第7章 暗号を解読しよう
概要
プログラムで扱うデータには、数値以外に文字のデータを取り扱います。そこで文字を操作するための種々の関数について学びます。
この章の目標
文字の検索や文字数を数える関数を覚える。
英小文字を大文字に変換する関数を覚える。
数値と数字文字列の違いを理解する。
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7.1 文字数を数えてみよう
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11章 文字を記録しよう −文字変換−[pp.135-143]
●文字変数の宣言
既に第2章で下記のような文字変数の宣言を習いました。
（P例：7.1-1）
#include<stdio.h>
main()
{
char
a;
a
= 'x';
printf("a
= %c\n",a);
}
しかし、この変数aは、1文字しか代入できない変数でした。そこで、複数の文字（文字列）を代入できる配列を用いた宣言方法について学びます。
下記のプログラムは、キーボードから9文字、配列変数bに代入する例です。
（P例：7.1-2）
#include<stdio.h>
main()
{
char b[10];
scanf("%s",b);
printf("b = %s\n",b);
}
上記のプログラムを実行し、キーボードから hello と入力した場合、hからはじまる各文字は、配列にどのように代入されるのでしょうか？
次のように、各文字は代入されます。
b[0]
= 'h';
b[1]
= 'e';
b[2]
= 'l';
b[3]
= 'l';
b[4]
= 'o';
b[5]
= 0;
ここで、一番最後の b[5] = 0; とは、何を意味するのでしょうか？これは、文字列の終わりを表す終端文字です。この終端文字がないと、どこが文字列の終わりか分らないので、最後に終端文字をつけます。数値では、0が終端文字を表します。
●文字列の色々な処理関数
終端文字（'\0'
or 0）で終わっている配列で表される文字列を対象として、文字数を数えたりする処理関数等を下記に示します。
なお、この処理関数を使用するためには、プログラムのはじめに下記のインクルードを記述しておく必要があります。
・includeファイル
#include<string.h>
・処理関数の一覧
size_t strlen(string)：文字数を数える。
括弧の中は配列名（pointer）
'\0'は数えない。size_tは、符号無し整数型
char *strcpy(to_string,string)：文字列のcopy
最後の
'\0' もcopyする。
char *strncpy(to_string,string,length)：ｎ文字(length文字数)のcopy
char *strcat(to_string,string)：文字列の連結
to_stringの最後の '\0'に上書きして連結する。
char *strchr(string,character)：文字の検索
文字列の頭から検索し、有ればそのpointerを無ければ
NULL を返す。
int strncmp( const char *string1, const char *string2, size_t count );
2
つの文字列の文字を比較します。ｎ文字の比較。
正:string1<string2,
0:等しい, 負:string1>string2
int strcmp( const char *string1, const char *string2 );
2
つの文字列の文字を比較します。
正:string1<string2,
0:等しい, 負:string1>string2
●プログラム例
（P例：7.1-3）
#include<stdio.h>
#include<string.h>
main()
{
char
a[]="information";
char b[40];
int length;
printf("original:%s\n",a);
strcpy(b,a);
printf("copy:%s\n",b);
strcat(b,"+logistics");
printf("add:%s\n",b);
length = strlen(b);
printf("length=%d\n",length);
}
・実行結果
original:information
copy:information
add:information+logistics
length=21
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7.2 小文字から大文字に変化してみよう
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●小文字と大文字
小文字から大文字へ、また、その逆の変換を行える関数をC言語は持っています。
・includeファイル
#include<ctype.h>
・関数一覧
int toupper(character)：英小文字を大文字に変える。
int tolower(character)：英大小文字を小文字に変える。
int character：関数も引数もdata型は整数
●プログラム例
（P例：7.2-1）
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
main()
{
char
a[100],b[100],c[100];
int i;
printf("文字を入力：");
gets(a);
for(i=0; a[i] != 0; i++) {
/*
終端文字が現れるまで繰り返し */
b[i]=toupper(a[i]);
}
b[i]=0; /*
終端文字の末尾への付加 */
for(i=0; a[i] != 0; i++) {
c[i]=tolower(a[i]);
}
c[i]=0;
printf("入力文字 :%s\n",a);
printf("大文字変換:%s\n",b);
printf("小文字変換:%s\n",c);
}
●数値と数字文字列
文字として入力された数字を、int型やdouble型の数値に変換することができます。
・includeファイル
#include<stdlib.h>
・関数一覧
int atoi(string)：数字文字列を、intの数値に変換する。
（ascii to integerの意味）
double atof(string)：数字文字列を、doubleの数値に変換する。
●プログラム例
（P例：7.2-2）
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
main()
{
char a[40];
int b;
printf("数字を文字として入力：");
gets(a);
b=atoi(a);
printf("文字:%s\n",a);
printf("数字:%d\n",b);
}
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7.3 文字に1を足して暗号化しよう
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●文字の大きさ
計算機の内部では、文字は数値として表現されています。従って、次の例のような計算を行うことができます。
（P例：7.3-1）
#include<stdio.h>
main()
{
int i;
char a,z;
a = 'A';
z = 'Z';
for(i=0;i<26;i++){
printf("a:%c, z:%c\n",a,z);
++a;
--z;
}
}
●暗号を解こう
次のプログラムを実行した結果、 B!Ibqqz!Ofx!Zfbs という結果を得ました。この暗号を解いて、下記のプログラムの
"【？？？】" に入る文字列を求めて下さい。
（P例：7.3-2）
#include<stdio.h>
main()
{
int i;
char a[] =
"【？？？】";
i=0;
while(a[i] != 0){
a[i] = a[i] + 1;
++i;
}
printf("%s\n",a);
}
・実行結果
B!Ibqqz!Ofx!Zfbs
●補足
例えば、"流通"という単語は、2文字ですが、計算機では全角1文字を2文字として数えますので、この場合、4文字となります。
実際に7.1で習った文字数を数える関数を使用して、文字数を数えてみましょう。
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