新しい型と構造体
教科書16章
木曜クラス
2005/07/21(Thu.)
1
複素数の足し算
複素数は実部と虚部の2つの実数で、
表現される。
z  a  bi
2つの複素数 z1  a1  b1i と z2  a2
和 z3  a3  b3i は、次式で与えられる。
 b2i の
z3  z1  z2
 (a1  a2 )  (b1  b2 )i
2
複素数の和を求めるプログラム
/*
作成日:2005/07/21(Thu.)
作成者:本荘太郎
学籍番号:b06b0xx
ソースファイル:pluscomp.c
実行ファイル:pluscomp
説明:構造体を用いて、2つの複素数の和を
求めるプログラム。
入力:標準入力から、2つの複素数Z1とZ2を入力。
Z1の(実部、虚部)、Z2の(実部、虚部)の順
で4つの実数を入力する。
出力:標準出力にその2つの複素数の和を
出力する。
*/
/*
次に続く
*/
3
/*
続き */
#include <stdio.h>
/*
構造体テンプレート
struct complex
{
double real;
double imag;
};
*/
/*複素数を表わす構造体*/
/*実部*/
/*虚部*/
/*
新しい型名 */
typedef
struct complex
Complex;
/* プロトタイプ宣言*/
Complex
plus_complex(Complex ,Complex);
/*2つの複素数の和を求める関数*/
/*
次に続く
*/
/*複素数型*/
4
/*続き*/
/*main関数*/
int
main()
{
/*ローカル変数宣言*/
Complex
z1; /*複素数1*/
Complex
z2; /*複素数2*/
Complex
sum; /*複素数の和を蓄える変数*/
/*ローカル変数の初期化*/
(z1.real)=0.0;
(z1.imag)=0.0;
(z2.real)=0.0;
(z2.imag)=0.0;
(sum.real)=0.0;
(sum.imag)=0.0;
/*次に続く*/
5
/*
続き */
/*
入力処理*/
printf("2つの複素数z1,z2を入力して下さい。\n");
printf("z1の実部は?");
scanf("%lf",&(z1.real));
printf("z1の虚部は?");
scanf("%lf",&(z1.imag));
printf("z2の実部は?");
scanf("%lf",&(z2.real));
printf("z2の虚部は?");
scanf("%lf",&(z2.imag));
/*
次に続く
*/
6
/*
続き */
/*計算処理*/
sum=plus_complex(z1,z2);
/*出力処理*/
printf(“sum=z1+z2 \n");
printf("(%4.2f+(%6.2f)i )=",
sum.real,sum.imag);
printf("(%4.2f+(%4.2f)i)+",
z1.real,z1.imag);
printf("(%4.2f+(%4.2f)i)\n",
z2.real,z2.imag);
return 0; /*正常終了*/
}
/*main関数終了*/
7
/*続き*/
2つの複素数の和を求める関数
仮引数 z1,z2:2つの複素数。
戻り値:2つの複素数の和(z1+z2)
*/
Complex plus_complex(Complex z1,Complex z2)
{
/*ローカル変数宣言*/
Complex
sum; /*2つの複素数の和を蓄える*/
/*ローカル変数の初期化*/
(sum.real)=0.0;
(sum.imag)=0.0;
/*
次に続く
*/
8
/*命令記述*/
(sum.real)=(z1.real)+(z2.real);
/*実部の計算*/
(sum.imag)=(z1.imag)+(z2.imag);/*虚部の計算*/
return sum;
}
/*関数plus_complexの終了
*/
/*プログラムpluscomp.c の終了*/
9
実行結果
$make
gcc pluscomplex.c -o pluscomplex
$./pluscomplex
2つの複素数z1,z2を入力して下さい。
z1の実部は? 1.0
z1の虚部は? 2.0
z2の実部は? 3.0
z2の虚部は? 4.0
sum=z1+z2
(4.00+(6.00)i)=(1.00+(2.00)i)+(3.00+(4.00)i)
$
10
typedef文(型の別名の付け方)
C言語では、
いろいろなデータ型に自分の好きな名前をつけることができる。
宣言
typedef
既に使える型
別名;
例
typedef
Count
int
i;
Count;
この宣言で、
Count型(int 型)
の変数iが用意される。
参考 int
i;
int,double,charや
int *,double *,char*や
既に定義した型
セミコロンを
忘れずに。
新しい型名は、
大文字+小文字で命名して下さい。
(スタイル規則B-7、p.8参照)
11
/*newtype.c 新しい型実験
#include <stdio.h>
#define
SIZE
typedef
typedef
int
double
int
{
コメント省略*/
5
Count; /*序数を表す型*/
Real; /*実数を表す型*/
main()
/*ローカル変数宣言*/
Count i;
/*カウンタ*/
Real
x[SIZE]; /*実数データ*/
/*次に続く。*/
12
/*続き*/
/*ローカル変数の初期化*/
i=0;
for(i=0;i<SIZE;i++)
{
x[i]=(Real) i;
/*全て異なる値にするため、インデックスで初期化。
カウント型から実数型へキャストしている。*/
}
}
/*出力処理*/
for(i=0;i<SIZE;i++)
{
printf("x[%d] =
}
return 0;
%6.2f \n",i,x[i]);
13
構造体
(レコード型と呼ぶこともある。)
構造体とは、いくつかのデータを
1つのまとまりとして扱うデータ型。
プログラマが、定義してから使う。
一まとまりのデータ例
複素数:実部と虚部
点:x座標、y座標
2次元ベクトル:x成分、y成分
名刺:所属、名前、連絡先
日付:年、月、日、曜日
本:題名、著者、ISBN
14
構造体テンプレートの宣言
(構造体の定義)
宣言
struct 構造体タグ名
{
型1 メンバ名1;
型2 メンバ名2;
型3 メンバ名3;
:
};
例
struct complex
{
double real;
double imag;
};
構造体を構成する要素を
メンバといいます。
これを
構造体テンプレートという。
int,double,char
や
int *,double *,char*
や
既に定義した構造体型等
関数の記述と似ているが
セミコロンを忘れずに。
15
構造体の宣言
(構造体型の変数の用意の仕方)
宣言
struct 構造体タグ名
ここに空白がある。
例
struct complex
参考
int
i;
double x;
変数名;
z;
この2つで、一つの型を表わして
いるので注意すること。
16
typedef文と構造体
(構造体型の変数の用意の仕方2)
構造体型の宣言は、
2つの文字列で一つの型を意味するので紛らわしい。
typedef文を使うとすっきりする。
宣言
typedef
struct 構造体タグ
別名;
これ2つで、一つの型
例
別名
typedef struct complex Complex;
Complex
z;
参考
この宣言で,Complex型(複素数
int
i;
17
型)
構造体のイメージ
char
int
double
構造体テンプレート
struct complex
{
double real;
double imag;
};
雛形の作成。
struct complex型の雛形
セミコロンを忘れずに。
18
別名の定義
typedef struct complex
Complex;
struct complex型の雛形
2つの文字列で、
一つの型を表すと、
間違えやすい。
Complex型の雛形
19
構造体型の変数宣言
Complex型の
雛形
Complex z1;
Complex z2;
雛形を用いて、プレスする。
z1
Complex型の変数
(struct complex型の変数)
z2
Complex型の変数
20
構造体のイメージ2
char
int
struct card
{
char
int
double
};
double
雛形の作成。
initial;
age;
weight;
struct card 型の
雛形
いろいろな型のデータを
一まとまりであつかうときには、
構造体はとくに便利。
21
別名の定義
typedef struct card
Card;
struct card 型の雛形
Card型の雛形
22
構造体型の配列宣言
#define MAXCARD 3
Card x[MAXCARD];
Card型の変数
x[0]
x[1]
x[2]
23
構造体のメンバの参照
struct 型の変数のメンバの参照の仕方
書式
変数名.メンバ名
ドット(演算子の一つ)
これらを、メンバ名を定義している 型の変数として扱える。
例
z1.real
x[0].inital
これはdouble 型の変数である。
これはchar 型の変数である。
24
参照のイメージ
Complex z1;
Complex型の雛形
real
imag
Complex型の変数
real
imag
z1
real
z1.real
imag
z1.imag
25
演算子.の結合力
演算子.の結合力は他のどの演算子よりも強い。

.
は (x[0].age)++;
x[0].age++;
Complex
++
--
* c_ptr;
は *(c_ptr.real);
*c_ptr.real;

*
&
の意味
のとき、
の意味になってしまう
両方間違い
(*c_ptr).real;
型的には、
これが正しい。
(ソースの可読性の向上のため)他の演算子と一緒に使うときには、
26
括弧を用いて意図を明確にすること。
構造体と代入演算子1
(構造体への値の入れ方1)
全てのメンバに値を代入する。
Complex
z1;
(z1.real)=1.0;
(z1.imag)=2.0;
間違い例
z1=1.0+2.0i;
z1=(1.0,2.0);
複素数だからって
こんなふうには
かけない。
ベクトル風にも
かけない。
27
イメージ
Complex
real
z1;
imag
z1
(z1.imag)=2.0;
(z1.real)=1.0;
imag
real
z1.imag
z1.real
real
imag
z1
28
構造体と代入演算子2
(構造体への値の入れ方2)
同じ型の構造体同士で代入する。
Complex z1;
Complex z2;
(z1.real)=1.0;
(z1.imag)=2.0;
z2=z1;
29
イメージ
Complex
Complex
z1;
z2;
(z1.real)=1.0;
(z1.imag)=2.0;
z2
real
imag
real
real
imag
z1
imag
z1
z2=z1;
構造体の代入
z2
構造体の値設定
(各メンバへの代入
imag
real
30
/*test_struct.c 構造体実験
#include <stdio.h>
コメント省略*/
struct complex
{
double real;
double imag;
};
typedef
/*
struct complex
次に続く
Complex;
*/
31
int
{
main()
Complex
Complex
z1;
z2;
printf("初期化前\n");
printf("z1=%4.2f +(%4.2f)i\n",
z1.real,z1.imag);
printf("z2=%4.2f +(%4.2f)i\n",
z2.real,z2.imag);
printf("初期化中\n");
(z1.real)=0.0;
(z1.imag)=0.0;
(z2.real)=0.0;
(z2.imag)=0.0;
/* 続く*/
32
printf("初期化後\n");
printf("z1=%4.2f+(%4.2f)i\n",
z1.real,z1.imag);
printf("z2=%4.2f+(%4.2f)i\n",
z2.real,z2.imag);
printf("メンバの読み込み\n");
printf("z1= (real?) + (imag?)i ");
scanf(“%lf %lf",&(z1.real),&(z1.imag));
printf("読み込み後\n");
printf("z1=%4.2f+(%4.2f)i\n",
z1.real,z1.imag);
printf("z2=%4.2f+(%4.2f)i\n",
z2.real,z2.imag);
/* 続く*/
33
/*
続き */
printf(“z2=z1実行中\n");
z2=z1;
printf("代入後\n");
pritnf("z1=%4.2f +(%4.2f)i\n",
z1.real,z1.imag);
pritnf("z2=%4.2f +(%4.2f)i\n",
z2.real,z2.imag);
}
return 0;
34
ダウンロード

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