C プログラミング (C Programming)

[2017/11/06, H.Aman]

サンプルプログラム 2 の内容

整数を SIZE 個読み込み，それらを順に配列 a へ格納する．
その後に別の配列 b へ a の内容をコピーする．
なお，SIZE はマクロとして定義する．

 1:   #include <stdio.h>
 2:   
 3:   #define SIZE 5
 4:
 5:   int main(void){
 6:      int a[SIZE], b[SIZE];
 7:      int i;
 8:
 9:      printf("%d 個の整数を入力してください\n", SIZE);
10:      for ( i = 0; i < SIZE; i++ ){
11:         scanf("%d", &a[i]);
12:      }
13:
14:      printf("配列 a を配列 b へコピーします．\n");
15:
16:      for ( i = 0; i < SIZE; i++ ){
17:         b[i] = a[i];
18:      }
19:
20:      printf("  a   b\n");
21:      printf("-------\n");
22:      for ( i = 0; i < SIZE; i++ ){
23:         printf("%3d %3d\n", a[i], b[i]);
24:      }
25:
26:      return 0;
27:   }

3 行目： #define SIZE 5

 1:   #include <stdio.h>
 2:   
 3:   #define SIZE 5
 4:
 5:   int main(void){

既に説明しましたが，配列の大きさは定数でなければなりません．
ここではこの値を 5 にしたいのですが，プログラムの中でもこの配列の大きさ（=5）が何度か登場することになります．

そこであらかじめ，配列の大きさに相当する数を SIZE という名前で参照できるように定義しておきます．
それが 3 行目の

   #define SIZE 5

です．
これをマクロといいます．

マクロを使うと，後になって「配列の大きさを 5 から 10 に変更したい」という場合でも

   #define SIZE 5
               ↓
   #define SIZE 10

という具合いに一箇所だけ変更すればよいことになり便利です．
これだけで，それ以降のすべての SIZE という部分が 5 から 10 に置き換わります．

改めて，マクロの使い方ですが

   #define  マクロ名    定義したい内容

と書きます．
途中に = は書きませんし，行の終わりにセミコロン（；）も書きません．

あくまでもマクロは，定義したい内容の「別名」なだけであり，変数ではないのです．

9-12 行目： printf("...."); for ( i = 0; i < SIZE; i++ ){ ... }

 8:
 9:      printf("%d 個の整数を入力してください\n", SIZE);
10:      for ( i = 0; i < SIZE; i++ ){
11:         scanf("%d", &a[i]);
12:      } 
13:

ここでは for 文を使って繰り返しながら，整数を読み込み，配列 a へ格納しています．
特別なことではないのですが，ここでも配列の大きさに相当する値の部分はマクロである SIZE を指定します．

このサンプルプログラムの場合は SIZE を 5 と定義していますので，SIZE の代わりに直接 5 と書いても動作は変わりません．
しかし，それではせっかくマクロを定義したのに台無しになります．

繰り返しになりますが，対応する箇所を SIZE という表記に統一しておくことで，後から配列の大きさを変えたくなった場合に一発で対処できる（#define SIZE の部分を変えるだけで済む）というメリットがあります．

さらに，マクロに意味のある名前を付けておくことで，単に 5 といった数字と異なり，何を意味する値なのかが明確になります．
これは意外と大事なところであり，他人が見ても理解できる，分かりやすいプログラムを書けるかどうかのポイントの一つです．

16-18 行目： for ( i = 0; i < SIZE; i++ ){ b[i] = a[i]; }

14:      printf("配列 a を配列 b へコピーします．\n");
15:
16:      for ( i = 0; i < SIZE; i++ ){
17:         b[i] = a[i];
18:      }
19:

このサンプルプログラムには，もう一つ大事なところがあります．
それは，配列のコピーです．

配列は，複数の変数が集まったものなのですが，すべての変数をまとめてコピー（代入）することができません．

つまり，

   a = b;

だけで済ませたいのですが，残念ながらこれではうまくいきません．
※詳しくは「ポインタ」という概念を扱う回に説明します．

そこで地道ではありますが，確実なのは一つ一つコピーしてあげることでして， for 文を使って順番に a[i] を b[i] に代入してあげています．