C言語基礎｜8章のまとめ

C言語基礎｜8章のまとめ

「マクロ・ソート・列挙体・再帰・入出力――“道具箱”が一気に増える、第8章総復習！」

第8章は“C言語で作れること”が急に広がる章

第8章は、いろいろなミニプログラムを題材にしながら、C言語の実戦力をぐっと上げる章でした。

• コードを短く強くする：関数形式マクロ、コンマ演算子
• データを扱う力：ソート、列挙体
• 考え方の幅：再帰
• 入出力の基礎体力：getchar、EOF、文字コード、エスケープシーケンス

ここでは「何を学んだか」を表で整理しつつ、章末のサンプルも 別のシンプルな例に差し替え、表示メッセージも 別の日本語にしてまとめ直しますね。

第8章で学んだこと一覧（全体の見取り図）

第8章のトピックと要点

表の説明
章全体は「小技」ではなく、実装の幅を増やすための“道具セット”です。どれも後の章や実務で何度も登場します。

関数形式マクロ：置換ではなく展開で“式”を作る

オブジェクト形式マクロは単純置換、関数形式マクロは 引数つきで展開されます。

マクロの種類の違い

表の説明
関数形式マクロは「呼び出しっぽく書けるけど関数ではない」のがポイントです。コンパイル前の段階で展開されます。

命令の書式：define

• 書式（オブジェクト形式）
  #define マクロ名 置換テキスト
• 書式（関数形式）
  #define マクロ名(仮引数...) 置換テキスト

何をする命令？
define はプリプロセッサへの指示で、ソースコードを翻訳（コンパイル）する前に、指定した規則で置換・展開します。

副作用：マクロは“引数が何回評価されるか”に注意

関数形式マクロの落とし穴は、引数が展開後に 複数回出てくると、そのぶん評価されることです。

副作用が起きる典型例（イメージ）

定義：sqr(x) は (x) * (x)
呼出：sqr(a++)
展開： (a++) * (a++)
結果：a が2回増える

図の説明
関数なら引数は一度だけ評価して仮引数に渡しますが、マクロは展開された式として評価されるため、同じ引数が複数回出るとそのまま複数回動きます。

コンマ演算子：複数の処理を“1つの式”としてまとめる

コンマ演算子 a, b は a を評価して捨て、b の値を結果にする演算子です。

コンマ演算子のルール

表の説明
if の本体などで「式1個」を求められる場所に、複数の処理を置きたいときに役立ちます。マクロと相性がいいです。

ソート：バブルソートは“比較と交換”の繰り返し

ソートは、データを昇順・降順に並べ替えること。バブルソートは隣同士を比べて入れ替える素朴な方法です。

バブルソートの1パスのイメージ（昇順）

後ろから見ていき、逆なら交換
…を繰り返すと、小さい値が前へ寄っていく

図の説明
本文の例では「末尾から先頭へ走査」して、最小値が先頭に寄っていく説明でした。走査方向は実装により変えられますが、考え方は同じです。

列挙体：限られた値に“名前”を付ける

列挙体は「選択肢の集合」を作るのが得意です。数値そのものではなく 名前で表現できて読みやすくなります。

列挙体の基本要素

表の説明
列挙体タグ RGB は「タグ」、型として使うときは enum RGB と書きます。ここが最初の注意点です。

名前空間：enumタグ名と変数名は“別枠”

C言語では、識別子は用途ごとに別の名前空間に所属します。
そのため、列挙体タグと変数名が同じ綴りでも区別される場合があります。

名前空間のイメージ

enum のタグ名  と  変数名  は別の箱に入っている
同じ綴りでも衝突しないことがある

図の説明
現実のコードでは混乱しやすいので、同名にしないのが無難ですが、「区別される理由」を知っておくと読み解きが楽になります。

再帰：同じ関数を呼び出して問題を小さくする

再帰は「自分と同じ関数を呼ぶ」ことで、問題を小さく分けながら解きます。
ただし、終了条件がないと無限に呼び続けるので、必ず 止まる条件が必要です。

再帰のチェックポイント

表の説明
階乗は再帰の入門にちょうどよい例ですが、実務では木構造・探索・分割統治で本領を発揮します。

文字入出力：getchar と EOF、そして文字コード

getchar は1文字読み込み、読み込めないと EOF を返します。
さらに C言語では、文字は整数（文字コード）として扱われます。

getchar と EOF の要点

表の説明
char ではなく int で受けるのは、EOF と区別するためです。ここは超重要です。

数字文字の性質：'0' からの差で 0〜9 にできる

数字文字 '0'〜'9' は 1ずつ増える関係が保証されるので、ch - '0' で 0〜9 に変換できます。

変換のイメージ

'0' - '0' = 0
'5' - '0' = 5
'9' - '0' = 9

図の説明
文字コードの値そのもの（例：48）を直接使わずに済むので、環境が変わっても動きやすい書き方になります。

エスケープシーケンス：引用符や改行を安全に書く

単一引用符や二重引用符は、文字列や文字定数の中でルールが変わります。

引用符とエスケープの要点

表の説明
一番よくやるミスは「文字列の中の " をそのまま書く」ことです。" を習慣にすると安心です。

サンプルプログラム

まとめ例1：列挙体で「メニュー選択」を表示する

#include <stdio.h>

enum Menu { Coffee, Tea, Water };

int main(void)
{
    int sel;

    printf("0～2を入力してください：");
    scanf("%d", &sel);

    printf("選んだ飲み物は ");
    switch (sel) {
        case Coffee: printf("コーヒー"); break;
        case Tea:    printf("お茶");     break;
        case Water:  printf("水");       break;
        default:     printf("未対応");   break;
    }
    printf(" です。\n");

    return 0;
}

この例で確認できること

• enum Menu の列挙定数は 0,1,2 になる
• switch の case ラベルに列挙定数を使うと読みやすい
• default を入れると不正入力にも対応しやすい

登場する命令の役割

• enum：列挙型を宣言するためのキーワード
• switch / case / break：値に応じて分岐する構文
• printf / scanf：入出力（標準出力・標準入力）

まとめ例2：マクロ＋コンマ演算子＋getchar＋EOF＋数字処理を一気に使う

数字の合計を出しつつ、改行が来たら区切り線を出すプログラムです。

プロジェクト名：chap8-15-2　ソースファイル名：chap8-15-2.c

#include <stdio.h>

// 区切り線を出す（引数なし関数形式マクロ）
#define separator() (puts("-----"))

// 文字cを表示して改行（コンマ演算子で1つの式にする）
#define putchar_ln(c) (putchar(c), putchar('\n'))

int main(void)
{
    int ch;
    int sum = 0;  // 入力中の数字の合計

    puts("文字を入力してください（終了は Ctrl+D または Ctrl+Z）。");

    while ((ch = getchar()) != EOF) {
        if (ch >= '0' && ch <= '9')
            sum += ch - '0';

        if (ch == '\n') {
            separator();
        } else {
            putchar_ln(ch);
        }
    }

    printf("入力された数字の合計は%dです。\n", sum);

    return 0;
}

まとめ例2で使った要素

表の説明
この1本で「第8章の要点が何度も出てくる」構成になっています。短いのに学びが濃いです。