Ｃ＋＋入門｜1章の練習問題

Ｃ＋＋入門｜1章の練習問題

1章で覚えた基本技を、いよいよ実戦形式で確認しよう。printfでメッセージを表示し、for文で同じ処理を繰り返せば、C言語修行の第一段階をしっかり突破できます。

ここまで、C言語の基本として、プログラムの書き方、printf関数、エスケープシーケンス、変数、演算、for文、while文、配列、関数などを学んできました。

ただ、プログラミングは読むだけではなかなか身につきません。
実際に自分でコードを書き、実行して、思ったとおりの結果が表示されるかを確認することが大切です。

ドラゴンボール風にたとえるなら、ここまでは技の型を学ぶ基礎修行でした。
そしてここからは、覚えた技を実際に使ってみる確認バトルです。

最初から難しい問題に挑戦する必要はありません。
まずは、printfで文字を表示する問題、for文で同じ表示を繰り返す問題を通して、C言語の基本動作をしっかり確認していきましょう。

今回の練習問題では、次の2つを扱います。

どちらも短いプログラムですが、C言語の基礎としてとても大切です。

printfでは、文字列をコンソールに表示する方法を確認します。
for文では、同じ処理を何度も繰り返す方法を確認します。

この2つがしっかり分かっていると、今後の変数、条件分岐、繰り返し、配列、関数の学習にもつながっていきます。

図：1章の練習問題で確認する基本技

この図が示していること

この図では、1章の練習問題で確認する内容を表しています。

左側では、printfを使って文字列を表示する練習を表しています。
右側では、for文を使って同じ文字列を複数回表示する練習を表しています。

どちらもC言語の基本的な処理です。
まずは表示できること、次に繰り返し表示できることを確認することで、プログラムの流れをつかみやすくなります。

練習問題に取り組む前に確認しておきたいこと

練習問題では、いきなり答えを見るのではなく、まず自分で考えてみることが大切です。

プログラムは、正解を暗記するよりも、どのような順番で考えればよいかを身につけることが大事です。

たとえば、printfの問題なら、次のように考えます。

for文の問題なら、次のように考えます。

ドラゴンボール風に言えば、いきなり技を放つのではなく、まず構えを確認するようなものです。
何をするのか、何回するのか、どこで終わるのかを確認してからコードを書くと、ミスを減らせます。

問題1-1：printf関数で修行者名を表示する

問題文

printf関数を使って、コンソール画面に次の文字列を表示するプログラムを作りなさい。

修行者：ヒロ

なお、文字列の最後には改行を表すエスケープシーケンスを入れること。

期待される実行結果は、次のとおりです。

修行者：ヒロ

この問題では、printf関数を使って文字列を表示する基本を確認します。

ドラゴンボール風にたとえるなら、修行場の表示パネルに、これから修行に参加する戦士の名前を表示するようなイメージです。

プログラムを作成するヒント

この問題では、次の点を意識しましょう。

printfで文字列を表示するときは、次の形を意識します。

printf("表示したい文字列\n");

今回表示したい文字列は、修行者：ヒロです。
そのため、printfの中に修行者：ヒロ\nを書けば、表示後に改行できます。

プログラムの解答例

プロジェクト名/ファイル名： Prac1_1/main.c

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv) {
    // 修行者の名前をコンソールに表示する
    printf("修行者：ヒロ\n");

    // プログラムが正常に終わったことを示す
    return 0;
}

解説

このプログラムでは、printf関数を使って、修行者：ヒロという文字列を表示しています。

printf("修行者：ヒロ\n");

printfは、コンソール画面に文字を表示するための関数です。
printfを使うためには、プログラムの先頭でstdio.hを読み込んでおきます。

#include <stdio.h>

stdio.hは、標準入出力に関する機能を使うためのヘッダーファイルです。
printfは標準出力、つまりコンソールへ文字を表示する機能なので、stdio.hが必要になります。

文字列は、ダブルクォーテーションで囲みます。

"修行者：ヒロ\n"

この中にある\nは、改行を表すエスケープシーケンスです。
これがあることで、文字列を表示したあと、カーソルが次の行へ移動します。

ドラゴンボール風にたとえるなら、printfは修行装置の表示パネルにメッセージを出す技です。
修行者：ヒロという文字列を渡すことで、表示パネルにその名前が表示されます。

この問題では、C言語プログラムの最も基本的な流れを確認しています。

1. stdio.hを読み込む
2. main関数から処理を始める
3. printfで文字列を表示する
4. return 0で正常終了する

この流れは、今後のプログラムでも何度も使います。

図：printfで文字列を表示する流れ

この図が示していること

この図では、printfで文字列を表示する流れを表しています。

左側のコード巻物に書かれたprintfが実行されると、右側のコンソール画面に修行者：ヒロと表示されます。

文字列の最後にある\nは、改行を表します。
そのため、表示後に次の行へ移動します。

printfは、C言語で画面に文字を表示するための基本技です。
この問題では、その基本技をしっかり確認できます。

問題1-2：for文で修行メッセージを4回表示する

問題文

for文を使って、次の文字列を4回表示するプログラムを作りなさい。

C言語修行！

期待される実行結果は、次のとおりです。

C言語修行！
C言語修行！
C言語修行！
C言語修行！

この問題では、for文を使って同じ処理を繰り返す方法を確認します。

ドラゴンボール風にたとえるなら、同じ修行の掛け声を4回くり返す特訓です。
同じprintfを4回書くのではなく、for文を使って効率よく繰り返すことがポイントです。

プログラムを作成するヒント

この問題では、次の点を意識しましょう。

for文の基本形は、次のようになります。

for (初期化処理; 条件式; 増分処理) {
    繰り返したい処理
}

4回繰り返したい場合は、たとえばiを0から始めて、i < 4の間だけ処理を行うようにできます。

for (i = 0; i < 4; i++) {
    printf("C言語修行！\n");
}

iは0、1、2、3と変化します。
この4つの値の間だけ処理が実行されるため、printfが4回実行されます。

プログラムの解答例

プロジェクト名/ファイル名： Prac1_2/main.c

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv) {
    // 繰り返し回数を数える変数を宣言する
    int i;

    // C言語修行！という文字列を4回表示する
    for (i = 0; i < 4; i++) {
        printf("C言語修行！\n");
    }

    // プログラムが正常に終わったことを示す
    return 0;
}

解説

このプログラムでは、for文を使って、C言語修行！という文字列を4回表示しています。

for (i = 0; i < 4; i++) {
    printf("C言語修行！\n");
}

for文は、同じ処理を決められた回数だけ繰り返したいときに使います。

このfor文は、次の3つの部分でできています。

iの値は、次のように変化します。

iが0、1、2、3のときは、i < 4が成り立ちます。
そのため、for文の中にあるprintfが実行されます。

iが4になると、i < 4が成り立たなくなります。
そこでfor文の繰り返しは終了します。

ドラゴンボール風にたとえるなら、iは修行回数を数えるカウンターです。
0回目、1回目、2回目、3回目の4回分だけ掛け声を出し、4になったところで修行装置が終了と判断します。

この問題で大切なのは、for文の中に繰り返したい処理を書くことです。

printf("C言語修行！\n");

このprintfがfor文の中にあるため、4回繰り返されます。
もしprintfがfor文の外にあれば、1回しか表示されません。

for文では、中カッコの中に書いた処理が繰り返されます。
そのため、何を繰り返したいのかを意識して、中カッコの中に正しく書くことが大切です。

図：for文で同じ文字列を4回表示する流れ

この図が示していること

この図では、for文を使って同じ文字列を4回表示する流れを表しています。

iは0から始まり、1回処理が終わるごとにi++で1ずつ増えます。
iが0、1、2、3の間は、i < 4が成り立つため、printfが実行されます。

iが4になると、i < 4が成り立たなくなり、for文は終了します。

このように、for文では、初期化処理、条件式、増分処理を使って、繰り返し回数をコントロールできます。

練習問題で確認したいC言語の基本

今回の練習問題では、C言語の基本となる2つの処理を確認しました。

1つ目は、printfで文字列を表示する処理です。
2つ目は、for文で同じ処理を繰り返す処理です。

printfは、C言語のプログラムで結果を確認するためによく使います。
for文は、同じ処理を何度も行うためにとてもよく使います。

ドラゴンボール風に言えば、printfは修行結果を表示するパネル操作、for文は同じ技を決めた回数だけ繰り返す修行メニューです。

この2つを使えるようになると、C言語でできることが一気に広がります。

自分で少し変えて試してみよう

練習問題を解いたあとは、少しだけ内容を変えて試してみるのもおすすめです。

たとえば、問題1-1では、表示する名前を変えてみましょう。

printf("修行者：ユウ\n");

問題1-2では、表示する回数を変えてみましょう。

for (i = 0; i < 6; i++) {
    printf("C言語修行！\n");
}

このように少し変えて実行すると、どの部分を変えれば結果が変わるのかが分かりやすくなります。

プログラミングの練習では、ただ答えを写すだけでなく、少し変えて動かしてみることが大切です。

修行でいえば、同じ型を覚えたあとに、少しスピードや回数を変えて試してみるようなものです。
そうすることで、コードの意味が自分の中でしっかりつながっていきます。

1章の練習問題で身につけたい感覚

1章の練習問題では、難しい計算や長いプログラムを書くことよりも、基本の形を確実に身につけることが大切です。

まず、C言語のプログラムはmain関数から始まります。
printfを使えば、コンソールに文字列を表示できます。
for文を使えば、同じ処理を決めた回数だけ繰り返せます。

この感覚が身についてくると、次に変数、配列、関数を使うときにも理解しやすくなります。

C言語の学習は、ひとつずつ小さな技を覚えていく修行のようなものです。

最初はprintfで表示するだけでも十分です。
次にfor文で繰り返せるようになると、同じ処理を何度も書かずに済みます。

この2つの基本技を使えるようになれば、次のステップへ進む準備はしっかり整っています。