電卓プログラムの考え方、書き方例
２つの数値の加減乗除をする電卓のようなプログラムを作ります。
簡単なようですが、多くの話題（データ型の選択、入力、判断や繰り返しなど）を含んでおり、学習に役立つ例題です。
今回は、プログラムをつくる流れも分かるように、どんなプログラムにするか検討するところから始めます。
それを処理手順に書き、Ｃ言語のコードに直します。
プログラムの機能を考える
まずは、どんなプログラムにするかを考え、前提とすることや制約についても検討します。- 数や演算の指定はどうする？
たとえば「2 + 5」のように、「数値1 演算記号 数値2」の順に入力すると計算結果が表示されるようにする。
演算記号は、+, -, *, / のみとする。 - 繰り返して計算できるようにする
繰り返しの終了は、指定が上記の書式でなかったときとしよう。 - 他に考えておくことは？
(1) 浮動小数点数でも計算できるようにする
(2) 加減乗除以外の演算記号が指定されたらどうする？
(3) 割り算で、ゼロ割しようとしたときはどうする？
(4) 電源ON の代わりに指定の書式を示すメッセージを表示しよう。電源OFF のメッセージも表示しよう
(2) と (3) のケースは、エラー・メッセージを表示して、指定し直せるようにしよう。
処理手順として書く
上の検討結果を踏まえて、処理内容を具体的かつ端的に書きます。 判断や繰り返し、データの入出力も分かるようにします。下記では、チャートを使わずに書きます。
【 電卓プログラムの処理手順 】
指定の書式を示すメッセージを表示する
＜繰り返し＞
| 「数値1 演算記号 数値2」の指定を受け取る --> 変数 a, op, b へ
| 指定の書式でなかったとき) 繰り返しを抜ける
| 演算記号 op に応じた計算をする --> ans へ結果を入れる
| + のとき) a + b を求める
| - のとき) a - b を求める
| * のとき) a * b を求める
| / のとき) b がゼロでないかチェックする
| ゼロのとき） エラー・メッセージを表示して繰り返しの先頭に戻る
| a / b を求める
| それ以外) エラー・メッセージを表示して繰り返しの先頭に戻る
- 答え ans を表示する
電源OFF のメッセージを表示する
プログラムコードに直す
上記の手順を素直にＣ言語で書きます。
【 電卓プログラムの書き方例 】
#include <stdio.h>
main()
{
double a, b, ans;
char op;
printf( "加減乗除(+,-,*,/)ができます。指定例:2+5、終了時はq\n" );
while( 1 ) {
printf( "ready : " );
if( scanf( "%lf %c %lf", &a, &op, &b ) != 3 ) break;
switch( op ) {
case '+': ans = a + b; break;
case '-': ans = a - b; break;
case '*': ans = a * b; break;
case '/': if( b == 0.0 ) {
printf( "Error!(ゼロでの割算はできません)\n" );
continue;
}
ans = a / b; break;
default: printf( "Error!(演算記号の指定が誤りです)\n" );
continue;
}
printf( "--> %g\n", ans );
}
printf( ".... Power OFF\n" );
}
データ型は
浮動小数点数も計算できるように、a, b, ans は float か double、ここでは double とします。演算記号は char型です。 浮動小数点数の表示には %f がよく使われますが、整数でも小数部があっても自動的に桁数を調整してくれる %g としました。繰り返し処理について
繰り返しは while( 1 ) の無限ループとし、scanf の戻り値が 3 でないとき、break で抜けます。 入力待ちと分かるように、先頭で readyメッセージを表示します。 指定のエラーで繰り返しの先頭からやり直すときは、continue を使います。キーボードからの入力
前回Tips の scanf を使います。 ここでは、scanf の読み残しには対応しません（scanf は空白類が来ると入力を終了し、その後ろに指定があってもそれらを読み残します。対応を入れるなら、読み残しを改行の手前まで読み飛ばすなどが考えられます）。計算処理の分岐には何を使う？
判断の構文には if〜else と switch がありますが、分岐が多数で op は整数として判定できることから、switch を使います。実行例
加減乗除(+,-,*,/)ができます。指定例:2+5、終了時はq ready : 6.5 * 3 --> 19.5 ready : 7 % 4 Error!(演算記号の指定が誤りです) ready : 123 / 2 --> 61.5 ready : 7 + 16 --> 23 ready : q .... Power OFF
（今回のクイズはありません）
[ 関連記事 ] scanf の使い方, break と continue, switch の default
前回のクイズの答え：
（前回の問題を見る ）
(1) scanf( "%s", msg ) または最大入力文字数を指定して scanf( "%23s", msg ) (2) scanf( "%c", &moji ) (3) scanf( "%d/%d/%d", &yy, &mm, &dd )(1) で文字配列 msg を渡すときは、& は不要です。配列名を書くと、その先頭のアドレスが渡るためです。
