ネットワークプログラミング第２回「 C 言語の基礎～変数・関数・ポインタ」Variables, Functions, Data Types, Pointers

２０ 10 年 Fall Semester / 秋学期Rodney Van Meter

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Submit homework every week Today’s HW due: Tues 10/12, 10:59 a.m.

課題・授業資料などの情報を掲示します 課題は毎回こちらに提出してください！！ 今日の課題締め切り

10/12( 火 )10:59 分まで！ 遅れて提出する方は要連絡

今期の授業スケジュール（予定） 第１回 9/28 ： Introduction / イントロダクション 第２回 10/5 ： C Basics ～ Functions, Variables, Data

Types ・ Makefiles 第３回 10/12 ： C Basics ～ Command Line Arguments

・ Structures ・ Pointers 第４回 10/19 ： C Basics ～ Pointers & Arrays ・ Lists 第５回 10/26 ： file I/O ・ Network Programming 第６回 11/2 ： Network Programming (1) 第７回 11/9 ： Network Programming (2) 第８回 11/16 ： Network Programming （ 3 ） 第９回 11/30 ： Applied Network Programming （ 1 ） 第１０回 12/7 ： Applied Network Programming （２） 第１１回 12/14 ： Work on Projects 第１ 2 回 12/21 ： Work on Projects 第１３回 1/19 ： Final Presentations!!!

Today Variables and Basic Data Types Statements Functions Practice Problems Compiling Makefiles Practice

変数と型

変数 :Variables A variable is a piece of data, stored in

memory (or register) Has a name (or identifier) e.g.: int hoge;

Global variables Scope is global （ whole program ） : can be

used by name anywhere Local variables

Scope is inside one block (defined by {})

Working With Variables Declaration

Defines legal names Defines data type e.g.: int counter;

Must be initialized before use Done at declare (= compile) time:

int counter = 0; Run time, before first use:

int counter; {...} counter = 0; Assignment

variable = expression x = y+z-3*a;

データ型 :Data Types

次のページに詳細あり

Practice: typesizes.c#include <stdio.h>int main(){ printf("size of char:\t%d bytes\n", sizeof(char)); printf("size of short:\t%d bytes\n", sizeof(short)); printf("size of int:\t%d bytes\n", sizeof(int)); printf("size of long:\t%d bytes\n", sizeof(long)); printf("size of long long:\t%d bytes\n",

sizeof(long long)); printf("size of float:\t%d bytes\n", sizeof(float)); printf("size of double:\t%d bytes\n", sizeof(double));}

型の大きさ : WARNING!Actual definition:size of char <= size of short <= size of int <= size of long <= size of long longIn some compilers, ints are 16 bits (2bytes),

and in some, long long doesn’t exist

Integerssize of int: 4 bytessize of long: 8 bytes

s03031

-2147483648 ～ +2147483647

s

0

6263

-1.7E-308 ～ 1.7E+308

浮動小数点 (Floating Point)size of float: 4 bytessize of double: 8 bytesStandardized by IEEE 754, most common

条件文 :Statements, Conditions, Flow Control

if Statements ～もし・・・ならif(expr){

statement ；…

}else {

statement ；…

}ex ：if( x == 1){

y = 3;z = 2;

}else{

y = 5;z = 4;

}

Boolean (conditional) exprs a == b

TRUE if a and b are equal (a と b は等しい ) a != b

TRUE if a and b are NOT equal ( 等しくない ) a > b

TRUE is a is bigger than b (a は b より大きい ) a >= b

TRUE if greater than or equal (b より大きいか等しい ) a < b

TRUE if a less than b (b より小さい ) a <= b

TRUE if b is less than or equal to b (b より小さいか等しい )

while: Repeat as long as true～条件を満たす間実行while(expr){

stmt ；…

}

例：x = 0;while( x < 10 ){

printf(“%d\n”,x);x = x + 1;

}

for を使った条件文～条件を満たす間実行

for( expr1 ； expr2 ； expr3 ){stmt ；…

}

例：for( x = 0; x < 10; x = x +1 ){

printf(“%d\n”, x);}

switch 文 : multi-case if stmtswitch (expr){

case const1: stmt;…; break;case const2: stmt;…; break;…default: stmt;…; break;

}

int monthday( int month ){switch(month){case 1: return 31;case 2: return 28;…case 12: return 31;}

}

複雑な if 文を簡素化する際に使用

break と continue break

get out of loop ( ループを抜ける ) continue

skip the rest of the loop this time, but repeat loop 残りのループをスキップして、次のループを開始

for( i=0; i<100; i++ ){処理 1 ；if ( i>=90 ) continue;処理 2 ；

}

for( i=0; i<100; i++ ){処理 1 ；if ( i==90 ) break;処理 2 ；

}

関数 :Functions

What’s a Function? Subroutine, block of statements with a name

May take arguments, return a value, have side effects

Defines scope for local variables

All functions must have declared return type If it returns nothing, declare “void”

戻り値 :Return Values 関数から返す値

記述法 return 式；

ただし関数のデータ型と戻り値のデータ型は一致しなければならない

#include <stdio.h> int squaresub(int a) {

return a*a; }

int main() {

int b = 10; printf("%d\n", squaresub(5));return 0;

}

int 型

I/O: Systems Calls v. Library Functions All I/O calls

ultimately go to the kernel

I/O library helpswith buffering, formatting, interpreting (esp. text strings & conversions)

Kernel

std. I/OLibrary

App#1

App #2

I/O: stdio.h Functions:

printf() sends to stdout

変数等を整形して出力 fprintf()

can define which output file to printf

gets() reads one line from stdinNEVER EVER USE THIS! 使うと不合格！

fgets() get one line from

defined file USE THIS INSTEAD!

getc get one char 標準入力から 1 文字読み込み

putc put one char 標準出力に 1 文字書き出し

not recommended:推奨されない関数 scanf

標準入力から書式に従い読み込み

fscanf 入力先を指定できる scanf

Unix I/O System Calls(unistd.h) 関数群

read() Read # of bytes from file 入力先とバイト数を指定して読み込み

write() Write # of bytes to file 出力先とバイト数を指定して書き込み

open() close() stat()

コンパイル :Compilation

Multiple Source Code Files コンパイル時間がかかる 複数人での開発が困難

⇒ ファイルの分割と分割コンパイルが必要（ extern 宣言が必要）

変数のスコープに注意

< ファイル 1>/* source1.c */extern b;int sub(int a) { return a*b; }

< ファイル 2>/* source2.c */#include <stdio.h> int b; int main() { b = 10; printf("%d\n", sub(5)); return 0; }

コンパイルのおさらい One file ( 単一ファイルの場合 )

%gcc -o program source1.c

More than one file ( 複数ファイルの場合 )%gcc -o program source1.c source2.cOR%gcc -c source1.c%gcc -c source2.c%gcc -o program source1.o source2.o

Using Libraries ライブラリ（関数群） プログラムの先頭で、

#include <stdio.h>のように使用 関数に必要なライブラリは man を参照

特殊なライブラリを使う場合はコンパイルオプション（ -l ライブラリ名）で指定 例） %gcc program.c –lpcap ccz0x でコードを書く人は要注意

SunOS では -lsocket -lnsl が重要！

Header files ヘッダファイルの活用 ファイル分割時に共通部分のくくりだし .h ファイルとして作成 各ファイルで、 #include “header.h” の

ように宣言

Makefile Rules for recompiling program 再コンパイルの煩雑さを解消

コンパイル時は make と打つだけ

Basic idea ( 基本文法 ):target: dependency<tab>command

Makefile の例

main : source1.o source2.ogcc -o program source1.o source2.o

source1.o : source1.cgcc -c source1.c

source2.o : source2.cgcc -c source2.c

Makefile の簡素化 .c から .o ファイルの生成ルールall : source1.o source2.o

gcc -o program source1.o source2.o

コンパイルオプションの変数化<command>%gcc -Wall -g -c source1.c<Makefile>CFLAGS = -Wallgcc ${CFLAGS} -c source1.c

hello.c への適用例

all: hello

hello: hello.ogcc -o hello hello.o

hello.o: hello.cgcc -c hello.c

Homework

課題 1:Homework Prob. 1 浮動小数点のレーンジ(fprange.c)1. 最小： Write a program that starts with

x = 1.0, and divides it by two repeatedly until it becomes zero

2. 最大： Do the same thing getting larger until something happens (what happens?)

3. Do for both “float” and “double”.

課題 2 Makefile を作ってください 一行目は：

all: hello typesizes fortest cline numbers