Transcript パワーポイント - 芝浦工業大学

プログラミング入門２
第１１回
構造体
芝浦工業大学情報工学科
青木 義満
構造体
 5人分のサッカー選手データ
char
int
int
name[5][256];
assist[5];
score[5];
 全てのデータを関数に渡して，処理する場合
void func( char name[ ][256], int assist[ ], int score[ ] )
void func( char name[ ][256], int *assist, int *score)
選手
・氏名
・所属チーム
・得点
・アシスト
・年俸
・・・・・
データをひとまとめにして
効率良くデータを管理・処理したい
構造体の必要性！
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構造体とは？
 多人数の学生の身体検査のデータ
char name[5][256];
int
height[5];
double weight[5];
1人目のデータ
/* 5人分の学生の名前 */
/* 5人分の学生の身長 */
/* 5人分の学生の体重 */
2人目のデータ
name[0][256]
name[1][256]
height[0]
height[1]
weight[0]
weight[1]
各配列は独立していて，それぞれの関連性がわかりにくい
個人のデータを“カード”でまとめて表し，そのカードを人数分用意
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構造体とは？
重要
構造体とは，ひとまとまりのデータを集めたデータ構造である
名前 芝浦 義満
1枚のカード
名前 芝浦 次郎
身長 168cm
名前 芝浦 太郎
身長 165cm
体重 70kg
身長 176cm
体重 55.5kg
名前
char 型
身長
int 型
体重
体重 64.5kg
double 型
複数の型のデータを
ひとまとめにして扱う！
プログラミング入門２
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構造体の宣言 ~自分で新しい“型”をつくる
 構造体を宣言することは，意味のあるデータをひとまと
まりにした，新しい変数の“型“を自分で作ることである
1枚のカードをどう作るか？
 宣言の方法
type(型)を
define(定義)
構造体
typedef struct
手順
①どんなデータをひとまとめにして
扱うかを決定
②構造体の名前（変数の型）を決定
｛
char name[256];
int
height;
double weight;
中括弧でくくって
ひとまとめに
}
student ;
構造体のメンバーという
構造体の名前（型名）
※int, double などと同じ役割
※セミコロン忘れずに！
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構造体データの使い方
 変数（オブジェクト）の宣言
int
x;
student aoki;
int型のオブジェクト x を宣言
student型のオブジェクト aoki を宣言
 構造体内のメンバーへのアクセス
typedef struct
｛
char name[256];
int
height;
double weight;
student aoki;
構造体オブジェクト aoki は，以下のメンバを持つ
aoki.name[256]
aoki.height
aoki.weight
} student
構造体の定義
構造体のメンバはドット（．）演算子でアクセス可能
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構造体を使ったプログラム（構造体のメンバ）
ソースファイル名：list1203.c (p.274, 若干変更)
 構造体メンバへの値の代入と表示

#include <stdio.h>
#include <string.h> /* 文字列操作関数用 strcpy使用のため*/
typedef struct{
char name[20];
int height;
float weight;
} student;
/* 名前 */
/* 身長 */
/* 体重 */
int main(void)
{
student sanaka;
/* 構造体メンバへの値の代入 */
strcpy(sanaka.name, "Sanaka");
sanaka.height = 175;
sanaka.weight = 60.5;
/* 文字列sanakaをsanaka.nameにコピー */
/* 身長 */
/* 体重 */
/* 構造体メンバの表示 */
printf("氏 名 ＝ %s\n", sanaka.name);
printf("身 長 ＝ %d\n", sanaka.height);
printf("体 重 ＝ %f\n", sanaka.weight);
return (0);
}
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解説
typedef struct{
char name[20];
int height;
float weight;
} student;
/* 名前 */
/* 身長 */
/* 体重 */
int main(void)
{
student sanaka;
/* 構造体メンバへの値の代入 */
strcpy(sanaka.name, "Sanaka");
sanaka.height = 175;
sanaka.weight = 60.5;
/* 文字列sanakaをsanaka.nameにコピー */
/* 身長 */
/* 体重 */
strcpy(sanaka.name, "Sanaka");
文字配列へのポインタ
文字配列（sanaka.name）に“Sanaka”を代入
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構造体を使ったプログラム（メンバの初期化）
 ソースファイル名：list1204.c (p.275, 若干変更)
 構造体メンバの初期化
/* 学生を表す構造体で表した佐中君を初期化 */
#include <stdio.h>
typedef struct {
char name[20];
int height;
float weight;
} student;
/* 名前 */
/* 身長 */
/* 体重 */
int main(void)
{
student sanaka = {"Sanaka", 175, 60.5};
printf("氏 名 ＝ %s\n", sanaka.name);
printf("身 長 ＝ %d\n", sanaka.height);
printf("体 重 ＝ %f\n", sanaka.weight);
構造体メンバの初期化
return (0);
}
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構造体同士の値の代入
（p.280）
 同じ種類の構造体データであれば，互いに値を代入すること
が可能
student
aoki, maeda;
aoki = maeda;
maedaのメンバ（name, height, weight）
をそれぞれaokiの対応するメンバに代入
配列では不可能！
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復習： 配列のコピー 注意点 （p.93）

va[5], vb[5] と２つの配列は要素数も同じだし，もっと簡単に
次のように代入できないの？
vb = va ;
for (i = 0; i < 5; i++)
vb[i] = va[i];
面倒でも，１つ１つ代入していく
重要
代入演算子によって，配列を代入することはできない
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関数での構造体データの使用（値変更なし）
 ソースファイル名：struct1.c
 関数への構造体データの受け渡し（値は変更しない）
#include <stdio.h>
typedef struct {
char name[20];
int height;
float weight;
} student;
/* 名前 */
/* 身長 */
/* 体重 */
void print_data( student std )
{
printf("氏 名 ＝ %s\n", std.name);
printf("身 長 ＝ %d\n", std.height);
printf("体 重 ＝ %f\n", std.weight);
}
int main(void)
{
student sanaka = {"Sanaka", 175, 60.5};
構造体データを受け取り，
値を表示する関数
値を変更しない→ポインタでなくてOK
print_data( sanaka );
return (0);
}
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関数での構造体データの使用（値変更あり）
ソースファイル名：struct2.c
 関数への構造体データの受け渡し（値の変更あり）

#include <stdio.h>
typedef struct {
char name[20];
int height; /* 身長 */
float weight; /* 体重 */
} student;
/* 名前 */
void change_data( student *std )
{
(*std).height = 180;
(*std).weight = 80.0;
}
構造体データを受け取り，
値を変更する関数
値を変更する→ポインタ（アドレス）で受け取り！
int main(void)
{
student sanaka = {"Sanaka", 175, 60.5};
change_data( &sanaka );
printf("氏 名 ＝ %s\n", sanaka.name);
printf("身 長 ＝ %d\n", sanaka.height);
printf("体 重 ＝ %f\n", sanaka.weight);
return (0);
}
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解説
 構造体のポインタ渡し
change_data( &sanaka );
*stdはsanaka のエイリアス
106番地
void change_data( student *std )
{
(*std).height = 180;
(*std).weight = 80.0;
}
106番地
sanaka
(*std).height → *std.height
*std
std
student型のオブジェクトのアドレス
を入れるための箱
（student型オブジェクトへのポインタ）
()は省略不可
*よりも.の方が優先順位が高いため，
*(std.height)と解釈されてしまう！
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関数での構造体データの使用（値変更あり）
ソースファイル名：struct3.c（p.277，変更あり）
 関数への構造体データの受け渡し（値の変更あり，アロー演算子使用）

#include <stdio.h>
typedef struct {
char name[20];
int height; /* 身長 */
float weight; /* 体重 */
} student;
/* 名前 */
void change_data( student *std )
{
std->height = 180;
std->weight = 80.0;
}
構造体データを受け取り，
値を変更する関数
値を変更する→ポインタ（アドレス）で受け取り！
int main(void)
{
student sanaka = {"Sanaka", 175, 60.5};
change_data( &sanaka );
printf("氏 名 ＝ %s\n", sanaka.name);
printf("身 長 ＝ %d\n", sanaka.height);
printf("体 重 ＝ %f\n", sanaka.weight);
return (0);
}
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アロー（->）演算子
change_data( &sanaka );
void change_data( student *std )
{
(*std).height = 180;
(*std).weight = 80.0;
}
std->height = 180;
=
void change_data( student *std )
{
std->height = 180;
std->weight = 80.0;
}
構造体へのポインタ名 -> メンバ
重要
ポインタptrが指す構造体のメンバmemである(*ptr).memは，
->演算子を用いてptr->memと簡潔に記述せよ
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複数のデータの扱い (構造体の配列, p.282)
 構造体データを複数扱う際には，構造体の配列を
用いる（データカードを人数分用意する）
 構造体の配列の宣言
typedef struct {
char name[20];
int height;
float weight;
} student;
std[0].name
std[0]
std[0].height
std[0].weight
std[1].name
std[1]
std[1].height
std[1].weight
std[2].name
student std[5];
std[2]
std[2].height
std[2].weight
・・・・・・・・・・・・・
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構造体の配列
 ソースファイル名：list1208.c (p.283を変更）
 構造体の配列
#include <stdio.h>
#define NUMBER 5
/* 学生の人数 */
typedef struct {
char name[20]; /* 名前 */
int height;
/* 身長 */
float weight;
/* 体重 */
} student;
int main(void)
{
int i;
student std[]= {
{ "Sato", 178, 61.0 },
{ "Sanaka", 175, 60.5 },
{ "Takao", 173, 80.0 },
{ "Mike", 165, 72.0 },
{ "Masaki", 179, 77.5 },
};
puts("-----------------------------");
for (i = 0; i < NUMBER; i++)
printf("%-8s %6d%6.1f\n",
std[i].name, std[i].height, std[i].weight);
puts("-----------------------------");
return (0);
}
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構造体の配列を関数へ渡す方法
 ソースファイル名： struct4.c
#include <stdio.h>
#define NUMBER 5 /* 学生の人数 */
typedef struct {
char name[20]; /* 名前 */
int height;
/* 身長 */
float weight;
/* 体重 */
} student;
void print_data( student data[ ] )
=
void print_data( student data[] )
{
int i;
puts("-----------------------------");
for (i = 0; i < NUMBER; i++)
printf("%-8s %6d%6.1f\n",data[i].name, data[i].height, data[i].weight);
puts("-----------------------------");
}
student *data
どちらも配列の先頭アドレスを受け取る
受け取ると，関数内で data[i]として
配列要素を扱える
in main(void)
{
student std[] = {
{ "Sato", 178, 61.0 },
{ "Sanaka", 175, 60.5 },
{ "Takao", 173, 80.0 },
{ "Mike", 165, 72.0 },
{ "Masaki", 179, 77.5 },
};
print_data( std );
配列データを関数に渡す時には，
その配列の先頭要素のアドレスを渡す
std(配列名)＝&std[0]
return (0);
}
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演習課題 （第11回）
 問１）構造体 (kadai11-1.c)

キーボードから3点の2次元座標値（x, y）を読み込み，
3点から作られる3角形の面積Sを出力するプログラムを作成せよ。
p2
 
2 2
1
S
a b  ab
2
2
但し，構造体は以下のものを用いること

a
p1
S
p3
b
typedef struct {
double x;
double y;
} point;
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演習課題 （第11回）
 問２）構造体の配列と関数（kadai11-2.c）


student構造体の配列を用い，5名分の学生データを体重の軽い順
に並べ替え（ソート），並べ替える前と並べ替えた後の結果を表示
するプログラムを作成せよ。
並べ替え（ソート）のアルゴリズムについては，前回のレポートを参
考にせよ。
typedef struct {
char name[20]; /* 名前 */
int height;
/* 身長 */
float weight;
/* 体重 */
} student;
void weight_sort( student *data, int num);
もしくは，
student data[ ]
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配列の要素数
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