【Unity道場スペシャル 2018京都】プロなら当然！プログラミング技能解説
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2018/11/24に開催されたUnity道場 京都スペシャル3の講演スライドです。 講師： 安原 祐二（ユニティ・テクノロジーズ・ジャパン合同会社） Unityのイベント資料はこちらから： https://www.slideshare.net/UnityTechnologiesJapan/clipboards
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【Unity道場スペシャル 2018京都】プロなら当然！プログラミング技能解説
- 3. 1. プログラム言語 2. 参照と実体 3. プッシュとプル 4. 再帰
- 6. 曖昧さがない int a = 1 + 2 * 3; 2*3が先に計算される int a = (1 + 2) * 3; 1+2が先に計算される 自然言語 プログラム言語 美しい王国の姫 ハッキリ しなさいよ 美しいのは王国？姫？
- 10. 2.構文解析 1.字句解析
- 11. 1.字句解析 public class A { int c = 0; • スペースは単語の区切り • 改行も単語の区切り • ; は式の区切り • {} は始まりと終わり public class A { int c = 0; 単語や記号の区切りを検出
- 12. public class Test : MonoBehaviour { void Start(){} void Update(){} } public class Test : MonoBehaviour { void Start() { } void Update() { } } 一行にまとめても同じ 字句解析を 理解すれば
- 13. この字下げ(indent)は必要なの？ if (a == 10) { a = 0; } 必要ない！ 字句解析に必要なのか 人間が見やすいためなのか 区別しよう
- 14. 2.構文解析 public class A int c = 0 public class A { int c = 0; 意味の構成を検出
- 15. void Start() { int a = 10; } 構文解析を 理解すれば void Start() { int a = ((((10)))); } ()をたくさん書いても問題なし
- 16. #define/*__Int3rn^ti[]n/l_()I3fusc^t3|]_C_C<>I7E_C[]nt3st__*/L/*__MMXVIII__*/for #include/*!"'()*+,-./12357:;<=>?CEFGHIJKLMNSTUVWXYZ[]^_`cfhijklmnrstuvwxyz{|}*/<stdio.h> char*r,F[1<<21]="~T/}3(|+G{>/zUhy;Jx+5wG<v>>u55t.?sIZrC]n.;m+:l+Hk]WjNJi/Sh+2f1>c2H`)(_2(^L -]=([1/Z<2Y7/X12W:.VFFU1,T77S+;N?;M/>L..K1+JCCI<<H:(G*5F--E11C=5?.(>+(=3)Z-;*(:*.Y/5(-=)2*-U, /+-?5'(,+++***''EE>T,215IEUF:N`2`:?GK;+^`+?>)5?>U>_)5GxG).2K.2};}_235(]:5,S7E1(vTSS,-SSTvU(<-HG -2E2/2L2/EE->E:?EE,2XMMMM1Hy`)5rHK;+.T+?[n2/_2{LKN2/_|cK2+.2`;}:?{KL57?|cK:2{NrHKtMMMK2nrH;rH[n" "CkM_E21-E,-1->E(_:mSE/LhLE/mm:2Ul;2M>,2KW-+.-u).5Lm?fM`2`2nZXjj?[n<YcK?2}yC}H[^7N7LX^7N7UN</:- ZWXI<^I2K?>T+?KH~-?f<;G_x2;;2XT7LXIuuVF2X(G(GVV-:-:KjJ]HKLyN7UjJ3.WXjNI2KN<l|cKt2~[IsHfI2w{[<VV" "GIfZG>x#&#&&$#$;ZXIc###$&$$#>7[LMv{&&&&#&##L,l2TY.&$#$#&&$,(iiii,#&&&#$#$?TY2.$#$1(x###;2EE[t, SSEz.SW-k,T&&jC?E-.$## &#&57+$$# &&&W1-&$$7W -J$#$kEN&#& $##C^+$##W,h###n/+L2YE" "2nJk/H;YNs#$[,:TU(#$ ,: &&~H>&# Y; &&G_x ,mT&$YE-#& 5G $#VVF$#&zNs$$&Ej]HELy CN/U^Jk71<(#&:G7E+^&# l|?1 $$Y.2$$ 7lzs WzZw>&$E -<V-wE(2$$ G>x; 2zsW/$$#HKt&$$v>+t1(>" "7>S7S,;TT,&$;S7S>7&#>E_::U $$'",op ,*G= F,*I=957+F ;int*t,k,O, i, j,T[+060<<+020];int M( int m,int nop){;;;return+ m%(0+nop );;} int*tOo,w, h,z,W;void(C) (int n){n=putchar(n);}int f,c,H=11,Y=64<<2,Z,pq,X ;void(E/*d */)( int/*RP*/n ){L(Z=k+00; Z; Z/=+2+000)G[000]=*G*!!f |M(n,2)<<f,pq=2,f=+06 <f?++pq,++pq ,G++ ,z:f+001,n /=2;;}void (V)( int/*opqrstabd*/n){C(n %Y);;C(n/Y+00);;}void J(){L(pq--,pq =j =O=-1+0;++ j<240;I[6+ (h +6+j/12/2*2+M(j/2,2))* W+M(j/2/2,+06)*2+w*014 +00+M(00+ 000+j,002 +00)]=000 +00+k)k=M(G[j/2/2+(*r-+ 32)**"<nopqabdeg"],/*4649&96#*/3);/*&oaogoqo*/;}/*xD%P$Q#Rq*/int/*dbqpdbqpxyzzyboo3570OQ*/main() {L(X=Y-1;i<21*3;i++,I++)L(r=G,G+=2;*G++;)*G>=13*3?*G-*r?*I++=*G:(*I++=r[1],*I++=r[2]):1;L(j=12,r =I;(*I=i=getchar())>-1;I++)i-7-3?I-=i<32||127<=i,j+=12:(H+=17+3,W=W<j?j:W,j=12);L(;*r>-1;r++)*r- 7-3?J(),w++:(w=z,h+=17+3);C(71);C(73);V('*'*'1'*7);C(57);C(32*3+1);V(W);V(H);C(122*2);L(V(i=z);i <32*3;)C(i++/3*X/31);C(33);C(X);C(11);L(G="SJYXHFUJ735";*G;)C(*G++-5);C(3);V(1);L(V(j=z);j<21*3; j++){k=257;V(63777);V(k<<2);V(M(j,32)?11:511);V(z);C(22*2);V(i=f=z);V(z);V(W);V(H);V(1<<11);r= G=I+W*H;L(t=T;i<1<<21;i++)T[i]=i<Y?i:-1;E(Y);L(i=-1;++i<W*H;t=T+Z*Y+Y)c=I[i]?I[i]*31-31:(31< j?j-31:31-j),Z=c[t[c]<z?E(Z),k<(1<<12)-2?t[c]=++k,T:T:t];E(Z);E(257);L(G++;k=G-r>X?X:G-r ,C(k),k;)L(;k--;C(*r++/*---#$%&04689@ABDOPQRabdegopq---*/));}C(53+6);return(z);} https://www.ioccc.org/2018/endoh1/prog.c 参考：IOCCC（国際難読化Cコードコンテスト）
- 20. 数学の関数を思い出そう f(x) = x2 − 1 y = f(x) このvoidはなんなの？ void Start() { そのまえに・・・
- 21. int f(int x) { return x*x - 1; } f 2 − 1xx( ) = 関数の定義 関数の評価 （呼び出し） f 10( )=y y = f(10); 数学 プログラム
- 22. int f(int x) { return x*x - 1; } 関数は必ず結果を返す f 2 − 1xx( ) = 関数の定義 関数の評価 （呼び出し） f 10( )=y y = f(10); 数学 プログラム
- 24. int f(int x) { return x*x - 1; } 関数は引数と返り値がある f 2 − 1xx( ) = 関数の定義 関数の評価 （呼び出し） f 10( )=y y = f(10); 数学 プログラム返り値が 整数 引数が 整数
- 25. ??? f(int x) { 処理 return; } プログラムでは、値を返さないこともある 値を返さない！
- 26. ??? f(int x) { 処理 return; } プログラムでは、値を返さないこともある 構文解析しやすいように ??? はvoid と書くことにしよう 値を返さない！ ・・・ということでした
- 27. まとめ＆今後の指針 • プログラムを解釈する機構を意識しよう • 記述には自由があることを知ろう • 自分が書いたコードをもういちど読んでみよう • いろんな言語の入門書を読んでみよう
- 28. Part 2 参照と実体
- 30. 広大なメモリ空間
- 31. 広大なメモリ空間
- 32. 2018 11 24
- 35. class Date { long year; long month; long day; } 2148685152 2148685160 2148685168 2148685176 2148685184 2148685192 2148685200 2148685208 2148685144 2148685136 2148685128 この時点では何も起きない
- 36. 2018 11 24 Date d = new Date(); 2148685152 2148685160 2148685168 2148685176 2148685184 2148685192 2148685200 2148685208 2148685144 2148685136 2148685128class Date { long year; long month; long day; } メモリが確保される
- 37. 2018 11 24 2148685152 2148685160 2148685168 2148685176 2148685184 2148685192 2148685200 2148685208 2148685144 2148685136 2148685128class Date { long year; long month; long day; } Date d = new Date(); dにはアドレスが入る d
- 38. 2018 11 24 2148685152 2148685160 2148685168 2148685176 2148685184 2148685192 2148685200 2148685208 2148685144 2148685136 2148685128class Date { long year; long month; long day; } Date d = new Date(); Date d2 = d; d2 代入するとアドレスが 複製される d
- 39. 2018 11 2148685152 2148685160 2148685168 2148685176 2148685184 2148685192 2148685200 2148685208 2148685144 2148685136 2148685128class Date { long year; long month; long day; } Date d = new Date(); Date d2 = d; d2.day = 25; とするとdにも影響する 25 なので d2d
- 40. struct Date { long year; long month; long day; } 2148685152 2148685160 2148685168 2148685176 2148685184 2148685192 2148685200 2148685208 2148685144 2148685136 2148685128 classを structに変える
- 41. 2018 11 24 2148685152 2148685160 2148685168 2148685176 2148685184 2148685192 2148685200 2148685208 2148685144 2148685136 2148685128struct Date { long year; long month; long day; } 中身がまるごと入る Date d = new Date(); d d
- 42. 2018 11 24 2018 11 2148685152 2148685160 2148685168 2148685176 2148685184 2148685192 2148685200 2148685208 2148685144 2148685136 2148685128struct Date { long year; long month; long day; } 24 Date d = new Date(); Date d2 = d; d d2 代入すると内容が 複製される
- 43. 2018 11 24 2018 11 2148685152 2148685160 2148685168 2148685176 2148685184 2148685192 2148685200 2148685208 2148685144 2148685136 2148685128struct Date { long year; long month; long day; } d2.day = 25; としてもdに影響しない 25 Date d = new Date(); Date d2 = d; d d2 なので
- 45. int a = b + c; int d = a * 2; 一時変数を使う記述 int d = (b+c) * 2; 一時変数を使わない記述
- 46. Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>(); rb.AddForce(f); 一時変数を使う記述 一時変数を使わない記述 GetComponent<Rigidbody>().AddForce(f);
- 49. transform.position.x = 10; エラーが出ます。なぜでしょう？ transform.position 実体を返す 複製.x = 10; 複製のxを更新している
- 50. transform.position.x = 10; エラーが出ます。なぜでしょう？ transform.position 実体を返す には変化なし！transform.position元の 意味のない操作なのでエラーにしてくれる親切 複製は破棄 複製.x = 10; 複製のxを更新している
- 51. Vector3 pos = transform.position; pos.x = 10; transform.position = pos; 正しい書き方 transform.position は 実体返しだから 複製のposを代入する 複製にposという名前を与える
- 52. void func(int x) { x = 10; } 引数の値を変更したら？ Debug.Logに渡されるのは 5? 10? int x = 5; func(x); Debug.Log(x);
- 53. void func(int x) { x = 10; } 引数の値を変更したら？ Debug.Logに渡されるのは 5? 10? int x = 5; func(x); Debug.Log(x); この関数は 無意味 実体を 更新している
- 54. void func(int[] x) { x[0] = 10; } 引数の値を変更したら？ Debug.Logに渡されるのは 5? 10? int[] x = {5}; func(x); Debug.Log(x[0]);
- 55. void func(int[] x) { x[0] = 10; } 引数の値を変更したら？ Debug.Logに渡されるのは 5? 10? int[] x = {5}; func(x); Debug.Log(x[0]); 参照を 更新している この関数は 狙い通り
- 56. List<Quaternion> rots = new List<Quaternion>(); rots[0]. SetLookRotation(Vector3.up); エラーすら出てくれない例 rots[0]に変化なし！（実体返しなので） Quaternion[] rots = new Quaternion[10]; rots[0]. SetLookRotation(Vector3.up); 期待通りに動作
- 57. • 言語を学ぶ際は、まず参照と実体の書き分けを確認しよう • C#の「値型(Value Type)」「参照型(Reference Type)」で調べてみよう • https://msdn.microsoft.com/ja-jp/library/cc406735.aspx • ref キーワードについて調べてみよう まとめ＆今後の指針
- 61. void OnCollisionEnter(Collision c) { … } プッシュ型の例 誰かがこの関数を呼んでいる 関連用語：コールバック
- 66. void OnCollisionEnter(Collision c) { hit = true; } プッシュ型を プル型に変換 void Update() { if (hit) { … } } 留守電は あとでチェックしよう
- 68. 関数もメモリに置かれる void f() { 処理 return; } 2148685152 2148685160 2148685168 2148685176 2148685184 2148685192 2148685200 2148685208 2148685144 2148685136 2148685128 void f() { 処理 return; }
- 74. void f() { … } 関数fを変数に入れたい delegate void MyFunc(); 関数fと同じ返り値と引数で delegate宣言 この段階では何も起きない
- 75. delegate void MyFunc(); void Update() { MyFunc h = f; void f() { … } 関数fを変数に入れたい 関数fと同じ返り値と引数で delegate宣言 MyFuncで定義した 変数hにfを代入
- 76. delegate void MyFunc(); void Update() { MyFunc h = f; h(); } void f() { … } 関数fを変数に入れたい 関数fと同じ返り値と引数で delegate宣言 MyFuncで定義した 変数hにfを代入 変数hを実行
- 77. static void OnMouseButton0() { … } void Start() { set(OnMouseButton0); } delegate void MyFunc(); static MyFunc cb; static void set(MyFunc f) { cb = f; } void Update() { if (Input.GetMouseButton(0)) { cb(); } } プル型を プッシュ型に変換 装置 呼んで欲しい関数 呼んで欲しい関数をセット
- 78. switch (n) { case 0: func0(); break; case 1: func1(); break; case 2: func2(); break; case 3: func3(); break; case 4: func4(); break; case 5: func5(); break; case 6: func6(); break; case 7: func7(); break; } func[n](); delegateを使うと・・・
- 79. • 身の回りの通信がプッシュ型かプル型か意識しよう • delegateを使いこなそう • コールバック・ポーリングについて調べよう まとめ＆今後の指針
- 80. Part 4 再帰
- 83. 引数を減らしながら呼ぶ void f(int n) { f(n-1); } nは減っていく でも無限ループ！
- 84. 返り値を用意する int f(int n) { return f(n-1); } まだ無限ループ！
- 85. 返り値を用意する int f(int n) { return f(n-1); } f(n) = f( −1)n 記述は正しいが数学的には意味をなさない 漸化式 まだ無限ループ！
- 86. 漸化式には必ず条件がある プログラムも同様に条件を与える f(n) = f( −1)n f(n) = 0 ≤ 0n のとき > 0n のとき
- 87. プログラム int f(int n) { if (n <= 0) return 0; else return f(n-1); }f(n) = f( −1)n f(n) = 0 ≤ 0n のとき > 0n のとき 数式
- 88. 応用例 f(4); で4+3+2+1を得る int f(int n) { if (n <= 0) return 0; else return f(n-1)+n; }f(n) = −1)+n f(n) = 0 ≤ 0n のとき > 0n のとき f( n
- 90. 動画
- 91. [MenuItem("GameObject/DumpName", false, 0)] static void DumpName() { var obj = Selection.activeGameObject; string str = createString(obj.transform); Debug.Log(str); } static string createString(Transform tfm) { string name = ""; name += tfm.name + "n"; foreach(Transform child in tfm) { name += createString(child); } return name; }
- 92. [MenuItem("GameObject/DumpName(Indent)", false, 0)] static void DumpNameIndent() { var obj = Selection.activeGameObject; string str = createString(obj.transform, 0); Debug.Log(str); } static string createString(Transform tfm, int indent) { string name = ""; for (int i = 0; i < indent; ++i) name += " "; name += tfm.name + "n"; foreach(Transform child in tfm) { name += createString(child, indent+4); } return name; }
- 93. • 親子構造のデータを扱う • パズルの解を出すとき • 対戦ボードゲームのAIを作るとき 再帰が役に立つシーン
- 94. var g = new GameObject(); g.AddComponent<MyScript>(); AddComponentすると class MyScript: MonoBehaviour { void Start() { } } Startが呼ばれる これを利用して再帰プログラムを書いてみよう Start で AddComponent すると・・・？
- 95. using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine; public class Fractal : MonoBehaviour { [SerializeField] Mesh mesh_; [SerializeField] Material material_; const int MAX_DEPTH = 7; Vector3 start_ = Vector3.zero; Vector3 end_ = Vector3.up; float width_ = 0.1f; int depth_ = 0; void initialize(Fractal parent, float given_length, float given_width, Quaternion given_rotation, int depth) { mesh_ = parent.mesh_; material_ = parent.material_; transform.position = parent.transform.position + Vector3.up; start_ = parent.end_; end_ = start_ + given_rotation * (Vector3.up * given_length); width_ = given_width; depth_ = depth; } IEnumerator Start() { gameObject.AddComponent<MeshFilter>().mesh = mesh_; gameObject.AddComponent<MeshRenderer>().material = material_; transform.position = (start_ + end_) * 0.5f; var diff = end_ - start_; var length = diff.magnitude; transform.rotation = Quaternion.LookRotation(diff) * Quaternion.Euler(90f, 0f, 0f); transform.localScale = new Vector3(width_, length * 1f, width_); if (depth_ >= MAX_DEPTH) yield break; float roty = Random.Range(0f, 360f); for (var i = 0; i < 5; ++i) { if (Random.Range(0, 2) != 0) continue; yield return new WaitForSeconds(0.1f); var child = new GameObject(); child.name = gameObject.name; var fractal = child.AddComponent<Fractal>(); fractal.initialize(this, length * 0.75f, width_ * 0.75f, transform.rotation * Quaternion.Euler(30f, roty, 0f), depth_+1); roty += 137.5f;
- 96. 動画
- 97. using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine; public class Fractal : MonoBehaviour { [SerializeField] Mesh mesh_; [SerializeField] Material material_; const int MAX_DEPTH = 7; Vector3 start_ = Vector3.zero; Vector3 end_ = Vector3.up; float width_ = 0.1f; int depth_ = 0; void initialize(Fractal parent, float given_length, float given_width, Quaternion given_rotation, int depth) { mesh_ = parent.mesh_; material_ = parent.material_; transform.position = parent.transform.position + Vector3.up; start_ = parent.end_; end_ = start_ + given_rotation * (Vector3.up * given_length); width_ = given_width; depth_ = depth; } IEnumerator Start() { gameObject.AddComponent<MeshFilter>().mesh = mesh_; gameObject.AddComponent<MeshRenderer>().material = material_; transform.position = (start_ + end_) * 0.5f; var diff = end_ - start_; var length = diff.magnitude; transform.rotation = Quaternion.LookRotation(diff) * Quaternion.Euler(90f, 0f, 0f); transform.localScale = new Vector3(width_, length * 1f, width_); if (depth_ >= MAX_DEPTH) yield break; float roty = Random.Range(0f, 360f); for (var i = 0; i < 5; ++i) { if (Random.Range(0, 2) != 0) continue; yield return new WaitForSeconds(0.1f); var child = new GameObject(); child.name = gameObject.name; var fractal = child.AddComponent<Fractal>(); fractal.initialize(this, length * 0.75f, width_ * 0.75f, transform.rotation * Quaternion.Euler(30f, roty, 0f), depth_+1); roty += 137.5f;再掲
- 98. • 樹木生成のコードを変更して遊んでみよう • 「再帰は使うべきでない」とする説の意味を調べよう • スタックの動作を理解しよう まとめ＆今後の指針
- 99. 1. プログラム言語 2. 参照と実体 3. プッシュ/プル 4. 再帰 本日のお話 C# C++ C オブジェクト指向 構造化 Java Rust Perl 関数型 Haskell
- 100. 永遠に続きます。
- 101. おしまい