1. 計算結果のファイルへの書き出し
プログラムの実行結果をファイルに保存したい場合,
短いものなら Cygwin の画面からコピーすればよいが,
長いものは直接ファイルに書き出す方法を用いる.
例題 10.1
1 から 500 までの整数 x について,
f(x) = 3 log e と g(x) = √x を計算し,
下のようなフォーマットで出力するプログラムを作成せよ.
f(x) と g(x) の値は小数点以下 8 桁まで出力せよ.
次に, このプログラムの実行結果をテキストファイル tmp.txt に保存せよ.
1 0.00000000 1.00000000
2 2.07944154 1.41421356
3 3.29583687 1.73205081
4 4.15888308 2.00000000
…
498 18.63180023 22.31591360
499 18.63781829 22.33830790
500 18.64382430 22.36067977
|
プログラムは次の通り.
| ex101.c |
|---|
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main( void )
{
int x;
for (x=1; x<=500; x++) {
printf("%d %0.8f %0.8f¥n", x, 3*log(x), sqrt(x));
}
return 0;
}
|
コンパイル後, 次のコマンドで実行すれば, 結果がファイル tmp.txt に保存できる.
ファイルを TeraPad で開いて結果を確認してみよ.
メモ帳で開くと正しく改行されていないので, 必ず TeraPad で開くこと.
課題 10.1
1 から 100 までの整数 x について,
- f(x) = sin(x/10.0)*√x
- g(x) = -0.005x2+0.3x+7
の値を計算し, 例題 10.1 と同じ形式で出力するプログラム
out.c を作成せよ.
f(x) と g(x) の値は
小数点以下 8 桁まで出力せよ.
次に, このプログラムの実行結果をテキストファイル
out.txt に保存せよ.
out.txt を開いて, 内容が下記のようになっていることを確認せよ.
| out.txt |
|---|
1 0.09983342 7.29500000
2 0.28096086 7.58000000
...
98 -3.62795828 -11.62000000
99 -4.55242466 -12.30500000
100 -5.44021111 -13.00000000
|
2. Cからエクセルへ
Cプログラムで計算した結果をエクセルに取り込み, 表やグラフ等を作成することができる.
例題 10.2
例題 10.1 の計算結果を下記のようにエクセルに取り込み, グラフを作成せよ.
| 1 | 0.00000000 | 1.00000000 |
| 2 | 2.07944154 | 1.41421356 |
| 3 | 3.29583687 | 1.73205081 |
| 4 | 4.15888308 | 2.00000000 |
| … | … | … |
| 498 | 18.63180023 | 22.31591360 |
| 499 | 18.63781829 | 22.33830790 |
| 500 | 18.64382430 | 22.36067977 |
ex101.c のプログラムで, 数値に区切りをスペースからタブ (¥t)に変更する.
| ex102.c |
|---|
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main( void )
{
int x;
for (x=1; x<=500; x++) {
printf("%d¥t%0.8f¥t%0.8f¥n", x, 3*log(x), sqrt(x));
}
return 0;
}
|
実行結果を tmp.txt に保存する.
このファイルを TeraPad で開く.
次に, エクセルを開き, TeraPad のデータをコピー＆ペーストする.
エクセルでグラフを作成する ([挿入]タブ → おすすめグラフ → 適当なグラフを選択)
課題 10.2
課題 10.1 で作成したプログラムの実行結果をエクセルに取り込み, グラフを作成せよ.
完成したエクセルファイルを out.xlsx という名前で保存せよ.
3. ファイルからの入力
プログラムに与えるデータが長くなると, いちいち手で打ち込むのは面倒である.
データをテキストファイルに作成して, そこからプログラムに読み込むことができる.
例題 10.3
まず, 次のようなデータをテキストファイル ex103.txt に保存せよ.
次に, 各行の 1 つめのデータを x,
2 つめのデータを y としてファイルからデータを読み込み,
x, y, d=sqrt(x2+y2) をタブ区切りで出力するプログラムを作成せよ.
| ex103.txt |
|---|
1.0 1.0
3.2 4.3
5.5 6.7
7.9 8.1
|
テキストファイルは必ず TeraPad で作成し, UTF-8N で保存すること.
メモ帳で作成したり, UTF8 で保存すると, プログラムが無限ループに陥るので注意!
プログラムは次の通り.
- for ( ; ; ) { } は無限ループであり,
break; はループを終了する文である.
| ex103.c |
|---|
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main( void )
{
double x, y, d;
for (;;) { /* 無限ループ (break 文で終了する) */
/* x と y を読み込む. */
/* EOF は 'end of file' の略 */
/* データが無くなったら break 文でループを終了する */
if (scanf("%lf %lf", &x, &y)==EOF) break;
d = sqrt(x*x+y*y);
printf("%g¥t%g¥t%g¥n", x, y, d);
}
return 0;
}
|
コンパイル後, 次のコマンドで実行すれば,
データをファイル ex103.txt から読み込んで計算を実行できる.
(> と < を間違えないように注意).
./a < ex103.txt
1 1 1.41421
3.2 4.3 5.36004
5.5 6.7 8.66833
7.9 8.1 11.3146
|
次のコマンドで実行すれば,
データをファイル ex103.txt から読み込んで計算を実行し, 結果を tmp.txt に出力できる.
./a < ex103.txt > tmp.txt
|
課題 10.3
テキストファイル in103.txt に次のようなデータを保存せよ (コピー&ペーストせよ).
各行の 1 つめのデータを a, 2 つめのデータを b, 3 めのデータを c とする.
ファイルからデータを読み込み, a, b, c の相乗平均 g を求め,
a, b, c, g をタブ区切りで出力するプログラム geomean.c を作成せよ.
(A の 3 乗根は, pow(A, 1/(double)3) で求めることができる.)
| in103.txt |
|---|
1.0 1.0 1.0
1.0 2.0 3.0
1.5 2.5 3.5
1.1 2.2 3.3
4.2 3.4 7.9
9.2 4.1 2.2
1.3 9.2 8.1
3.4 5.2 1.9
3.3 5.7 9.9
1.3 2.4 8.4
|
下記のような結果が得られることを確認せよ.
1 1 1 1
1 2 3 1.81712
1.5 2.5 3.5 2.35885
1.1 2.2 3.3 1.99883
4.2 3.4 7.9 4.83191
9.2 4.1 2.2 4.36179
1.3 9.2 8.1 4.59274
3.4 5.2 1.9 3.2266
3.3 5.7 9.9 5.71051
1.3 2.4 8.4 2.97038
|
4. エクセルからCへ
エクセルで計算できるものはエクセルで計算すればよいが, C でなければ計算できない場合には,
ファイルを介してエクセルから C にデータに受け渡して計算する.
例題 10.4
下記のようなデータが入っているエクセルファイル ex104.xlsx をダウンロードせよ.
各行の x, y について, 例題 10.3 のプログラム ex103.c で d = sqrt(x2+y2) の値を計算し,
結果を d の列に書き込め.
| ex104.xlsx |
|---|
| x | y | d |
| 1.0 | 1.0 | |
| 3.2 | 4.3 | |
| 5.5 | 6.7 | |
| 7.9 | 8.1 | |
次のようにすればよい.
- ex104.xlsx を開いて, データ部分をコピーする.
TeraPad で新しいファイルを開いて, ペーストし, ex104.txt として保存する
| ex104.txt |
|---|
1.0 1.0
3.2 4.3
5.5 6.7
7.9 8.1
|
- 例題 10.3 と同じように実行し, 結果を確認する
./a < ex104.txt
1 1 1.41421
3.2 4.3 5.36004
5.5 6.7 8.66833
7.9 8.1 11.3146
|
- 実行結果を tmp.txt に保存する
./a < ex104.txt > tmp.txt
|
- tmp.txt を開いてデータをコピーし, エクセルファイルに貼り付ける
| ex104.xlsx |
|---|
| x | y | d |
| 1.0 | 1.0 | 1.41421 |
| 3.2 | 4.3 | 5.36004 |
| 5.5 | 6.7 | 8.66833 |
| 7.9 | 8.1 | 11.3146 |
課題 10.4
下記のようなデータが入っているエクセルファイル data104.xlsx をダウンロードせよ.
各行の a, b, c について, 課題 10.3 で作成した geomean.c で a, b, c の相乗平均 g を計算し,
結果を g の列に書き込め.
| data104.xlsx |
|---|
| a | b | c | g |
| 0.00 | 13.15 | 75.56 | |
| 45.87 | 53.28 | 21.90 | |
| 4.70 | 67.89 | 67.93 | |
| … | … | … | |
| 16.73 | 56.51 | 98.54 | |
次のような結果が得られることを確認せよ.
| data104.xlsx |
|---|
| a | b | c | g |
| 0.00 | 13.15 | 75.56 | 0.00000 |
| 45.87 | 53.28 | 21.90 | 37.68590 |
| 4.70 | 67.89 | 67.93 | 27.88190 |
| … | … | … | |
| 16.73 | 56.51 | 98.54 | 45.33270 |
