• 基本型　文字型(char)，整数型(short，int，long)，浮動小数点型(float，double)
• 数学関数　標準ライブラリ libm.a，ヘッダ math.h

変数の型

int型とfloat型は使わないようにしましょう

• int型　―　CPUのアーキテクチャによって入れ物の大きさが変わってしまう　―
  
  　上の表に示したように，int型は，使用しているコンピュータが16bitコンピュータであるか，32bitコンピュータであるかによって，変数の入れ物としての大きさが変わってきてしまいます。
  
  このことは，あるコンピュータで開発したプログラムを別のコンピュータに移植するような場合，必ず問題が起きる事項の一つです。
  
  　プログラムを作成するときには，計算の過程でどの程度の大きさの数値が出てくるのかを必ず意識しながら，16bit分の大きさを持つ入れ物を使用すればよいか，32bit分の大きさを持つ入れ物を使用すればよいのかを判断し，
  
  16bit分でよければ(-32,768 〜 32,767の範囲に収まりそうなら)short型を，
  
  32bit分必要ならば(-32,768 〜 32,767の範囲には収まりきらないなら)long型を
  
  使用するようにしてください。
  
  人間と違って曖昧さの全くないコンピュータにおいて，入れ物の大きさの定義の曖昧なint型をわざわざ使用するのは，得策ではありません。
  
  [具体例（私の失敗例）]
  　私が修士課程の学生のときに，16bitのPCで，int型の配列を使用するプログラムを作成していました。
  そのint型の配列のためのメモリ領域の確保には，malloc(size)というライブラリ関数（引数のsizeには，確保したいメモリ領域の大きさ(入れ物の大きさ)を，バイト数で与える）を用いていたのですが，
  int型に必要なメモリ領域の大きさ(入れ物の大きさ)を，16bit(2byte)と決めつけて，sizeに数値を与えるコードを書いてしまっていました。
  　後日，完成した（と思い込んでいた）プログラムを，意気揚々と32bitのWSに移植して実行させたところ，16bitのPCできちんと動作していたプログラムが所期の動作をしないようになり，その原因を突き止めるのに，2週間程度を費やしてしまいました...
  　そのプログラムによる計算結果を，学会の発表論文に載せる予定だったのですが，32bitのWSに移植して「さあ，本気の計算をしてやろう！」と思い立ったのが，締め切りの1週間前だったので，この問題に直面したときには，ホントに吐きそうになりました。
  
  
• float型　―　科学技術計算をするには精度が不十分　―
  
  　上の表に示したように，float型は，約 ±10^-38 〜 ±10³⁸の範囲の実数を表すことができ，これだけ見ると十分に精度のある計算ができそうな気がしてしまいますが，実は，float型で精度が保証される桁数は，高々7桁程度！ にすぎません。
  
  10³⁸までという莫大な範囲の中に，しかも無限にある実数を，7桁の数字のみを使って表現した場合，かなり飛び飛びの値しか表現できないだろうということは簡単に想像できると思います。
  
  皆さんが将来携わっていく分野の計算では，この程度の精度では満足のいく答えが得られないどころか，誤った答えを導き出してしまうこともありますので，実数計算をする場合には，double型を使用するようにしてください。(double型を使用する場合であっても，精度が保証される桁数は，高々16桁程度であることは意識するようにして下さい。)
  
  [具体例（私の失敗例）]
  　周波数 f = 10,742 Hz について，ω²を計算すると，
  　ω² = (2πf)² = (2×π×10,742)² = 4,555,436,873 ！！！(10桁の精度が必要！！！)
  　高い周波数になると，なんとなく思ったより精度の悪い計算結果が吐き出されるプログラムに悩んでいたのですが，「高い周波数だから（理論的に）精度が悪くなるのだろう」と高を括っていました。
  　その後何年も経ってから，この原因は，ωの値を収める変数として，float型を使ったプログラムを使用していたためであることに気がつき，それまでの私の研究人生はいったいなんだったんだろうと，1週間程度引きこもり状態になりました...
  

0.0001を，10000回足しても，1にはならない？

#include 

int main(void)
{

	int n ;
	float d, ans ;

	d = 0.0001 ;

	ans = 0. ;

	for( n = 1 ; n <= 10000 ; n++ ){

		ans += d ;

	}

	if( ans == 1. ){
		printf("\n0.0001を，10000回足し算すると，1になります。\n") ;
	}
	else{
		printf("\n0.0001を，10000回足し算すると，1にはなりません。\n") ;
		printf("答えは，%f\n", ans) ;
	}

}

char型(文字型)には文字コードが代入される

    char cx ;
    
    cx = 'a' ;

    putchar(cx) ;

    printf("%c", cx) ;

    printf("%d", (short)cx) ; /* 変換指定子を，%c ではなくて，%d としている */

数学関数の使い方

1. ソースプログラムにおいて，#include 指令で，math.hをインクルード(ソースプログラムに読み込む)する。
   たとえば，
   

   #include <math.h>
   	.
   	.
   	.
   int main(void)
   {
   	.
   	.
   	.
   }
   

   とする。


2. コンパイル時に，gcc の -lm というオプションを指定する。
   たとえば，
   
   $ gcc -o list7-11 list7-11.c -lm(enter)
   
   としてコンパイルする。

C言語で使用できる数学関数

1. math.hをインクルードする。
2. コンパイル時に，gcc の -lm というオプションを指定する。

今日の実習問題と宿題

• 今日の出席登録のための実習問題
  テキスト201ページの List7-10 の動作を確認してソースプログラムを送信してください。repo8-1にアップロードしてください。
  

  (重要)  出席登録のための実習問題は，授業時間中に必ず提出して下さい。

• 今日の宿題その1
  数学関数を使ったプログラムの作成課題です。
  下に示すように，音圧[Pa]を入力させ，それを音圧レベル[dB]の値に変換して出力するプログラムを作成してください。
  
  

  音圧[Pa]を入力してください。:2(enter) 音圧レベルは100 dBです。

  
  repo8-2にアップロードしてください。
  
  
• 今日の宿題その2
  音圧を音圧レベルに変換するプログラムを作ったら，逆に音圧レベルを音圧に変換するプログラムも作りたくなったでしょう。じゃあ作ってください。
  下に示すように，音圧レベル[dB]を入力させ，それを音圧[Pa]の値に変換して出力するプログラムを作成してください。
  
  

  音圧レベル[dB]を入力してください。:100(enter) 音圧は2 Paです。

  
  repo8-3にアップロードしてください。
  
  
• 今日の宿題その3
  5回目の授業，今日の宿題その2　において，以下のようなプログラムを作成しました。
  
  「温度 t [℃] を 0 ℃ 〜 40 ℃ まで 2 ℃ 間隔で音速 C [m/s] を計算して画面に表示するプログラムを作成しなさい。」
  
  このときには，音速の計算には高校生のときに習った近似式を使いましたが，皆さんは音響の専門家ですので，それを厳密式によって計算するプログラムに改造してみてください。
  
  プログラムが改造できたら，近似式と厳密式の計算値を，比較してみてごらんなさい。
  （調べる温度の範囲を広げてみるとよい。温度がどのくらいになると，近似式が使えなくなるのか？）
  
  ヒント：
  音速の厳密な計算式については，以下のとおり。
  
  
  
  気体としては空気を想定し，
  　その平均分子量を28.91
  　気体定数を8.314 J/mol K
  　比熱比を1.41
  　圧力を1.01325×10⁵ N/m²
  とせよ。
  
  repo8-4にアップロードしてください。
  
  

(重要)  宿題の締切は次の授業が始まる前までとします。きちんと動作をチェックしてから，提出して下さい。

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