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文字と文字列の処理

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文字と文字列の処理
2016/06/24
プログラミング演習Ⅰ
第 11 回
文字と文字列の処理
今日の目標:基本的な文字列処理を実行してみる。
1. 文字列(教科書 p.45)
文字列は C 言語では文字型の配列として扱う。文字列はその終わりを示すために最後に 0(文字
表記では’\0’,ヌル文字、終端文字)を暗黙で必ず最後に挿入する。よってヌル文字のために長
さは 1 文字分長くなる。このため、配列の長さはこの分余裕を持って確保しておく。
宣言・使用例:
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char a[5] = “abcd”;/* 長さ 4 文字だが、終端文字ように更に 1 文字 */
printf(“%s\n”, a);
return 0;
}
この例では、配列 a には以下のように文字が格納される。
a[0] ← ‘a’
a[1] ← ‘b’
a[2] ← ‘c’
a[3] ← ‘d’
a[4] ← ‘\0’
注意:文字と文字列定数の区別
文字定数は’(シングルクオート)、文字列定数は“(ダブルクオート)で囲む。
例:
‘a’(a 一文字)、‘\n’(改行文字)
“abcde”(文字列 abcde+ヌル文字)
2. 文字列処理
C 言語では文字列処理の演算は用意されていない。文字列処理専用の標準関数を使用する。
例:
strcpy(コピー先文字列,コピー元文字列):文字列のコピー
strlen(文字列):文字列の長さ計算。ヌル文字は長さに入らないことに注意!
strcat(連結先文字列,連結元文字列):連結先文字列の最後に連結元文字列を連結して、一つ
の文字列にする
strcmp(被比較文字列、比較文字列):文字列を比較
など。これらは string.h に定義されているので、インクルードを忘れずに。
以下、基本的な使用例をいくつか示す。
(1)文字列のコピー(プログラム例1)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define STRLEN 20 /* 文字列配列の長さ*/
int main(void)
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{
char a[STRLEN], b[STRLEN];
strcpy(a, “abcde”); /* 文字配列 a に abcde+\0 をコピー */
strcpy(b, a); /*a の中身を b にコピー */
printf(“a= %s, b = %s\n”, a, b); /* 文字配列中身の出力 */
return 0;
}
(2)文字列長の計算(プログラム例 2)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define STRLEN 20 /* 文字列配列の長さ*/
int main(void)
{
char a[STRLEN];
int n, m;
strcpy(a, “abcde”); /* 文字配列 a に abcde+\0 をコピー */
m = strlen(a); /*a の文字列長を m に代入 */
n = strlen(“abcde”); /*文字列定数”abcde” の文字列長を n に代入 */
printf(“m = %d, n = %d\n”, m, n); /* 文字列長の出力 */
return 0;
}
(3)文字列の連結(プログラム例 3)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define STRLEN 20 /* 文字列配列の長さ*/
int main(void)
{
char a[STRLEN], b[STRLEN];
strcpy(a, “abcde”); /* 文字配列 a に abcde+\0 をコピー */
strcpy(b, “fghij”); /* 文字配列 b に fghij+\0 をコピー */
printf(“a= %s, b = %s\n”, a, b); /* 文字配列中身の出力 */
strcat(a, b); /* 文字配列 a の後に b を連結し abcdefghij +\0*/
printf(“a+b= %s\n”, a); /* 連結文字配列中身の出力 */
return 0;
}
(4)文字列の比較(プログラム例 4)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define STRLEN 20 /* 文字列配列の長さ*/
int main(void)
{
char a[STRLEN], b[STRLEN];
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strcpy(a, “abcde”); /* 文字配列 a に abcde+\n をコピー */
strcpy(b, “fghij”); /* 文字配列 b に fghij+\n をコピー */
printf(“a= %s, b = %s\n”, a, b); /* 文字配列中身の出力 */
if (strcmp(a, b) == 0) {
printf(“Same string\n”);
}
else {
printf(“Different string\n”);
}
return 0;
}
3. 本日の演習
(1) プログラム例1~4を入力し実行し,その処理を理解せよ。
(2) 自分の苗字と名前をキーボードから別々に入力し、それらを連結して一つの文字列とし,
表示せよ。苗字と名前の間にスペースを入れること。文字列の入力は下記の例のようにす
れば良い。
文字列入力の例:
char a[20];
...
scanf(“%s”, a);
...
表示例:
$ lab11_2.exe[Enter]
Enter last name: Kondo[Enter]
Enter first name: Kazuhiro[Enter]
Welcome Kazuhiro Kondo
$
(3) 任意の文字列をキーボードから入力し、その長さを計算して表示せよ。入力は英数字(半
角)のみとする。文字列の長さは標準関数 strlen を用いて計算せよ。
表示例:
$ lab11_3.exe[Enter]
Enter a string: 1234ghij[Enter]
String length = 8
$
(4) (3)で作成したプログラムを改良し、”exit”と入力されるまで任意の英数字(半角)入
力に対して繰り返し文字列長を表示し、”exit”と入力された時点で終了せよ。入力文字
列を”exit”と strcmp を使って比較し、等しい場合は終了せよ。入力と文字列長計算、
表示は無限ループとせよ。
表示例:
$ lab11_4.exe[Enter]
Enter a string: 1234ghij[Enter]
String length = 8
Enter a string: abcdefg[Enter]
String length = 7
Enter a string: exit[Enter]
$
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(5) (4)で作成したプログラムをさらに改良し、任意の英数字(半角)入力それ以前の入力の
後に付け加え、全体の文字列、その長さと消去されるまで残り文字数を表示し、”clear”と
入力されるか、文字列長が 30 を超えた時点で文字列全体を消去せよ。このとき、文字列
を消去したことを明示することとする。”exit”と入力された時点で終了せよ。文字列入力
およびその処理は”exit”と入力されるまで無限ループとせよ。
文字列を消去(空に初期化)するには
strcpy(a, “”);
または
a[0] = ‘\0’;
とするとよい。
表示例:
$ lab11_5.exe[Enter]
Enter a string: 1234ghij[Enter]
String = 1234ghij, Length = 8, Remaining = 22
Enter a string: abcdefg[Enter]
String = 1234ghijabcdefg, Length = 15, Remaining = 15
Enter a string: clear[Enter]
String cleared
Enter a string: exit[Enter]
$
(6) (発展)余裕がある人は挑戦してください。
(4)のプログラムを改良して、以下の簡単な文字列処理システムを構築せよ。
いずれかのコマンドを受け付け、コマンドに応じた文字列処理を行なう。
enter: キーボードから文字列を入力し配列に格納する。もし前に文字列を入力してあ
れば上書きする。
print: 配列にある文字列を表示する。もし入力がない場合は空白のみ表示する。
length: 配列内の文字列の長さを計算、表示する。
?: コマンド一覧を表示する。
exit: プログラムを終了する。
このリストにないコマンドが入力された場合、警告を表示し、改めてコマンド待ちとす
る。
表示例:
$ lab11_6.exe[Enter]
Command? print[Enter]
Command? ?[Enter]
Commands: enter, print, length, exit
Command? hyouji[Enter]
Invalid command
Command? enter[Enter]
String? 1234ghij[Enter]
Command? length[Enter]
String length = 8
Command? enter[Enter]
String? abcde[Enter]
Command? length[Enter]
String length = 5
Command? exit[Enter]
$
(7) (発展)余裕がある人はさらに挑戦してください。
(6)のプログラムに以下のコマンドを追加せよ。
add: 現在配列に格納されている文字列の後に文字列を連結追加する。
clear: 配列の文字列を消去する。
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表示例:
$ lab11_7.exe[Enter]
Command? enter[Enter]
String? 1234[Enter]
Command? print[Enter]
1234
Command? add[Enter]
String? abc[Enter]
Command? print[Enter]
1234abc
Command? clear[Enter]
Command? print[Enter]
Command? exit[Enter]
$
(5)と、できた人は(6)、または(7)の各リストと、実行時の表示印刷(script 使用)を提出
せよ。
提出期限は来週水曜(6/29)16 時までとします。電情系事務室(7 号館 2 階 221 号室)外のプ
ログラミング演習用メールボックスに提出してください。
注意:提出レポートで明らかに動作しないプログラムは再提出してもらうので、十分デバッグ、
動作確認すること。再提出、期限外はその度に評価を1ランク下げるので、注意。また、未提出、
ならびに再提出を未提出のものは 0 点とする。学生番号、氏名、出題日、課題番号を各プログラム
第 1 ページ先頭にコメント行を使って明記のこと。複数枚にわたる場合はホチキス等でとめること。
簡単な課題なので、必ず自分で演習に取り組むこと。
プログラムにはコメントを十分記入し、インデント、改行を適当に入れて読みやすいプログラム記入
を心掛けること。
動作しないプログラム、指示どおりの機能しないプログラムの他、適切なコメントやインデント
のない提出プログラムも再提出の対象となるので注意。
前回再提出となった課題の期限も来週水曜(6/29)の 16 時とします。再提出とされた元のレポー
トの上に修正したレポートを一緒に綴じて提出のこと。今週のレポートと再提出のレポートは一
緒に閉じないこと。
4. 来週の予習
教科書(明快入門C)の第 3.20、21 節(p.45-49)、11.79、80 節(p.200-204)の文字列、
文字列処理に目を通しておくこと。
プログラミング演習第 11 回
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