.012000=-665.556000
積 : 123.456000*789.012000=97408.265472
商 : 123.456000/789.012000=0.156469
$ 

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