Cプログラミング演習

第７回メモリ内でのデータの配置

例題１．棒グラフを描く

•整数の配列から，その棒グラフを表示

する

–ループの入れ子で，棒グラフの表示を行う

（参考：第６回授業の例題３）

•棒グラフの１本の棒を画面に表示する

機能を持った関数を補助関数として作

る

#include "stdafx.h"

#include <math.h>

void draw_bar( int len )

{

int i;

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

printf("*");

}

printf("\n");

return;

}

int _tmain()

{

int i;

int ch;

int a[]={6,4,7,1,5,3,2};

for (i=0; i<7; i++) {

draw_bar(a[i]);

}

ch = getchar();

return 0;

}

例題：棒グラフ

配列の宣言

配列から読み出して，補助関数

draw_bar に渡している

各自でビルド，実行して，

動作を確認して下さい

補助関数

draw_bar

棒グラフの１本の棒を

画面に表示する機能

実行結果の例

棒グラフが表示される

プログラム実行順

•普通，プログラム中の文は，上から下

へ順に実行される

•関数呼び出しでは，関数の先頭に

「ジャンプ」する．

関数呼び出しの例） draw_bar(a[i]);

•呼び出された関数の中で return 文に出

会うと，関数呼び出しの場所に戻る．

このことは，C言語が「手続き型言語」と言われる理由の１つ

#include "stdafx.h"

#include <math.h>

void draw_bar( int len )

{

int i;

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

printf("*");

}

printf("\n");

return;

}

int _tmain()

{

int i;

int ch;

int a[]={6,4,7,1,5,3,2};

for (i=0; i<7; i++) {

draw_bar(a[i]);

}

ch = getchar();

return 0;

}

プログラム実行順

補助関数

メインの関数

プログラム実行は

メインの関数から

始まる

複数の関数を含む

プログラム

７回の繰り返し

関数 draw_bar を呼び出し

関数呼び出しの場所に戻る

#include "stdafx.h"

#include <math.h>

void draw_bar( int len )

{

int i;

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

printf("*");

}

printf("\n");

return;

}

int _tmain()

{

int i;

int ch;

int a[]={6,4,7,1,5,3,2};

for (i=0; i<7; i++) {

draw_bar(a[i]);

}

ch = getchar();

return 0;

}

メインの関数内の変数

変数 i, ch, a

をメモリエリア中に確保

ここで使用

メインの関数内の変数

#include "stdafx.h"

#include <math.h>

void draw_bar( int len )

{

int i;

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

printf("*");

}

printf("\n");

return;

}

int _tmain()

{

int i;

int ch;

int a[]={6,4,7,1,5,3,2};

for (i=0; i<7; i++) {

draw_bar(a[i]);

}

ch = getchar();

return 0;

}

この時点では

変数名値タイプ

i7int

ch 未使用 int

a6,4,7,1,5,3,2 int の配列

実際のメモリの中身

変数名値タイプ

i7int

ch 未使用 int

a6,4,7,1,5,3,2 int の配列

ich

#include "stdafx.h"

#include <math.h>

void draw_bar( int len )

{

int i;

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

printf("*");

}

printf("\n");

return;

}

int _tmain()

{

int i;

int ch;

int a[]={6,4,7,1,5,3,2};

for (i=0; i<7; i++) {

draw_bar(a[i]);

}

ch = getchar();

return 0;

}

補助関数内の変数

変数 i, ch, a

がメモリエリア中に確保される

ここで使用

変数 len, i

がメモリエリア中に確保される

ここで使用

#include "stdafx.h"

#include <math.h>

void draw_bar( int len )

{

int i;

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

printf("*");

}

printf("\n");

return;

}

int _tmain()

{

int i;

int ch;

int a[]={6,4,7,1,5,3,2};

for (i=0; i<7; i++) {

draw_bar(a[i]);

}

ch = getchar();

return 0;

}

補助関数内の変数

この時点では

変数名値タイプ

len 6 など int

i6 など int

len は, 6, 4, 7, 1, 5, 3, 2 の値を取り，

i の値は len と等しい

変数名値タイプ

len 6 など int

i6 など int

実際のメモリの中身

len

ページ１０で見たメモリの中身とは，メモリアドレスが違う

（個々の関数ごとに，個別のメモリエリアが割り当てられる）12

家と住所

家名前住所

福岡市東区

箱崎１丁目１番

Ａさんの家

Ｂさんの家福岡市東区

箱崎２丁目２番

メモリアドレスとは

メモリ

変数の中身メモリアドレス

１８

107.75

rate

age

変数名

メモリアドレスとは

•すべてのデータには「メモリアドレス」が

付けられている

変数の中身：値

「１８」「１０７．７５」など

変数名：プログラム内で使うための名前

「age」, 「rate」など

メモリアドレス：変数のそれぞれに付けられた「住

所」の

ようなもの

例題２．変数のメモリアドレス

表示

•次の３つの変数を使って，「底辺と高さか

ら，３角形の面積を計算するプログラム」

を作る．

底辺 teihen 浮動小数データ

高さ takasa 浮動小数データ

面積 menseki 浮動小数データ

•これら変数のメモリアドレスの表示も行う

#include "stdafx.h"

#include <math.h>

int _tmain()

{

double teihen;

double takasa;

double menseki;

int ch;

teihen = 3;

takasa = 4;

menseki = teihen * takasa * 0.5;

printf("menseki = %f\n",menseki);

printf("address(teihen) = %p\n", &teihen );

printf("address(takasa) = %p\n", &takasa );

printf("address(menseki) = %p\n", &menseki );

ch = getchar();

return 0;

}

「&」はメモリアドレス

の取得

「%p」はメモリアドレス

の表示 17

変数のメモリアドレス表示

実行結果の例

表示された

メモリアドレス*

メモリアドレスの値が

ここでの「例」と違っている

ことはある（動作は正しい）

メモリアドレスと変数

メモリ（模式図）

teihen

takasa

menseki 6.000000

4.000000

3.000000

変数名メモリアドレス

0012FED0

0012FEC0

0012FEB0

実際のメモリの中身

変数名値タイプ

menseki 6 double

takasa 4 double

teihen 3double

teihen

takasa

menseki

double 型の変数は

8 バイトになっている

メモリアドレスの取得と表示

•変数からメモリアドレスの取得

&: メモリアドレスを取得するための演算子

変数名（など）の前に付ける

•メモリアドレスの表示のための書式

%p: メモリアドレスを表示せよという指示

printf 文などで使用

printf("address(teihen) = %p\n", &teihen );

メモリアドレス

の取得

メモリアドレス

の表示

例題２ｂ．配列のメモリアド

レス

•次の２つの配列を使って，ベクトル（1.9, 2.8,

3.7）と，ベクトル（4.6, 5.5, 6.4）の内積を求

めるプログラムを作る．

ベクトル（1.9, 2.8, 3.7）u 要素数３の浮動小数の

配列

ベクトル（4.6, 5.5, 6.4）v 要素数３の浮動小数の

配列

•これら配列の要素について，メモリアドレス

の表示も行う22

#include "stdafx.h"

#include <math.h>

int _tmain()

{

double u[]={1.9, 2.8, 3.7};

double v[]={4.6, 5.5, 6.4};

int i;

double ip;

int ch;

ip = 0;

for (i=0; i<3; i++) {

ip = ip + u[i]*v[i];

}

printf("内積=%f\n", ip);

printf("address(u[0]) = %p\n", &u[0]);

printf("address(u[1]) = %p\n", &u[1]);

printf("address(u[2]) = %p\n", &u[2]);

printf("address(v[0]) = %p\n", &v[0]);

printf("address(v[1]) = %p\n", &v[1]);

printf("address(v[2]) = %p\n", &v[2]);

ch = getchar();

return 0;

}

「&」はメモリアドレス

の取得

「%p」はメモリアドレス

の表示

各自で例題２、例題２ｂを

ビルド，実行して下さい

「{1.9, 2.8, 3.7}」のように書いて，

u[0], u[1], u[2] に値をセット

配列のメモリアドレス

実行結果の例

表示された

メモリアドレス

v[0]

v[1]

v[2]

u[0]

u[1]

u[2]

メモリ（模式図）

メモリアドレス

0012FEC0

4.6

5.5

6.4

1.9

2.8

3.7 0012FEC8

0012FED0

0012F0A0

0012FEA8

0012FEB0

配列とメモリアドレス

添字

０

１

２

配列 u

（サイズは３）

添字

０

１

２

配列 v

（サイズは３）

２つの配列

メモリ内の配置

（配列の並びはそのままで

メモリに入る）

v[0]

v[1]

v[2]

u[0]

u[1]

u[2]

メモリアドレス

4.6

5.5

6.4

1.9

2.8

3.7

0012FEC0

0012FEC8

0012FED0

0012F0A0

0012FEA8

0012FEB0

実際のメモリの中身

v[0],v[1],v[2]

double 型の変数は

8 バイトになっている

u[0],u[1],u[2]

バイナリ形式のファイル

バイナリ形式の

ファイル

プログラムが使う

メモリ空間

メモリの中身がそのまま

ファイルに入る

読み出し： fread を使用

書き込み： fwritre を使用 28

Windows ビットマップファイル

Windows ビットマップファイルの例

786,484 バイトのファイル

（バイナリ形式）

先頭１４バイト：ファイルヘッダ

先頭４０バイト*：ヘッダ

残り：画像データの本体

（画像の種類によっては40より長い）

画像データの本体が

先頭から何バイト目か

(bfOffBits) など

幅(biWidth)

高さ（ｂiHeight)

１画素あたりのビット数

(biBitCount)

圧縮法 (BiCompression)

→ 0 なら圧縮していないなど

それぞれの格子が画素

参考：メモリダンプ用プログ

ラム

#include "stdafx.h"

void dump_line( unsigned char *top_address )

{unsigned char *p;

// 「%p」はポインタの表示

printf( "%p :", top_address );

// 以下，16進数での表示を16バイト分行う

for ( p = top_address; p < (top_address + 16); p++ ) {

// 「%2x」は16進数2桁での表示

printf( " %2x", *p );

}

// メモリの中身が，16進数で 20 以上 7e 以下のときは，「文字」もで表示

printf( "|" );

for ( p = top_address; p < (top_address + 16); p++ ) {

// 「%c」は文字（１文字）での表示

if ( ( (*p) >= 0x20 ) && ( (*p) < 0x7e ) ) {

printf( "%c", *p );

}

else { printf( "." );

}

printf( "\n" );

}

// 16進数でメモリの中身を表示

void dump( unsigned char *address, int len )

{unsigned char *current;

printf( "16 進数でメモリの中身を表示\n" );

printf( " : 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f|0123456789abcdef\n" );

printf( "---------:------------------------------------------------|----------------\n" );

current = (unsigned char*) ( ( ( (int) address ) / 16 ) * 16 );

while ( current < (address + len) ) {

dump_line( current );

current = current + 16;

}

return;

}

int _tmain()

{char s[] = "89771843";

int ch;

dump( (unsigned char*)s, 16 );

printf( "Enter キーを1,2回押すと，プログラムが終了します\n" );

ch = getchar();

return 0;

}32