1 言語入門基礎

コース内容#

C 言語の概要#

なぜ C 言語を学ぶ必要があるのか？

アセンブリ言語	C 言語（コンパイル型言語、高級言語）
ハードウェアデバイス - レジスタに強く依存	移植性
レジスタなどと直接通信し、コードが複雑で効率が高い	シンプルで可読性が高く、開発効率が高い
例：外国人と交流したい
英語を学ぶ	翻訳者を探す

C の重要性
- 先に C があり、その後に Linux がある
  - オペレーティングシステム Unix は有料なので、Linux が生まれ、リーナスが開発した
  - Linux の基盤は C 言語で実装されている
- Java、C++、Python の基盤も C である
  PS：Mac OS は Unix ベースである
学習思考ロジック、プログラミングパラダイム
- 単なる文法だけではない
- C 言語は 1 つのパラダイムのみをサポート：手続き型
- C++ は 4 つのパラダイムをサポート：手続き型、オブジェクト指向、ジェネリックプログラミング、関数型プログラミング

入力と出力関数#

人の聞く、話すに例える

出力関数：printf

ヘッダファイル	stdio.h
⭐プロトタイプ	int printf(const char *format, ...);	出力されるのは文字のみ
	戻り値、int、成功した出力文字数	'\n' は 1 文字である
	パラメータ 1、format、フォーマット制御文字列
	可変引数リスト、...	合法的な文、コンパイル可能

入力関数：scanf

ヘッダファイル	stdio.h
⭐プロトタイプ	int scanf(const char *format, ...);
	戻り値、int、成功した読み込まれたパラメータの数	<0 は不正；≥0 は正（0 を含む）
	while(scanf(...) != EOF)	-1 <=> EOF （隠れたファイル記述子）

キーボード入力のファイル終了符 EOF：
- 1. Unix：Ctrl+D
- 1. Windows：Ctrl+Z
Ctrl+C を使ってループを中断することもできる

C 言語の文書とコーディング規範#

Wikipedia を利用して関数を確認
cpp reference 権威文書
- 参考に海賊宝藏公式サイト
コーディング規範（more code, more bug）Googleは親
- 百度 + Google
- アリババ + Google
- バグ率を下げる
参考書（1 ヶ月で十分；この本はクロスオーバーで書かれている）

授業中の練習#

while 関数を使わず、printf の戻り値を直接使用できる
printf () のネスト
コード

%[^\n]s

// 目的：
char str[100] ={0};
scanf ("% s", str); // 空白などの区切り文字に遭遇すると次のパラメータの代入に入る
scanf ("%[^\n] s", str); // 空白を文字として読み取ることができ、[] の後の s はあってもなくてもよい

|[]| 文字マッチ集 |
|:----:|:----|:----:|:----|
|^| 否定 / 除外 |
|\n | 改行文字 |

ループで読み込むと問題が発生する

while (scanf("%[^\n]s", str) != EOF) {
...
}

Hello World を入力すると、出力が止まらず、ずっと Hello World を出力し続ける

\n が区切り文字として次のパラメータの代入に入るが、\n は飲み込まれない

参考に開課吧 QA--10 月 13 日の C 言語コースに関する scanf の問題：'\n' で止まるのは、%[] が先行空白文字を飲み込まないからである

自分の理解の思考、上記とは少し異なる

scanf の出力を表示すると、最初に 1 つのパラメータが成功裏に読み込まれたことがわかり、その後はすべて 0 である
私の理解によれば、\n が正規表現で【否定】された場合、\n を読み込むことができなくなるが、区切り文字として扱われるため出力文に入るが、ずっと読み込まれないので、ループで読み込むことになる；
正規表現がない場合、\n は区切り文字として読み込まれ、次の文字を読み続けるため停止するが、空白に遭遇すると次のパラメータの代入に入る。

getchar () を使用すると、1 文字（例えば \n）を飲み込むことができる
- getchar () の値を表示すると、飲み込まれたのは \n であり、次の行を読み続けることができる

赤枠は飲み込まれた文字の出力：\n、下のコードの 15〜20 行が見える
文字を含む文字列を読み取るために char のループ読み込みを使用することもできる。二次元文字配列を使用し、\n に遭遇すると次の行に入る。
別の視点からの考察、参考にscanf の \n の問題-CSDN
コード

重要なノート#

scanf は区切り文字（空白、改行など）を利用して複数の変数入力を分ける
代入演算子（=、-= など）の優先度は非常に低い（結合方向：右から左）、== 演算子よりも低い
代入演算子で形成された式の値は代入された値である

int ret;
printf("%d\n", ret = 3);
// 出力 3

./a.out > output は出力を output ファイルに置き（元のファイルを上書き）、端末には表示しない
- > の意味は標準出力のリダイレクト
vim の基本操作、vimtutor 練習ができる、石墨文書参照 -Linux での一般的なコマンド：Vim
printf () のフォーマット制御文字列中で、\n を使用しない場合、末尾に % がある
- このパーセント記号はシェルが追加したもので、自分で改行を入力しなかったからである。

もし改行を入力しなかったら、シェルの後ろのプロンプトはあなたの出力（例えば hello word）にすぐ続いて書かれるべきで、乱雑に見える

注意：% c は慎重に使用すること、何でも読み込んでしまう

コードデモ#

printf 関数#

printf ファミリーの基本知識#

printf：標準出力（stdout）に印刷する

spirnf：文字列（string）に印刷する
- 文字列の結合に使用できる
- sprintf(str, "", ...);
fprintf：ファイルに印刷する（file）
- まずファイルを開く、fopen：w 書き込み、r 読み込み、a 追加
  - FILE 型のポインタを返す
- fprintf (FILE ポインタ，"", ...);
- “...”：可変引数リスト変数のアドレスを読む
  - 文字列変数自体はその先頭アドレスを渡す

int main()
{
FILE* fp;
int i = 617;
char* s = "それは良いニュースです";
fp = fopen("text.dat", "w");
fprintf (fp, "% d\n", i); // 変数名を渡すだけで、アドレスを渡す必要はない
fprintf(fp, "%s", s);
fclose (fp); //fclose と呼応して、ファイルを閉じることを忘れない
return 0;
}

練習#

n の末尾 3 ビットの値に基づいて、str に異なるタイプの括弧を追加する

n の定義は printf の冒頭部分にある
マクロ定義方式で swap 関数を定義する
__typeof で変数の型を取得し、中間変数の型を直接宣言する
sprintf の 2 つの引数は同じにできない？
- 💡名前は同じにできない？
  - 前後の引数を両方 str にすると、以下のようになる：
結果は以下の通り：() 内の値の長さは元の値と同じで、出力内容 ()は元の内容を上書きするように見える
- 必ずポインタ方式でアドレスを渡す必要がある？
  - 変数を直接使用することもできる、以下を参照：

- - しかし、複数の条件判断がある場合、ポインタを使用しないと文字配列を交換するのは簡単か？？？
    - ❓実際には文字配列の変数名は文字配列の先頭アドレスを表すので、アドレスを直接交換できる？失敗に終わるべきで、配列は簡単に移動できないが、配列を指すポインタは移動できる
    - だからやはりポインタを使うことを学ぶべき～
    - fprintf の FILE ポインタも stdout と stderr である