新人向けLT用資料【型の話】

1. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 1/21
型の話

2. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 2/21
型って？
intとか、stringとか

3. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 3/21
それぞれの型って具体的に何が違うの？
文字なんだから数字とは違うだろって？
機械語に直せば両方とも0と1になるんだから同じじゃないの？

4. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 4/21
組み込み出身者での視点での私の考え
intだのstringだの、結局は型によって確保するメモリの大きさが違う

5. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 5/21
Cでは
処理系によるが、以下のようなバイト長(メモリの大きさ)
char:1バイト
int:4バイト
double:8バイト

6. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 6/21
1バイトって？
1バイト=8ビット

7. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 7/21
1ビットって？
0と1
二進数(バイナリ)
1ビットだと2つの数字しか表せない(つまり2パターンしか表せない)

8. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 8/21
じゃあ2ビットだったら何パターンある？
[][]←この箱の中に0と1が入るイメージ
[0][0]
[0][1]
[1][0]
[1][1]
4パターン表せた！
ということは[0][0]を0として、[0][1]を1、[1][0]を2、[1][1]を3としたら、0と1だ
けで数字(10進数)表現できるんじゃね！？

9. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 9/21
じゃあ1バイト=8ビットだったらどれだけの数字を表せるの？
8ビット=[][][][][][][][]
2ビットで4パターン、ということは4ビットなら16パターン
8ビットなら、16x16パターンつまり2^8(2の8乗)=256パターン
0始まりにすると、0~255までの数字を8つの0と1の組み合わせで表現できる

10. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 10/21
本題に戻って
型によって確保するメモリが違う
適切なデータの入れ物を用意しないと桁が溢れたり(オーバーフロー)する
ちなみにFFなんかはオーバーフロー関係のバグがあったりする↓
https://wikiwiki.jp/ffdic/裏技・バグ/【オーバーフロー】

11. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 11/21
結局、型って何？
確保するバイト数(だと私は思っている)
普段意識しないけど、知ってるといつかどこかで得するかも

12. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 12/21
余談1

13. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 13/21
Cにおける構造体
typedef struct {
// char int 1 構造体
char foo; // 1
int bar; // 4
} hoge
この構造体、何バイト？

14. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 14/21
出力してみる(paiza.io)
#include <stdio.h>
typedef struct {
// char int 1 構造体
char foo; // 1
int bar; // 4
} hoge;
int main(void){
hoge Hoge;
int hoge_size = 0;
hoge_size = sizeof(Hoge);
printf("%d", hoge_size); // 8 表示
}

15. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 15/21
(処理系にもよるが)実は5バイトではない
1バイトと5バイトのメンバで出来ている構造体は5バイトではない
実は8バイト

16. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 16/21
なんで？
多くのコンパイラは、データを2バイト（＝1ワード）単位で揃えようとする
多くのCPUが『奇数番地から始まるデータより偶数番地から始まるデータの方が
効率的に扱える』ようになっているため
charが奇数個あるような場合、1バイトの「何もない領域」を追加して割り当て、
次にメモリ上に確保されるであろうデータが偶数番地から始まるよう調整する
これを「パディング」と呼ぶ
構造体でなくてもchar型変数を1個宣言したような場合や、奇数個の要素を持つ
char型配列を宣言した場合にも、その次に1バイトのパディングが行われたりする

17. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 17/21
ちなみに
因みにpaizaでは4バイト単位で揃えようとしているため、8バイトになっている
この「○バイト単位で揃える」というのをアラインメントと言ったりする(はず)
ちなみにGo言語でも同様だったりする(https://ota42y.com/blog/2015/05/06/go‑
struct‑offset/)

18. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 18/21
余談2

19. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 19/21
volatile修飾子
コンパイラによる最適化を抑制
黙っていると処理系で行われる最適化
volatileの英語の意味は「気まぐれな、移り気な」
つまり「値が勝手に変わってしまう」変数に対してvolatileを宣言

20. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 20/21
「値が勝手に変わってしまう」って、そんなことあるの？
ある
典型的には組み込みのシステムで使われる、機械の状態を示す変数(レジスタ)
例えば「ボタンを押している/離している」を「押している=１」、「離している
=0」とすると
人間がボタンを操作するごとに、プログラムとは無関係に値が変わる
最適化されていると、0→1の変化をプログラムが検出できない

21. 2019/3/14 Marp Web (under construction)
http://localhost:8080/ 21/21
参考資料
https://world‑trigger.net/2018/03/14/【プログラミング】図解 volatile宣言とは
c言語/
https://qiita.com/YukiMiyatake/items/1191ab03b6c0b5a22876
ここらへんが分かりやすい