天国にいけるＣ言語入門 ヘキサ構造体 ver５.2130

なぜ変数宣言のようなメモリに自由に名前を付けるシステムがつくられたのでしょうか まずはここで基本的なことを学んでみましょう

コンピュータのメモリにはなぜアドレスがつけられているのでしょうか？アスキーコードのようなものがつくられたのはなぜでしょうか？なぜ変数宣言のようなシステムが作られたのでしょうか？

コンピュータのメモリにはなぜアドレスがつけられているのでしょうか？

アスキーコードのようなものがつくられたのはなぜでしょうか？

なぜ変数宣言のようなシステムが作られたのでしょうか？

アレサ「

では次のプログラムをご覧ください

#include < stdio.h>

#include < stdlib.h>

int main(void){

puts("Hello,World");

return EXIT_SUCCESS;

}

プログラムの実行結果

Hello,World

これは「Eclipse」という統合開発環境でかかれた

プログラムです。

「Eclipse」統合開発環境では

他の統合開発環境では

return 0;となっているところが

return EXIT_SUCCESS;と書かれている場合がおおいいですね。

特徴ですね。

ためしに私たちのつかっている統合開発環境で

上記のプログラムを実行しても

ちゃんと

プログラムの実行結果

Hello,World

が表示されます。

今のプログラムの中に

#include < stdlib.h>

と記述されていますね。

実は

return EXIT_SUCCESS;

を使用するには

#include < stdlib.h>

の記述が必要なのですが・・・

一体

#include < stdlib.h>

は何を意味しているのかというと・・・」

アレサ「はいっ

また別の情報が転送されてきました。

統合開発環境がちがうということは

その中のソースコードを機械語に翻訳する

コンパイラにも違いがあるというわけですね。

たとえば

コンピュータ内の

実数をもちいた計算において

計算結果を

小数点以下第6位に収める際

小数点以下第7位を

四捨五入するか　そのまま切り捨てるかなど

具体的には

コンピュータ内で

数値計算

5.45678×3.45678=18.8628879684

が行われたとすると

この計算結果を

小数点以下第6位までを表示する

%f出力変換指定子をもちいて

コマンドプロンプト画面にprintf出力表示するとき

小数点以下第7位を四捨五入して

18.862888と表示するか

小数点以下第7位を切り捨てて

18.862887と表示するかは

処理系（コンパイラ）によってちがいがあります。

010101110101010100001010100・・・・

はい、

文字コードについて

なぜ

文字コード

（アスキーコードはいくつかある文字コードのうちの１つです　

他にはユニコード

シフトJISコード

などなど

・

・

があります

文字コードは

文字データの画像データに数値データを割り当てる仕組みです

文字コードが違えば

同じ文字データでも異なる数値データが割り当てられることがあります）

のようなものがつくられたのか？

ですか・・・

こちらの世界で少し調べてみましょう。

ええと

解析をこころみます。

010111010100100101010101111・・・

コンピュータは0と1から作られたデータしか扱うことができないため

文字　　例えば　　

文字Aという画像データも

＋

￥

のような記号の画像データも

0と1のデータの集まりで作られています。

つまり

文字や記号は0と1のデータのあつまりで作られた

　　　　　　　　　　　　🍊画像データとして🍊

コンピュータにあつかわれています。

つまり

ディスプレイに表示された

文字とは画像データだったんですね・・・

コンピューターで文字をディスプレイに表示するとき

文字の画像データと数値（たとえばアスキーコード）を対応させておけば

数値を使って簡単に

文字の画像データをよびだし使用することができる・・

というところですか？

確かにこれは便利な方法ですね。

数値と文字の画像データを対応させておけば

その数値をつかって

簡単に　今この画面に表示されている文字を

呼び出せるというわけです。

では、これからが本質的なお話になると思うのですが・・・

0000000111//」

\\\\\\\\\\\＿＿＿＿＿＿『『『『『『』』』」」」」」」－－－－－－－－－

アレサ

「数値と文字の画像データの対応はどうしても

必要となってくるとおもわれます。

aという文字（画像データ）を表示するとき

自分でゼロから

aの画像データ

01010101000111010100000000000000000010010101010001110101000000000000000000100101000000000000000000000000000000000111111111111111111111101000000000010000001001111111111111111111111111111111111111111101000000000000000001010101010010100101001010000000000000000000000000000000001111111111111111111111010000000000100000010011111111111111111111111111111111111111111010000000000000000010101010100101001010010101010001110101000000000000000000100101000000000000000000000000000000000111111111111111111111010000000000100000010011111111111111111111111111111111111111111010000000000000000010101010100101001010

をうちこんでいたのでは　とても手間がかかります。

そこで　あらかじめパソコンに

このaの画像データを記憶させる。

そして　aという画像データをパソコン内から

呼び出して使用する

そのとき

aという画像データ

に数値データをわりあてておいて

その数値データを用いて

aという画像データをパソコン内から

呼び出して使用する

という流れになっていくわけです。

ひとまず

数値（アスキーコード）と文字の画像データの対応のお話

はおいておきます。」

アレサ「ところで

実は

コンピュータ内のメモリに格納されているデータは

（1バイト）８ビットの単位ごとに

管理されています。

その（1バイト）８ビット単位のひとつひとつにアドレスという番号が

割り振られており

CPUがデータを呼び出すとき、そのアドレス番号をつかって

データを呼び出しています。」

アレサ「では　ソーラーさんが

数値1などのデータをコンピュータのあるメモリに格納したとします。」

ソーラー「はい🌞」

アレサ「では　ソーラーさんが

その数値1をコンピュータのあるメモリから

呼び出して使用したいとします」

ソーラー「はい🌞」

アレサ「どのように

数値1をコンピュータのあるメモリから

呼び出して使用しますか？」

ソーラー「はい？🌞

わかりません」

アレサ「つまり

たくさんあるメモリのうちの1つの8ビットの部分に

数値データ1が格納されているとします。

どうやって

たくさんあるメモリの中から

数値データ1を格納しているそのメモリ

をみつけることができるのでしょうか？」

ソーラー「勘です」

アレサ「勘　かもしれません。

　　　　🍋あるメモリにデータを格納して🍋

　　　　🍋そのデータを呼び出して使用する🍋

方法を昔の人もかんがえるわけですが・・・

コンピュータに命令をだしてメモリ内から

数値データ1を呼び出すには

　　　　🍅　メモリに番号をつけておいて　🍅

　　　　　　　🍅　その番号を指定して　🍅

🍅数値データ1をとり出す方法以外考えられなかった　🍅

のではないでしょうか。

なぜか、どうやっても

　＜メモリに番号をつけるしか＞

コンピュータがメモリ内から

数値データ1を呼び出す方法をみつけることができません。

000000000000000000000000000・・・　　　

今 現在、わたし＜アレサ＞も

メモリに番号を付けないで

メモリ内に格納されている数値データ1を

呼び出す方法を考えているのですが

いまのところ　おもいつきません。

みなさんにいいアイデアはありませんか？

メモリ内に格納されている数値データ1を

呼び出す方法ですか・・・

0001010101010010101010011111111・・・・・・

0111010100101？？？

01010101010・・・？

0111001・・・

数値データ1を呼び出すには・・・

0101010100111110101010010101010101000・・・？？？

？？たとえば

メモリーDに数値データ1は記憶されているとします。

そこから

数値データ1を呼び出すには

そのメモリーDを指定するしか

数値データ1をとりだす方法が

ないのです

メモリーDを指定するにはメモリーDには名前がないと指定できません。

コンピュータは0と1しか理解できないので

メモリーDの名前は

必然的に0と１の組み合わせ（すなわち数値）

が対応することになります。

つまり数値データ1をとりだすとき

メモリーDにつけられた名前（たとえば00101010すなわち数値)を

よぶことになります。

すなわち

数値データ1をとりだすとき

ある数値が対応してくることになるのです。

01010111110101000101001010111・・・・・・・

メモリーDの名前（たとえば00101010)をつかって

（実は

コンピュータ内のメモリに格納されているデータは（1バイト）８ビットの単位ごとに

管理されています。

その（1バイト）８ビット単位のメモリのひとつひとつにアドレスという番号が

割り振られており

CPUがデータを呼び出すとき、そのアドレス番号をつかって

データを呼び出しています。）

00001010010101001111001010011・・・

数値データ1をとりだしたい

それには

＞数値データ1が格納されているメモリーDの名前がいる。

＞メモリーDの名前はコンピュータでも理解できる数値（たとえば00101010)で表すしかない

＞メモリーDの名前にアドレス（たとえば00101010のような数値)

をつけたものの

00101010とプログラムに打ち込んで数値データ1を

よびだすのは面倒である

それに

数値データ1が保存されているメモリーの番号

00101010を覚えていないといけません

が

覚えておくのはとても大変です

そこで登場するのが変数宣言なのです。

変数宣言

int b;

を行うということは

メモリにbという名前を付けることに相当します

こうすることにより

メモリにつけられている（アドレス）数値で

データをよびだしたり格納したりしなくても

bという身近な名前で

データをよびだしたり格納したり

できるようになります

このとき

もともと

メモリにつけられている番号00101010は変数bという名前で

上書きされて消えるということはなく

ちゃんと残っています

数値1をメモリに格納したいとき

変数宣言というシステムがあれば

変数宣言

int b;

b=1;

をおこない

数値1を変数bの名前でメモリに格納でき

printf("%d",b);

で数値1をprintf出力表示することができますが

もし

変数宣言というシステムがなければ

もともと

メモリにつけられている番号

11001001

などで

数値データ1をメモリに格納したり

メモリから呼び出したりしなければならなくなるというわけです。

そして

変数宣言

int b;

b=1;で

メモリにbという名前を付けるとき

int b;

とint型（4バイト）を bの名前の左隣に表記することにより

1バイト×4つ分のメモリを bという名前でまとめて管理することが

できるようになります

ですので

int b;

b=1;

が行われると

1バイト×4つ分のメモリにわたって

このように

00000000 00000000 00000000 00000001

数値データ1は格納され

printf("%d",b);

がおこなわれると

bという名前でまとめて管理されている

1バイト×4つ分のメモリ内のデータ

00000000 00000000 00000000 00000001

が

整数値を表示する%d出力変換指定子をつかうことにより

コマンドプロンプト画面に

1としてprintf出力表示されるというわけですの

char b;

b=1;

が行われるならば

char型（1バイト）の変数bに格納される

数値1は

以下のように

00000001

と

1バイトのメモリに格納されます

そして

printf("%d",b);

が行われるわけですが

bという名前が付けられたメモリに格納されたデータ

00000001

が

%d出力変換指定子をつかうことにより

コマンドプロンプト画面に

1

が

printf出力表示されるというわけです

(実際には

printf("%d",b);

が実行されるとき

データ処理の関係上

bという名前が付けられたメモリに格納されたデータ

00000001

は

int型の形式

つまり

4バイトにわたって

00000000 00000000 00000000 00000001

と格納し直され

%d出力変換指定子をつかうことにより

コマンドプロンプト画面に

1

が

printf出力表示されることになります）

このように

変数宣言をおこない

メモリに名前をつけるのは

容易にデータをとりだすために

必要で自然なことなのでした。

ソーラー　「おお・・・

な～～～～んか楽しそうなことをやっておられますね。😊

アレサさん」

アレサ　「ようこそ　いらっしゃいました。ソーラーさん」

ソーラー　「よばれて、とびでて、参上ぉおおおおおおお

でも

さっきからいました」

アレサ　「00000000000000000000111111111111・・・・」　

ソーラー　「つまり、コンピュータがインダス文明時代に

つくられたとしても、

黄河文明時代につくられたとしても

　　🍓メモリに番号を付けることでしか🍓

🍓メモリに格納されたデータを呼び出すことができないんだね。🍓

　　　　そして

　　　🍓　メモリに格納されたデータを

　　　メモリにつけられた数値（アドレス）でよびだすのは煩雑なため

　　　より簡単によびだせるよう

　🍓　さらに変数宣言によりメモリに名前を付けるんだね　🍓

文字の画像データに数値（アスキーコード）

が対応しているのも

同様な理由からなんだね

次のプログラムのように→」

#include <stdio.h>

int main()

{

printf("%c\n", 97);

return 0;

}

プログラムの実行結果

a

ソーラー「→

　　　文字の画像データaを

コマンドプロンプト画面に表示するとき

アスキーコード97が使用されているね。

このとき

コンピュータ内では文字aの画像データに割り振られた

01100001(１０進数97 アスキーコード97）

が使用されています。

つまり

これは

文字の画像データaを

コマンドプロンプト画面に表示するとき

文字の画像データaをおさめた場所から

文字の画像データaをおさめた場所に付けられている数値（アドレス）で

文字の画像データaをよびださなくても

文字の画像データaに割り振られた

アスキーコードでよびだせるということなんだね。」

アレサ　「そのようになるかとおもわれます。」

ソーラー　「で・・・雑誌ASCIIの出現も・・・・必然・・・」

アレサ　「11111100000・・・き、きいていらっしゃたの・・・000000」

ソーラー 「はい、

ここでの　超重要事項は雑誌ASCIIの出現です。（笑）

　　　　　雑誌ASCIIの出現は自然な流れなのです（笑）

なんかそんなの聞こえたかな～～～」

アレサ　「ああっ」

ソーラー　「ところで、

人間の脳ではデータの呼び出しはどうなっているのかな？」

アレサ　「11111100000・・人間の脳では・・・・・ですか？？？」

ソーラー　「コンピュータがデータをよびだすには

データを記憶しているメモリの

名前がいるけど・・・・

人間の脳の中にも

データを記憶しているメモリのようなものがあるはずだけど

名前はついてないよね・・・

脳の中の1111000番のメモリに格納されている画像データをよびだしまーす

というような仕組みになっていないのに

思い出したい景色を呼び出すことができる。

すごいことだね。

人が何かを思い出そうとするとき

どうやってデータをよびだしてるのかな？」

アレサ　「そうですね・・・0000000000000

皆さんを見ていて思うのですが

皆さんの

脳の記憶装置の中のメモリには

いろんなデータが何重にもかさなって

書き込まれてるような気がします・・・・・」

アレサ「ですから　記憶がまざりあう　変化するというようなことが

起こっていると　おもわれますの・・・」

ソーラー「そうおもうんだ？」

アレサ　「

メモリに🍓アドレス（数値）🍓をつけるのは

自然にして必然、

変数宣言はとっても便利、変数宣言でメモリになまえをつけてね

のエピソードでした」

ソーラー「突然ここで終わりになる？？？」