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大学でC言語をはじめて触る人へ
- 2. 本資料の内容または一部内容を許可なく 転用・共有・流布，それに準じることを禁止 利用規約 2 Copyright© 2020 yuzuki.yosimura All Rights Reserved.
- 4. IEEE SBとは 4 IEEE(世界最大の学会)の学生団体 農工大は大学院生8人，学部生3人在籍 不定期でミーティングや勉強会を開催 画像：Wikipedia『https://en.wikipedia.org/wiki/Institute_of_Electrical_and_Electronics_Engineers』 この資料はIEEE SBの新入生ワークショップで 使用したものの改良版
- 10. C言語（シーげんご、英: C programming language）は、1972年にAT&Tベル研究所 のデニス・リッチーが主体となって開発した汎用プログラミング言語である---- wikipediaより引用 C言語とは 10 ・歴史が長い，他言語への派生が多い ・実行速度が速い ・他言語と比べ難しい
- 11. Q.A 11 なんで最初に難しいC言語？？？ Pythonやりたいです A. 歴史的な背景があります (日本で最初に和訳されたのがC言語だから(諸説あり)) A. Cが理解できれば他言語も楽に学べます （Haskell,prologとかは別）
- 12. コンパイラ 12 ソースコード gcc 実行形式ファイル コンパイラ コンパイラも色々(clang, MS Visual C++など) aiueo.c a.exe a.out
- 14. オススメエディタ 14 ATOM Visal Studio Code Sublime Text プラグイン（拡張機能） がたくさんある ちょっと重い コンソール(ターミナル) がついてる 動作が速い エディタの最低限機能に 絞られている 拡張があまりない 画像：https://atom.io/ https://code.visualstudio.com/ https://www.sublimetext.com/
- 15. エディタの拡張機能 『○○○(エディタ名) プラグイン オススメ 』 で検索するとでてくる プラグイン 15 作業が楽になるので導入を強く推奨
- 16. おすすめプラグイン集 16 VSCode ATOM Japanese Language Pack fot Visual Studio Code （日本語化） Zenkaku (全角スペース 可視化) Bracket Pair Colorizer2 （括弧の対応関係に 色付け） C/C++ Snippets （コード自動補完） C/C++ （コード整形 ,デバッグ） https://vscodetheme s.com/ （配色テーマ一覧） platformio-ide- terminal （ターミナル追加） japanese-menu （日本語化） higilight-selected （単語ハイライト）
- 22. IDE プラグインが導入できない 管理めんどくさい IDE(統合開発環境) ECLIPSE Visual Studio 標準でデバッガ付属 色々な機能がインストール済み 画像：https://visualstudio.microsoft.com/ja/downloads/ https://www.eclipse.org/downloads/ 20
- 23. よく使うコマンドを紹介 コマンド 23 cd ls/dir pwd
- 24. コマンド 24 その前に
- 26. ディレクトリ 26 ディレクトリ (英: directory) は、コンピュータのファイルシステムにおいて、ファイルをグループ化するた めの特殊なファイルで、整理・管理などの目的で活用される。---wikipediaより 簡単に言うと，ファイルを入れるファイル Win/Macだとフォルダ
- 27. ディレクトリ 27 図解 ディレクトリA ディレクトリB ディレクトリC ディレクトリD ディレクトリE ファイルA 木構造ともいう
- 30. CUI・CLI 30 (Character User / Command Line) Interface キーボード文字入力でコンピュータを操作するツール Windows cmd (コマンドプロンプト) Mac Terminal (ターミナル) Linux Bash powershell 主なCUI
- 31. GUI 31 マウスカーソルで クリック GUI (Graphical User Interface) CUI・CLI，GUIにそれぞれ メリット / デメリット
- 37. 開発でCUIを使うには 37 CUI・CLIのファイル操作はディレクトリ単位 cd ls/dir pwd ディレクトリ関連コマンドが必要
- 40. cd 40 ディレクトリの移動 ディレクトリB ディレクトリA PS C:¥~~¥ディレクトリA> cd ディレクトリB ディレクトリB ディレクトリA PS C:¥~~¥ディレクトリA¥ディレクトリB> 親 子 親 子
- 41. cd 41 cd .. →親ディレクトリへ移動 指定なし ホームディレクトリへ移動 PS C:¥~~¥ディレクトリA¥ディレクトリB> cd .. PS C:¥~~¥ディレクトリA> PS C:¥~~¥ディレクトリA¥ディレクトリB> cd PS C:¥Users¥吉村柚輝>
- 44. 絶対パス指定 44 ルートディレクトリからのパスを指定 PS C:¥> C:¥Users¥吉村柚輝¥サンプルディレクトリ¥ディレクトリA¥Hello.exe Hello! PS C:¥> 別のディレクトリ内のファイルを扱える
- 45. リダイレクト 45 別ファイルへ結果を出力 #include "stdio.h" int main() { for(int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", i + 1); } } ソースコード $ ./from1to10.exe > sample.txt $ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 sample.txt コマンド > 出力先ファイル名 CUI
- 46. リダイレクト 46 別ファイルから入力を取得 #include "stdio.h" int main() { int a; scanf("%d", &a); printf("%d", a); } ソースコード $ ./taxicub_number.exe < sample.txt 1729 $ 1729 sample.txt コマンド < 入力元ファイル名 CUI
- 52. a.c: In function ‘main’: a.c:6:20: error expected ‘;’ before ‘}’ token printf(“%d¥n”, a) エラーの読み方 52 1行目：『ファイル”a.c”の関数”main”に問題がある』 2行目：『ファイル”a.c”の6行目の20文字目に問題がある』 『中括弧 ”}” の前にセミコロン ”;” がない』 3行目：『場所はここ』
- 55. expected ○○ テンプレバグ① 55 ○○が足りていない エラー箇所に○○を追加 例ではmain関数に中括弧 “}”が一個足りない
- 58. おまけ 58 文字コードShift-JISは漢字を2バイトで表現 2バイト目が0x5c(“¥”)や0x7c(“|”)だと文字化け・検索不可 他にも”弓”，”芸”，”農”，”予”などが使えない ソ 83 5c 表 95 5c 芸 8c 7c 参考 https://sites.google.com/site/fudist/Home/grep/sjis-damemoji-jp
- 59. テンプレバグ③ 59 declaration ○○ undeclared ○○ undefined ○○ 定義していない変数・関数を使用 前もって宣言する 自作関数はmain関数より上に書いてもエラーの恐れ 必ずプロトタイプ宣言をすると安心
- 60. テンプレバグ③ 60 int a(void){ ~~~~~~~ } int b(void){ ~~~~~~~ } int main(){ ~~~~~~~ } int a(void); int b(void); int main(){ ~~~~~~~ } int a(void){ ~~~~~~~ } int b(void){ ~~~~~~~ } 関数も変数も，宣言は上の方にまとめて書くのが無難
- 61. 変数は初期化する癖をつける バグを減らす 61 int a, b, c; int d[100]; int a = 0, b = 0, c = 0; int d[100] = {}; 配列は宣言時のみ{}で初期化
- 62. バグを減らす 62 変数名に意味を持たせる int compared_number = 1 if(a < compared_number) { return 1; } else { return 0; } 紛らわしい変数名にしない int i, j; for(i = 0; ……) { for(j = 0; …….) { 見間違えやすいiとjを 使う必要はない
- 64. 質問サイト 64 stackoverflow エンジニア御用達質問掲示板 英語のスレッドが多い Qiita 日本版stackoverflow 質問回答率が高い teratail 国内最大のプログラマーコミュニティ 先輩プログラマのノウハウがある 画像：https://ja.stackoverflow.com/ https://qiita.com/ https://teratail.com/
- 65. 聞くときは実行環境と 症状とソースコードを載せる 質問マナー 65 例 以下のソースコードでこのようなコンパイルエラーが出ていますが原因がわかりません 環境 エラーメッセージ ソースコード Windows10 ～～～～～～～～ ～～～～～～ gcc(8.2.0) C言語なら，OSとコンパイラの情報は最低必要
- 67. ソースコードの間にprintfを埋め込む printf デバッグ① 67 int main() { ~~~~~~~~ printf(“ここまで動いた①¥n”); ~~~~~~~~~ printf(“ここまで動いた②¥n”); ~~~~~~~~~ } 出力結果： ここまで動いた① C:Users/yosimura/program: 二つのprintf()の間に問題がある
- 68. C言語は原則上から下 printf デバッグ① 68 int main() { ~~~~~~~~ printf(“ここまで動いた①¥n”); ~~~~~~~~~ printf(“ここまで動いた②¥n”); ~~~~~~~~~ } 動く 動かない バグ
- 69. printf デバッグ② 69 怪しい値を可視化する int main() { int i, c, a[3] = {1, 2, 3}, tmp; for(i = 0; i < 3; i++) { for(c = i; c < 3; c++) { if(a[c] < a[c + 1]) { tmp = a[c], a[c] = a[c + 1], a[c + 1] = tmp; } } バグありバブルソート
- 70. printf デバッグ② 70 a[0] a[1] a[2] 1 2 3 ソート前 ソート後 理想 a[0] a[1] a[2] 3 2 1 a[0] a[1] a[2] 2 3 1
- 71. printf デバッグ② 71 if(a[c] < a[c + 1]) { printf(“%d %d¥n”, a[c], a[c + 1]); tmp = a[c], a[c] = a[c + 1], a[c + 1] = tmp; } ソートする値をprintf()で見る
- 72. printf デバッグ② 72 ~/sample>bubble.exe 1 2 1 3 ~/sample> 出力結果 存在しないa[3]を参照していることがわかる for(c = i; c < 3; c++) // 1回目のループなのでi = 0 // { if(a[c] < a[c + 1]) { printf(“%d %d¥n”, a[c], a[c + 1]); tmp = a[c], a[c] = a[c + 1], a[c + 1] = tmp; } ソースコード c = 2 (三回目のループ)で停止
- 73. printf デバッグ② 73 int main() { int i, c, a[3] = {1, 2, 3}, tmp; for(i = 0; i < 3; i++) { for(c = i; c < 3; c++) { if(a[c] < a[c + 1]) { tmp = a[c], a[c] = a[c + 1], a[c + 1] = tmp; } } バグあり int main() { int i, c, a[3] = {1, 2, 3}, tmp; for(i = 0; i < 3; i++) { for(c = i; c < 2; c++) { if(a[c] < a[c + 1]) { tmp = a[c], a[c] = a[c + 1], a[c + 1] = tmp; } } デバッグ後
- 75. exit()を使う 75 無限ループの恐れがある時に使う int main() { int i，count = 0; while(~~~~) { ~~~~~~~ if(count == 100) exit(1); count++; } } exit(1) → プログラムの異常終了 returnよりも強い(即時終了) ヘッダファイル”stdlib.h”が必要 #include<stdlib.h>を記述
- 76. -o オプション：実行形式ファイル名を指定 gccコマンド 76 gcc -o sample.exe sample.c 複数のプログラムを編集している時に， コンパイルする手間を省ける -W○○オプション：Warningを出力 gcc –Wall a.c Warningを全て出力 バグの発見が早まる
- 79. インデントとスペースを積極的に入れる インデント 79 int main() { for(i = 0;i < n;i++) { If(a==b) { printf(“%d %d”,a,b); } } } int main() { for(i = 0; i < n; i++) { if(a == b) { printf(“%d %d”, a, b); } } }
- 80. インデント 80 二項演算子，セミコロン，カンマのあとにスペース if(a!=b) a=b+c if(a != b) a = b + c for(i=0;i<N;i++) for(i = 0; i < N; i++) printf(%d %d,a,b) printf(%d %d, a, b)
- 81. インデント 81 自動整形ツールを使うと楽 Linux/Macユーザー indentコマンド 例 ~/home: indent a.c ファイル→ユーザー設定→設定 →Format On Saveをオン VSCode プラグイン『clang-format』 を使う Atom ※フォーマッターの インストールが必要
- 88. プログラムの評価軸 課題の考察 88 安定性 ：どんな入力でも正しく動作するか 実行速度 ：実行から終了まで高速か 可読性 ：読みやすいソースコードなのか 新規性 ：新たな手法を取り入れているか Etc….
- 90. 課題の考察 90 Linux/Mac time ~home: time a.out Windows (powershell) Measure-Command C:Users: Measure-Command {a.exe} 実行時間を計測する方法 全てのOS time()関数 ”time.h”が必要 #include<time.h>を記述
- 97. 開発する前に 97 Linuxの仮想環境を作るのも手 Vagrant 仮想化ソフトを使って 仮想マシン構築を簡易化 Docker 最近よく聞くツール コンテナを使って高速に環境構築 画像：https://www.vagrantup.com/ https://www.docker.com/ Microsofft Store 「Ubuntu」 WSL Windows公式の仮想化ツール 導入が簡単で軽い
- 106. 出版社 106 SB Creative 技術書をたくさん出版している 入門書が多い O‘REILLY(オライリー) 分厚い実践的な専門書の大御所 もっと詳しくなりたい人向け 日経○○ ビジネス向けで実例紹介が多い トレンドを追いたい人向け 画像：https://www.sbcr.jp/ https://www.oreilly.co.jp/index.shtml https://xtech.nikkei.com/
- 110. 参考資料 110 ICOON MONO https://icooon-mono.com/ HUMAN PICTOGRAM http://pictogram2.com/
- 116. 付録③ 116 パスに日本語がないディレクトリ内に C言語プログラムを作成 #include<stdio.h> int main() { for(int i = 0; i < 10; i++) { printf(“%d”, i); } } sample.c C:¥Users¥yosimura.yuzuki¥sampledirectory2 ファイルパス 日本語があるとダメ
- 117. 付録④ 117 ターミナル→既定のビルドタスクの構成 →C/C++：gcc.exe build active fileを選択