1. C言語講習会 第4回
ロボット技術研究会
@odenhadegaku

2. 目次
• 今までの総復習
• ポインタ
• 構造体
• 列挙体
• 共用体
• 最後に

3. 今までの総復習
• 変数，型
• int a; c = a + b; a++; a += b;
• 整数型÷整数型の演算は注意．必要となったら
キャスト演算子を
– double c = a / b; (a,bはint型変数)
– (double)hoge;
• 大きい値を扱うときには，オーバーフローに注
意
型 変数 代入 インクリメント

4. 今までの総復習
• 変数，型(まだやってなかった説明)
• a = b = c = 0;
• これはa,b,cすべてに0が代入される
– どういう仕組みで代入される…？
• a = 0;という計算はaに0を代入した後に，右辺の
値を返す
• そして結合規則は右から左
• よって(a = (b = (c = 0)));
• わざわざa = 0; b = 0; c = 0;と書く必要がなくな
る

5. 今までの総復習
• 制御構文(if文)
if(1 <= a && a <= 5){
a++;
}
else{
a--;
}
• else ifも忘れずに
• == と = の違い
真の時の処理
偽の時の処理
• 制御構文(switch文)
switch(a){
case 1:
printf(“a = 1¥n”);
break;
dafault:
printf(“a != 1¥n”);
break;
}
• break;でswitch文から脱出

6. 今までの総復習
• 関数
• プロトタイプ宣言を忘れ
ずに
int add(int a, int b){
…
処理;
…
return a + b;
}
戻り値の型 関数名 引数
戻り値

7. 今までの総復習
• 関数
• なぜプロトタイプ宣言は必要
なのか
• コンパイラは上から下にソー
スコードを読むため
• だったら，そもそもプロトタ
イプ宣言の位置に，関数の定
義を書けばプロトタイプ宣言
は必要ない

8. 今までの総復習
• 配列
int data[20];
• 配列は0番目から(要素数-1)番目まで
• 配列の初期化の方法は
int hoge[] = {2,4,6};
型名 配列名 要素数

9. 今までの総復習
• ビット演算
AND演算子(&)
0x2F & 0x3C
OR演算子( | )
0x2C | 0xC0

10. 今までの総復習
• ビット演算
NOT演算子(~)
~0xEC
XOR演算子( ^ )
0x13 ^ 0xD7

11. 今までの総復習
• ビット演算
ビットシフト演算子
(<<)
0xC4 << 2;
もちろん>>もあるよ

12. ポインタ
• そもそもC言語において，メモリと変数の関係性は？
• 変数を定義すると，箱が“できる”というのは間違い
• 正しくは，メモリのある領域を確保する
• 1つ1つが1バイトの大きさのコインロッカー？
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13. ポインタ
• 定義した変数は下のようになる
• それぞれの変数には，変数の場所を示すアドレスがある
• このアドレスそのものを保存するための変数がポインタ
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char a;
char f[4];
int b;
char c;

14. ポインタ
• char型への変数のアドレスを指すポインタ変数pの宣言
char* p; もしくは char *p;
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char a;
char f[4];
int b;
char c;
型名 + *(アスタリスク)

15. ポインタ
• ある変数のアドレスを取得するには「&」を使う．
• 例えば，下の例では「&a」とすることで変数aのアドレ
スである1002を返す
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char a;
char f[4];
int b;
char c;

16. ポインタ
• つまり「p = &a;」とすることでポインタpに変
数aのアドレスを代入できる
• この場合pには1002が代入される
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char a;
char f[4];
int b;
char c;

17. ポインタ
• 先程の「&」と逆に，あるアドレスが指してい
るメモリの内容を参照するには「*」を使う
• ポインタ宣言時，掛け算の「*」とは意味が違う！
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char a;
char f[4];
int b;
char c;

18. ポインタ
• つまり，「char b=*p」とすればbにはaの内容が代入さ
れ，「*p=4」とすれば，pが持っているアドレスのメモ
リを参照し(変数a)，内容を4に書き換える動作をする
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char a;
char f[4];
int b;
char c;

19. ポインタ
• 以上の話をまとめる
• 右のソースコードを書い
て実際に先ほどの説明が
正しいかを確かめる
• 実行すると，変数aの値が
3から4に書き換えられて
いることが分かる

20. ポインタ
• じゃあポインタは何に使
うの？
• 説明が難しい
• 使い方の1つとして，関数
の引数に使う
• 例えば右のような関数を
作り，a,bの値を引数とし
て入れ，関数で値を変更
したところでa,bそのもの
の値は変わらない
• a,bの値そのものが関数の引
数にコピーされるだけ
• a,bとp,qのアドレスは違う

21. ポインタ
• ここで，関数の引数にポ
インタの考えを使う．つ
まりアドレスを渡せば同
じ場所を指せる
• 関数は戻り値を1つしか返
せない．しかしポインタ
を使えば複数の変数を返
すことができる．

22. ポインタ[演習]
• 複数の変数を返す先ほどの性質を使ってみる．
• ある2つのint型整数の和と差の両方を返す関数を作ってみ
る

23. ポインタ[応用]
• ポインタと配列には関係がある
• そもそも配列でchar f[4];と宣言した時，fそのものは何？
• fは配列の名前でしょ
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char a;
char f[4];
int b;
char c;

24. ポインタ[応用]
• 配列を定義すると，指定した要素分連番でメモリを確保
する
• fそのものは先頭のアドレス(ここでは1007)を格納してい
る
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char a;
char f[4];
int b;
char c;

25. ポインタ[応用]
• よってf[2]のように配列にアクセスするとき，*(f+2)とし
てもよいことがわかる．
• また，配列fは「int *q = f;」のように配列の名前はその
ままポインタに代入できる．
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char a;
char f[4];
int b;
char c;

26. おまけ
• はじめの方のポインタの宣言の仕方で「int *p;」と
「int* p;」の2種類の宣言の仕方を紹介した
• アスタリスクの位置の違いだけ
• 変数を1つだけ宣言するときには違いはない
• 2つのint型へのポインタの変数を宣言したい
• int* p1,p2;
• コレは間違い！(p2はただのint型の変数)
• 「int *p1,*p2;」が正しい宣言の仕方
• なんで型の方ではなく変数の方にアスタリスクをつける
習慣をつけた方が無難？

27. おまけ
• void型の変数は作れないが，void型へのポインタの変数
は作れる
• 汎用ポインタと呼ばれる
• あらゆる型へのポインタを代入できるすごいやつ
• void*の変数を実際に使うときにはキャストをして取り出
す
• コンパイラの型チェックが効かなくなるので，良い子の
みんなは使わないようにしよう

28. 構造体
• 複数の変数をまとめて扱
いたい場合がある
• 身長，体重，名前をまとめ
て「人」型のようなものを
作るなど
• 配列で用意する？わかりに
くそう そもそも型
が・・・
• 構造体という便利なもの
があり，コレを使うと
様々な型の変数をまとめ
て取り扱える
• 構造体の定義
struct Person{
double height;
double weight;
char name[10];
};
• 上の例はdouble型の
height,weight,char型の配
列nameをまとめて扱って
いる
構造体の型名

29. 構造体
• 前の例では，Person型の
構造体を作ったことにな
る
• このように定義した
Person型の変数を宣言す
るには
struct Person hoge;
• とすればよい

30. 構造体
• 先ほど定義したPerson型の変数hogeにはdouble型の変数
heightがあったが，これにアクセスするには
hoge.height = 171.65;
• のようにドット( . )を用いる
• こうすることで変数hogeの中にある変数heightは171.65
になった．

31. 構造体
• 前のスライドで，構造体によってPerson型など，自分の
型を作ることができた．
• しかし，構造体の変数をいちいち
struct Person hoge;
• と定義しなければならないのは冗長
• structとかいうのが邪魔
• どうせなら
Person hoge;
• のように定義してみたい

32. 構造体
• ここで次の演算子を
typedef (A) (B);
• typedef演算子と呼ばれる
この演算子は，型名Bを型
名Aとして扱うという意味
がある
typedef int poyo;
• とすると，poyo a;はint a;
という意味になる
• この演算子を使って，構造
体ごとtypedefすることが
できる
typedef struct Person{
double height;
double weight;
char name[10];
} Person;
• これでPerson hoge;として
構造体型を使用できる
• オレンジ色のPerson部分は
省略可

33. 構造体
• つまり，
typedef struct{
double height;
double weight;
char name[10];
} Person;
• と書けば，Person型が使えるようになると覚えればよい

34. 構造体
• 余裕のある人は「typedef」バージョンも
考えてみよう

35. ポインタと構造体
• 構造体を関数の引数にとる
と，サイズが大きくなりコ
ピーする際にコストがかか
る
– 詳しくは値渡しと参照渡し
• ポインタで構造体を渡して
あげれば，アドレスを渡す
だけなのでコストが掛から
ない！
• 構造体において，
• 「(*h).a」と「h->a」
• は同じ意味

36. 列挙体
• 以前，定数を定義する方法
として，#defineやconstを
紹介した
• 状態を区別するための定数
のような，定数の数値自体
に意味が無い定数を作成し
たいときに一々番号をふる
のは面倒
– 右の場合，LEFT,RIGHTに意
味があるのであって，数値
に特に意味は無い
#define LEFT 0
#define RIGHT 1
#define UP 2
#define DOWN 3

37. 列挙体
• こういう時に，列挙体
(enum)を使うとまとまり
のある定数を簡単に書け
る
• 一番上の定数から勝手に
0,1,2…と割り振られる
– 数値を代入することもでき，
右でRIGHT=3とした場合は，
LEFT=0,RIGHT=3,UP=4,
DOWN = 5となる
– 列挙体は整数値のみ
enum{
LEFT,
RIGHT,
UP,
DOWN
};

38. ビットフィールド[応用]
• あまり見かけないが，構
造体にはビットフィール
ドというものがある
– というか初めて知った
• 構造体の中の変数に続け
てコロン「:」をつける
• コロンの右にある数値は，
その変数が何bitの領域を
確保するかを教える
– var0なら1bit,var1なら4bit

39. ビットフィールド[応用]
• 内部では，次のようにメモ
リが使われている
• 結果的には全体で8bit，1バ
イトしか占有していない
unsigned char(8bit)
var0(1bit) var1(4bit) var2(3bit)

40. ビットフィールド[応用]
• printfで変数を表してみると，
– var0は0or1のみ
– var1は0から15まで
– var2は0から7まで
• しか表現できないことが分
かる
– unsigned intなので符号なし
• 変数の範囲を限定できるの
で，不用意なデータの代入
で起こるエラーを未然に防
げる

41. 共用体[応用]
• C言語には共用体(union)と
いうものがある
– 使ったこと無い…
• 定義の仕方は構造体を参照
– 構造体とほぼ同じ
– structがunionになっただけ
• 構造体との違いは，それぞ
れの変数が1つのメモリを
共有していること
– 具体的には次で説明

42. 共用体[応用]
• 右の例でいくと，char型の
配列chに値を代入した時の
メモリの配置は次のように
なる
• 0x64387203
ch[3]
100
ch[2]
56
ch[1]
114
ch[0]
3

43. 共用体[応用]
• ここで，int型の変数nを出
力すると，
0x64387203
-> 1681420803
– intは4byte(32bit)だから
• が出力され，char型の変数
ch1を出力すると，
0x64387203
->3
– charは1byte(8bit)だから

44. 共用体[応用]
• 結果は次のようになる

45. 共用体[応用]
• つまり，すべての変数が同じ
メモリを見ていることになる
• この構造体のサイズは，1番
大きい変数(ここではint)と同
じになる
64387203
ch[4] (32bit)
int(32bit)
char(8bit)

46. 最後に
• C言語講習会は4回あったが，この4回でC言語を
すらすら書けるようになるのは不可能
• 一番早く習得するには，とりあえず色々とプロ
グラムを書いてみること
– F3RCもC言語を覚える良いきっかけになると思う
– 素数判定など，自分の興味あるプログラムを作るの
も良い

47. 最後に
• C言語ができると何が作れる？？？
• たとえばゲーム
– Dxlibとか使うと，C言語の文法で画像やらなんやらを扱え，
ゲームが作れるようになる
– あとはゲーム特有のプログラミング技術を部長(@OMA_st)など
に教えてもらおう
• たとえば画像処理
– OpenCVを使えば，顔認識や物体・人物検知など，色々と面白い
プログラムができる

48. 最後に
• なにか作りたいものがあるわけじゃないけど，とりあえ
ずC言語に慣れておきたい？
• ならばAOJかProject Euler
– AOJ: http://judge.u-aizu.ac.jp/onlinejudge/
– Project Euler: https://projecteuler.net/
– PEはより数学寄りの内容を扱っている
– 素数とか出るし東工大生向け？
– 競技プログラミングについて興味あるならよすぽ(@yosupot)に
聞こう

49. 最後に
• 講習は以上です お疲れ様でした