C言語入門0. プログラミングの流れ

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　C言語を使ったプログラミングでは、まず人が考えながら「ソースコード」というものを計算機に打ち込む。ソースコードはプログラムの設計図と言われることが多いが、むしろ（人に理解可能な形態での）プログラムそのものである。以下にC言語のソースコードの例を示す（眺めるだけでよい）。

図 ソースコードの例 (昼の長さを計算するプログラムの一部)

　ソースコードは「テキストファイル」として作成される。テキストファイルとは、文字コードのみで構成される、最もシンプルな文書ファイルの形式である。上の例は, テキストファイルであるソースコードを画面に表示したものである。

　ソースコードが完成すると、それを計算機で「コンパイル」する。コンパイルとは、ソースコードを、計算機がそのまま実行することが可能な言語（機械語という）に翻訳することである。コンパイルによって生成される実行可能なファイルのことを「バイナリーコード」と呼ぶ。

　バイナリーコードは実行可能なはずである。しかし、よほどの天才でもない限り, 人の書いたプログラムは普通は間違いを多く含む。それを「バグ」という。バグのせいで、バイナリーコードを実行するとエラーが出て停止したり、期待したのと違う結果が出たりする。そのたびにソースコードを検査し、バグを見つけ、修正し、コンパイルし、またバイナリーコードを実行・・・ということを繰り返していく。この作業を「デバッグ」という。図式的に書けば、以下のようになる：

図 プログラミングの流れ。赤字は人がすること（考える）、青字は機械がすること（コンパイル, 実行）である。

　プログラミングには、(計算機はもちろんとして)以下のものが必要である：

1. OS ... 計算機の基本ソフトである。Windows, Linux, MacOSなどが、パソコンでは一般的だが、大規模な数値計算でよく用いられるのはUnixである。LinuxやMacOSXはUnixの一種である。Windowsの上でも、WSLという、Linux環境を構築する機能がある。この実習ではLinuxを用いる。
2. テキストエディター ... テキストファイルを作成するのに使うアプリケーションソフト。プログラミングでは、ソースコードをテキストエディターで作成・編集する。 Windowsでは「メモ帳」や「TextPad」などが代表的である。LinuxやUnixではviやEmacs (mule) が代表的である。この実習ではviを用いる。
3. コンパイラー ... コンパイル、すなわちソースコードをバイナリーコードに変換するためのアプリケーションソフトである。C言語にもいろいろなコンパイラーがあるが、この実習ではgccというコンパイラーを使う。gccはオープンソースであり, 広く使われている。
4. デバッガー ... デバッグを支援するアプリケーションソフトである。この実習では使わない。
5. 人間の頭と集中力 ... プログラミングにおいて最も重要なものである。もちろん、この実習でも用いる。
6. タフで諦めない心 ... プログラムはバグが出て当たり前である。プログラムを書く時間よりも, デバグに費やす時間の方が多いのが普通である。失敗してもめげない。動くまで諦めない。

図 C言語プログラミング中のLinux画面の例。右のウィンドウではviエディターでC言語のソースコードを編集中である。

問題0-1: 以下の言葉の意味と, 相互の関係を説明せよ。

• ソースコード
• コンパイル
• バイナリコード
• バグ
• デバッグ

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