Transcript 基礎プログラミング
基礎プログラミング 第2回（2007年4月11日） 計算機の基礎知識：計算機の構成と入出力 計算機内部の仕組みに迫る！！ プログラミングを行う上で，最低限 計算機について知っておくべきこと， 用語を理解します プログラムを書くのに計算機のことを 少し知っておいたほうが，後々悩まなくて 済む 1 見えるものと見えないもの 見えるもの 出力装置：ディスプレイ 入力装置：キーボード，マウス （外からは）見えないもの メモリ ハードディスク(HDD) CPU 見えない部分がプログラミングには重要 見えない部分をいかに「想像」するか？ 見えない部分を想像するには，現実世界のモノや現 象と結びつけよう（メタファの利用） 2 パソコン，OSを調理場に例えてみる (キッチンメタファ) CPU＝料理人 HDD＝冷蔵庫・食料棚 メモリ＝シンク・調理台 料理人が，冷蔵庫や食料棚から食材をだして， シンク・調理台で洗ったり切ったり，火をとおした りして，加工する 加工したものを皿に盛って食べたり，また冷蔵庫に入 れたりする CPUが，HDDからデータを取り出して，メモリに展 開し，計算する 計算したものを画面上のウィンドウで表示したり，また 3 HDDに入れたりする Operating System＝キッチン 計算機の電源を入れると，HDDから OS(Operating System)が起動する 仮設キッチンを倉庫から取り出して設営 OSが起動したら，やっと作業開始 仮設キッチンが組みあがったら，調理開始 開発用ソフトなどもHDDからメモリに展開さ れる 包丁や鍋などの道具も棚から調理場に出して 使う 必要なものはすべて「HDD」から取り出し， 4 メモリに展開して使う アルゴリズム＝調理手順 料理にいろんな作り方があるように，プロ グラミングでもいろんなデータ処理の仕方 がある 洗い場を占領する洗い方 メモリを占有する計算，処理 料理における調理手順＝プログラミングに おけるアルゴリズム 手慣れた人ほど，段取り＆手際がよい 料理にもプログラミングにも共通 5 今日の重要なポイント メモリ（調理場の広さ）は有限なので， できるだけ節約して使うプログラムを書くべき 適度な占有量で動くプログラムは他のプログラムやOSの 動作にやさしい 最近はメモリが十分あるので，がちがちに節約しなく ても動くが，ちょっと大きめのデータを同時に扱おうと すると，すぐに身動きがとれなくなる 破綻しにくいプログラムを書くのは実は結構難しい 手慣れた人は，与えられた課題と現状のリソースを 瞬時に見極め，最適に利用して課題をこなしていける 6 ファイルの種類 テキストファイル テキストエディタで編集できる（人間が読みやすい） メモ帳で書いた文書ファイル，メール文書 Webページ（HTML），CSV，Postscript（ページ記述言語） プログラムのソースコード バイナリファイル テキストエディタ以外の特別なソフトをつかわないと 作成や編集が困難 （計算機が読みやすい） 画像(JPEG, PNG, GIF) 圧縮ファイル(zip, lzh, jar) 実行ファイル(exe) 7 ファイル名 (ファイルの中身を表す文字列).(拡張子) 拡張子：ファイルの種類を表す文字列 MS-DOS（Windowsの前身のOS）では， (8文字).(3文字)の制限があった その歴史的な「なごり」で，拡張子は3文字以内が使 われている (特にWindowsではその傾向) 例：index.html → index.htm Windowsでは，今でも拡張子によって表示するアイコ ンや，ダブルクリック時の起動ソフトを決定している Unix系OSでは，拡張子は単なるファイル名の一部 例：hogehoge.tar.gz (tarという複数ファイルを結合したファ イルを，GNU zip 形式で圧縮したもの) 8 いろんな拡張子 .txt .html, .htm .zip .cs .exe .sln .csproj 9 隠したいファイル・フォルダはドット で始まる名前 フォルダ名（ディレクトリ名） フォルダには「拡張子」の概念は無い . (dot)で始まるフォルダは隠しフォルダ Windowsではフォルダオプションを設定しないと，表示されな い . (dot)で始まるファイルは隠しファイル . (dot)で始めるのはUnix系の流れ 隠しファイル，フォルダといっても中身がみえない わけではなく，ユーザに存在を意識させないよう にするだけ（開けばまる見え） 10 Windowsのフォルダオプションで 拡張子，隠しフォルダを表示する設定 （強く推奨！！） 「マイドキュメント」を開く（ダブルクリック） 「ツール」「フォルダオプション」を選ぶ 「表示」タブを選ぶ （１）「ファイルとフォルダの表示」の「すべて のファイルとフォルダを表示する」に◎ （２）「登録されている拡張子は表示しない」 のチェックを外す 最後に，上の「すべてのフォルダに適用」 ボタンを押す 11 Any Question？ 12 ソースコードから実行ファイルを生成 人間が読み書きしやすいソースコードをコ ンパイラ等でビルドすると，実行ファイル （プログラム）ができる Program Program SourceCode Program SourceCode File SourceCode File (.cs) File (.cs) (.cs) Program File (.exe) 13 C#（シーシャープ） Microsoftが開発したオブジェクト指向プログラミン グ言語 中間コード(MSIL:Microsoft Intermediate Language) を一旦作り，それを各OS(プラットフォーム) 個別の実行 環境CLR (Common Language Runtime，.NET Frameworkの一部) がネイティブコードに変換して実行 文法や概念が，Sunが開発したJavaに非常に似て いる (Java) Javaバイトコードを実行するJRE(Java Runtime Environment) （C#) MSIL形式のファイルを実行するCLR 14 Visual Studio .NET 2005 統合開発環境(IDE:Integrated Development Environment) プログラムの編集，ビルド，デバッグの機能が 統合された便利なプログラミング環境 無料版も存在(Express Edition) http://www.microsoft.com/japan/msdn/vstudio/ express/ からダウンロードできる C#, Visual Basic, Visual C++ などの複数 のプログラミング言語に対応 15 VS2005における概念 プロジェクト：プログラムファイルを管理する入れ物 １つのプロジェクトは，１つの実行ファイルを作る スタートアッププロジェクト：デバッグ実行時に起動する実 行ファイルを作るためのプロジェクト（通常は１つ） ソリューション：複数のプロジェクトを管理する入れ物 ソリューション Hello.sln プロジェクト1 プロジェクト2 プロジェクト3 Hello.csproj Hello.cs Umi.csproj Umi.cs Yama.csproj Yama.cs 16 VS2005 プログラミング手順 （３） （２）編集 ボタンでデバッグ実行 （１）編集したい .csファイルを [DBLClick] で選択 17 VS2005に関連するファイル Hello.sln (ソリューションファイル) Hello.csproj (プロジェクトファイル) Hello.cs (C#プログラムファイル) Hello.exe (実行ファイル) ダブルクリックで実行できる Hello.pdb (プログラム・データベースファイル) Hello.suo (Solution User Options) VS2005が内部で使用するファイル 18 SVN4Lec とは何か？ Subversion(SVN)を使って講義演習ファイルの取 得と，作業後の演習ファイルやレポートの提出を 簡単に行うためのツール 三浦がJava言語で作った Subversion，Tracは他の人が作った既存のツール 従来：Webブラウザからダウンロード～圧縮ファ イルを展開～演習～メール送信 SVN4Lec：ボタン１つでダウンロード～演習 ～ボタン１つで更新ファイルのみ送信 面倒な操作が減り，その分演習に集中できる（はず） 19 SVN4Lec の入手 http://css.jaist.ac.jp/~miuramo/svnlecture/ からログイン アカウント情報（アカウント名，パスワード）はメールの 手順に従って，自分が設定したもの 忘れた場合は，「パスワードの再発行」を押し，Eメー ルアドレスの@より左の文字列（s075####） を入力 し，届いたメールに従う リンク「講義ファイルマネージャ SVN4Lecのダウ ンロード」をクリック (kisoPro.zip) ダウンロード～ダブルクリックで展開～フォルダ “kisoPro” を自分の好きな場所に移動 （ex. デスクトップ, マイドキュメント, etc.） 20 SVN4Lec の起動 (kisoPro\) SVN4Lec.jar をダブルクリック 下のようなウィンドウが開く 21 （１）ファイルの取得・更新（Update） 一番左のボタン を押す 初回のみ，アカウント名，パスワードを入力 パスワードは .svnuserpass に保存される 22 （２）作業開始 (kisoPro\01Hello\) Hello.sln を[DBLClick] “ソリューションエクスプローラ”のProgram.csを [DBLClick]～左側の領域でプログラムを編集 23 （３）作業済みファイルの差分提出 左から2番目のボタン を押す 24 （３）作業済みファイルの差分提出 Commit Log (作業内容に関する一言メモ)を必ず 入力し，“Apply State Changes, and Commit “を 押す 修正したファイル が，modified として表示され チェックがついて いることを確認 25 提出済みファイルの確認 “Committed to revision ###. Done” が 表示されていれば，送信成功 ちゃんと差分送信されたか調べるには， （１） を押す(Webブラウザが起動する) （２）右上の“Login”～アカウント情報入力 （３）“コミットログ”～Chgset (チェンジセット)の [###] （４）変更点のみ表示される 26 取り消し：Revert 編集作業内容（差分）を取り消して， 取得したときの状態（Revision）に戻す 27 履歴（Log）：タイムマシン的利用 差分をサーバで管理しているので，フォルダ内を 過去の状態(Revision)に戻ることが可能 (Operation->ShowLog) を押す～戻りたい Revision上でダブルクリック 過去のRevisionを取得し戻ったところから編集し， 再度差分提出（コミット）することも可能 注意１：過去に戻ると，“kisoPro”以下の全フォル ダに影響します 注意２：過去に戻る前には，必ず現状を差分提出 （コミット）しておくことをおすすめします コミットしないと修正点が取り消される（Revert） 28 作業コピー (Working Copy)を 複数の計算機（A，B）に置いた場合 Aでコミットしたら，Bで作業する前に更新 (Update) しないとBは古いまま作業してしまうことになるので 注意 この点に注意すれば，いくつでもWCを作れます USBメモリに入れても使えます 作業前に，まず一度Updateする習慣を 教員がメッセージやコメントを直接書き込む可能性有り 作業がひと段落したら，適宜コミットすることを おすすめします サーバ側で差分ベースで管理しているので，万一パソコンが 固まったり壊れたりしてもダメージが少なくて済む 29 今回の実習課題 SVN4Lec をダウンロードし実行～ファイル取得 ～01Hello\Hello.slnからVS2005起動～プログラ ム編集～CommitLog（作業内容コメント）を適切 につけてコミット 課題：”…”(double quote)で囲まれた文字列を 変更し，自己紹介文を表示するプログラムを作 成してください 複数の文字列を表示したいときは， Console.WriteLine(” … ”);を複数書く． 文字列内で改行したいとき は ”Line1\nLine2\nLine3”のように \n を入れる 文字列をつなげるときは ”Line1”+”\n”+”Line2”のよ うに+をはさむ 締切：4月14日(土) 23:59までにコミットすること 30 次回の予定 はじめてのプログラミング 定数と変数 キーボードからの入力をプログラム内で利用 する 31 オフィスアワー 月曜3限（13:30-15:00） （特に授業に関する）質問，相談にこたえま す 知識１棟5F メールはいつでもかまいません miuramo＠jaist.ac.jp 32 アナウンス（宣伝） ! 研究室紹介(4/16-5/11) @中講義室 18:30~20:00 4月18日（水） 宮田，國藤，三浦，羽山 遅い時間帯ですが，ぜひ聴いてください！！ アイデアマラソンのセミナー @中講義室 4月27日（金） 15:10-18:00頃 C411 知識創造論（國藤教授）の一貫 特別講師：樋口健夫先生 http://www.idea-marathon.net/ 当日参加も可ですが，三浦にメールで参加表明しておくと，よ いことがあるかも． 33 (右上のマークについて) ．．．重要！！ ．．．設定しておいてください ．．．紙にかいてみる，振り返って みる ．．．実演で説明 34