IoT 用デバイスや、リアルタイム性が要求されるような機器を開発する時、ワンチップマイコンが使われることが依然としてあるかと思う。... 続きを読む

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先日、知人から、Android、iOS 開発の案件をいただいた。... 続きを読む

可変サイズのデータの格納

typedef union {
    char charval;
    int intval;
    long longval;
    double doubleval;
} variant_t;


int main(int argc, char *argv[])
{
    variant_t v;

    v.charval = 1;
    v.intval = 2;
    v.longval = 3;
}

#include <stdio.h>

// char でも int でも long でも double でも入るデータ構造を考えてみる
typedef struct {
     int valtype; // 1=charval, 2=intval, 3=longval、 4=doubleval
     union {
         char charval;
         int intval;
         long longval;
         double doubleval;
    } u;
} variant_t;

int
main(int argc, char *argv[])
{
    variant_t v;

    v.valtype = 3;
    v.u.longval = 1234567890;

    switch (v.valtype) {
    case 3:
        printf("%ld\n", v.u.longval);
        break;
    default:
        printf("not implemented yet\n");
        break;
    }
    return 0;
}

typedef struct {
     int valtype; // 1=charval, 2=intval, 3=longval、 4=doubleval
     struct {
         char charval;
         int intval;
         long longval;
         double doubleval;
     } s;
} variant_t;

typedef struct {
     int valtype; // 1=charval, 2=intval, 3=longval、 4=doubleval
     char charval;
     int intval;
     long longval;
     double doubleval;
} variant_t;

ビットフィールド

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

typedef union {
    struct {
        unsigned int b7: 1;
        unsigned int b6: 1;
        unsigned int b5: 1;
        unsigned int b4: 1;
        unsigned int b3: 1;
        unsigned int b2: 1;
        unsigned int b1: 1;
        unsigned int b0: 1;
     } bit;
     uint8_t byte;
} reg_t;

int
main(int argc, char *argv[])
{
    reg_t reg;

    reg.byte = 0xaa;

    // ベタでごめん
    printf("%d ", reg.bit.b7);
    printf("%d ", reg.bit.b6);
    printf("%d ", reg.bit.b5);
    printf("%d ", reg.bit.b4);
    printf("%d ", reg.bit.b3);
    printf("%d ", reg.bit.b2);
    printf("%d ", reg.bit.b1);
    printf("%d\n", reg.bit.b0);

    return 0;
}

構造体とは

struct 構造体タグ名 {
     型 変数; // メンバ変数と言う
      :
};

// 実際に変数が割り当てられるわけではない。
struct point_st {
    int x;
    int y;
};

int
main(int argc, char *argv[])
{
    struct point_st point;

    point.x = 10; // 構造体のメンバ変数にアクセスする時は、"." を使う。
    point.y = 20;

    return 0;
}

#include <stdlib.h>
struct point_st {
    int x;
    int y;
};

int
main(int argc, char *argv[])
{
    struct point_st *pointp = (struct point_st *)malloc(sizeof(struct point_st));

    // 構造体へのポインタの場合、->(アロー演算子と呼ばれているようだ)でアクセスする。
    pointp->x = 10;
    pointp->y = 20;

    return 0;
}

わかりづらかった点

色々な書式があってわかりづらい。

struct point_st {
    int x;
    int y;

    return 0;
};

struct point_st point;

typedef struct point_st {
    int x;
    int y;
} point_t;

point_t point;

typedef struct {
    int x;
    int y;
} point_t;

構造体自身へのポインタを含む場合の書き方がわからない。

struct point_st {
    int x;
    int y;
    struct point_st *next;
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct point_st *point1p;
    struct point_st *point2p;

    point1p = (struct point_st*)malloc(sizeof(struct point_st));
    memset(point1p, 0, sizeof(struct point_st));
    point1p->x = 1;
    point1p->y = 2;
    point1p->next = NULL;
    point2p = (struct point_st*)malloc(sizeof(struct point_st));
    memset(point2p, 0, sizeof(struct point_st));
    point2p->x = 3;
    point2p->y = 4;
    point2p->next = point1p;
    return 0;
}

typedef struct point_st {
    int x;
    int y;
    struct point_st *next;
} point_t;

int main(int argc, char *argv[])
{
    point_t *point1p;
    point_t *point2p;

    point1p = (struct point_st*)malloc(sizeof(struct point_st));
    memset(point1p, 0, sizeof(struct point_st));
    point1p->x = 1;
    point1p->y = 2;
    point1p->next = NULL;
    point2p = (struct point_st*)malloc(sizeof(struct point_st));
    memset(point2p, 0, sizeof(struct point_st));
    point2p->x = 3;
    point2p->y = 4;
    point2p->next = point1p;
    return 0;
}

構造体をどのようにして関数に渡すのかわからない

#include <stdio.h>

typedef struct {
    double x;
    double y;
} point_t;

void
print_point(point_t point)
{
    printf("%f,%f\n", point.x, point.y);
}

int
main(int argc, char *argv[])
{
    point_t point;

    point.x = 123.4;
    point.y = 456.7;
    print_point(point);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

typedef struct {
    double x;
    double y;
} point_t;

void
print_point(point_t *pointp)
{
    printf("%f,%f\n", pointp->x, pointp->y);
}

int
main(int argc, char *argv[])
{
    point_t point;

    point.x = 123.4;
    point.y = 456.7;
    print_point(&point);
    return 0;
}

リターン値を構造体にしたい場合はどうするのか

#include <stdio.h>

typedef struct {
    double x;
    double y;
} point_t;

void
print_point(point_t *pointp)
{
    printf("%f,%f\n", pointp->x, pointp->y);
}

point_t
xy_point(double x, double y)
{
    point_t point;
    point.x = x;
    point.y = y;
    return point;
}

int
main(int argc, char *argv[])
{
    point_t point;

    point = xy_point(123.456, 789.123);
    print_point(&point);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

typedef struct {
    double x;
    double y;
} point_t;

void
print_point(point_t *pointp)
{
    printf("%f,%f\n", pointp->x, pointp->y);
}

void
xy_point(double x, double y, point_t *ret)
{
    point_t point;
    ret->x = x;
    ret->y = y;
}

int
main(int argc, char *argv[])
{
    point_t point;

    // point にリターン値を入れてもらうため、構造体へのポインタを渡す
    xy_point(123.456, 789.123, &point);
    print_point(&point);
    return 0;
}

C 言語を使うには

• mac に xcode をインストールしている。
• windows に cygwin(およびgcc) をインストールしている。
• Linux か FreeBSD をインストールして、Cコンパイラをインストールしている。

malloc とは

NAME
calloc, free, malloc, realloc, reallocf, valloc -- memory allocation

使い方

ポインタ = malloc(バイト数);

free(ポインタ);

memset(ポインタ, 0, バイト数);

例

指定した数のデータ

int n = 100;

int *intp = (int*)malloc(sizeof(int) * n); // int 100個分のデータ領域
memset(intp, 0, sizeof(int) * n);

*(intp + 10) = 123;
intp[10] = 123; // 上と同じ。こちらのほうがわかりやすいと思う。

// コンパイルエラーにはならないが、C 言語では何もチェックしないので
// 異常な動作になる。
*(intp + 1000) = 123;
intp[1000] = 123;

int n = 100;

char *strp = (char*)malloc(n); // 100文字分のデータ領域
memset(strp, 0, n);

// example 1
strcpy(strp, "hogehoge");

// example 2
*(strp + 30) = 'a';
strp[30] = 'a'; // 上と同じ

// C 言語では確保したメモリを越えようがコピーするので、
// 異常な動作になる。
strcpy(strp, 100文字を超える文字列へのポインタ);

いわゆるリスト

typedef struct node_st {
int v;
struct node_st *next;
} node_t;

node_t *nodep = (node_t*)malloc(sizeof(node_t));
memset(nodep, 0, sizeof(node_t));
nodep->v = 123;
nodep->next = NULL; // いちおう初期化

prev_nodep = 前の要素を検索するルーチン();
prev_nodep->next = nodep;
nodep->next = NULL;

• 単方向リスト SLIST
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• 双方向TAILQ TAILQ

1. 組み込み系
   • アセンブラ
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2. WEBサイト
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