cp-3. 計算

（C プログラミング入門）

URL: https://www.kkaneko.jp/pro/adp/index.html

金子邦彦

• Cプログラムによる計算処理の実現。四則演算とライ

ブラリ関数を用いた数値計算の習得。

【学習内容の構成】

1. 四則演算：加減乗除の演算子（+, -, *, /）による基本

計算

2. 変数と入出力：浮動小数（double）の変数宣言、

scanf による入力、printf による出力

3. 代入文：計算結果を変数に格納する処理

4. ライブラリ関数：sin、sqrt、exp 等の数学関数の利

用（math.h のインクルード）

• 前提：Cプログラムの基本構造の理解

• 意義：数式をプログラムで表現し、自由な計算を実行

する能力の獲得

例題１．自由落下距離

• 自由落下距離を求めるプログラムを作る

• 地上で物を落とし始めた後の自由落下距離を求める

• 重力加速度 g は 9.8 とする

• 自由落下距離を求めるために，プログラム中に，計算

式 y = ( 9.8 / 2.0 ) * x * x を書く

#include <stdio.h>

#include <math.h>

#pragma warning(disable:4996)

int main()

{

double x;

double y;

char buf[256];

int i;

double start_x;

double step_x;

FILE* fp;

printf( "start_x =" );

fgets( buf, 256, stdin );

sscanf_s( buf, "%lf¥n", &start_x );

printf( "step_x =" );

fgets( buf, 256, stdin );

sscanf_s( buf, "%lf¥n", &step_x );

fp = fopen( "z:¥¥data.csv", "w" );

for( i = 0; i < 20; i++ ) {

x = start_x + ( i * step_x );

y = ( 9.8 / 2.0 ) * x * x;

printf( "x= %f, y= %f¥n", x, y );

fprintf( fp, "x=, %f, y=, %f¥n", x, y );

}

fprintf( stderr, "file created¥n" );

fclose( fp );

return 0;

}

自由落下距離の

計算を行っている部分

実行結果例

start_x =0

step_x = 0.1

x= 0.000000, y= 0.000000

x= 0.100000, y= 0.049000

x= 0.200000, y= 0.196000

x= 0.300000, y= 0.441000

x= 0.400000, y= 0.784000

x= 0.500000, y= 1.225000

x= 0.600000, y= 1.764000

x= 0.700000, y= 2.401000

x= 0.800000, y= 3.136000

x= 0.900000, y= 3.969000

x= 1.000000, y= 4.900000

x= 1.100000, y= 5.929000

x= 1.200000, y= 7.056000

x= 1.300000, y= 8.281000

x= 1.400000, y= 9.604000

（以下続く）

四則演算のための演算子

• ＋和

• －差

• * 積

• / 商

例題２．三角形の面積

• 底辺と高さを読み込んで，面積を計算するプログ

ラムを作る

例）底辺が２．５，高さが５のとき，

面積：６．２５

• 底辺，高さ，面積を扱うために，浮動小数の変数

を３つ使う

#include <stdio.h>

#pragma warning(disable:4996)

int main()

{

double teihen;

double takasa;

double menseki;

printf("teihen=");

scanf("%lf", &teihen);

printf("takasa=");

scanf("%lf", &takasa);

menseki = teihen*takasa*0.5;

printf("menseki=%f¥n", menseki);

return 0;

}

入力部分

出力部分

計算部分

実行結果例

x=2.5

y=5

z = 6.250000

プログラム実行順

printf("teihen=");

scanf("%lf", &teihen);

menseki = teihen * takasa * 0.5;

printf("menseki = %f¥n", menseki);

return 0;

メッセージ「teihen=」を表示

浮動小数データを読み込み

計算

計算結果を表示

終わり

printf("takasa=");

scanf("%lf", &takasa);

メッセージ「takasa=」を表示

浮動小数データを読み込み

プログラムとデータ

メモリ

takasa

menseki

３つの変数

scanf("%lf", &teihen);

teihen

①

浮動小数データを読み込み

printf("menseki = %f¥n", menseki);

④

計算結果を表示

menseki = tekhen * takasa * 0.5;

③

計算

scanf("%lf", &takasa);

②

浮動小数データを読み込み

変数宣言

• 変数は，データを入れるための容器

• 変数宣言とは，変数を使うために，名前と型を書い

て，変数の使用をコンピュータに伝えること

double teihen;

double takasa;

double menseki;

浮動小数データで，変数名は「teihen」

浮動小数データで，変数名は「takasa」

浮動小数データで，変数名は「menseki」

「double」とは，浮動小数データという

意味．

代入文

• 計算結果（teihen*takasa*0.5）を，変数 menseki

に格納する（このことを，代入という）

• 「=」は，変数に計算結果等を格納するという意

味．「両辺が等しい」という意味ではない

menseki = teihen*takasa*0.5;

入力，出力とは

• 入力

• データの読み込み

（読み込まれたデータは変数に格納される）

• 出力

• メッセージの表示

• データの表示

（変数に格納されたデータが表示される）

入力文

• 入力文とは，データを読み込むための文

• 書式と読み込むべき変数名を書く

• 書式：浮動小数データを読み込む場合，書式は

「%lf」と書くことになっている

• 変数名：変数名の前には「＆」を付けること

scanf("%lf", &teihen);

書式

読み込むべき変数名

いろいろな入力

double x;

scanf( "%lf¥n", &x );

double a;

double b;

scanf( "%lf¥n", &a );

scanf( "%lf¥n", &b );

浮動小数の変数

x への入力

浮動小数の変数

a と b への入力

出力文

• 出力文とは，データとメッセージを表示するため

の文

• 書式と表示すべき変数名を書く

• 書式：浮動小数データを表示する場合，書式は

「%f」と書くことになっている

• 変数名：変数名の前には「＆」を付けない (scanf と

は違う）

printf("menseki=%f¥n", menseki);

書式

表示すべき変数名

いろいろな出力

printf( "x= ?" );

メッセージ「x= ?」の

表示

printf( "x= %f" );

printf( "y= %f" );

「x= 10.0000

y= 20.0000」

のように，メッセージ

と変数の中身を並べて

表示

￥n

次の行に進め（改行）という指示

printf 文などの中で用いる

（例）

printf("menseki=%f¥n", menseki);

浮動小数データの使い方

• 変数宣言：

double teihen;

double takasa;

double menseki;

• 書式：

%lf － scanf（入力）での書式

%f － printf （出力）での書式

例題３．sin 関数による三角形の面積

• 三角形の２辺の長さ a, b とその挟角 thetaを読み

込んで，面積 S を計算するプログラムを作る

• 面積を求めるために，sin関数を使う

• 円周率π=3.14159 とする



sin

abS =

#include <stdio.h>

#include <math.h>

#pragma warning(disable:4996)

int main()

{

double a;

double b;

double theta;

double S;

printf("a=");

scanf("%lf", &a);

printf("b=");

scanf("%lf", &b);

printf("theta=");

scanf("%lf", &theta);

S = 0.5 * a * b * sin( theta * 3.14159 / 180.0 );

printf("S = %f¥n ", S );

return 0;

}

入力部分

計算部分

出力部分

ライブラリ関数

• 指数，対数，平方根

• exp 指数関数（eを底とする指数ｚの累乗，eのz乗）

• log 対数関数（底をeとする自然対数の計算）

• sqrt 平方根

• 三角関数

• acos 逆コサイン

• asin 逆サイン

• atan 逆タンジェント

• cos コサイン

• sin サイン

• tan タンジェント

• その他

• fabs 絶対値

• fmod(x,y) 浮動小数データの剰余

• pow(x,y) べき乗（xのy乗）

いろいろな計算

y = sin( x );

y = sqrt( x );

d = sqrt( ( x * x ) + ( y * y ) );

sin x を計算し，y に格納

x を計算し，y に格納

√

+ y

を計算し，d に格納

√

ライブラリ関数の利用

• 計算に関するライブラリ関数を利用するには，

を，プログラムの先頭部分に書くこと

#include <math.h>

三角関数では「ラジアン」を使う

#include <stdio.h>

#include <math.h>

#pragma warning(disable:4996)

int main()

{

double degree;

double s;

printf("degree=");

scanf("%lf", &degree);

s = sin( degree * 3.14159 / 180.0 );

printf("sin(%f) = %f¥n ", degree, s );

return 0;

}

• 180.0 の「.0」には意味がある（浮動小数での計算を行うべき

であることをコンピュータに教えている）

「度」から「ラジアン」への変換

課題１．Heron の公式

• 三角形の３辺の長さ a, b, c を読み込んで，面

積 S を計算するプログラムを作りなさい．

• Heronの公式を用いること

但し

))()(( csbsassS −−−=

2/)( cbas ++=

課題２．四則演算

• ２つの数を読み込んで，和，差，積，商，

剰余を計算するプログラムを作りなさい