プログラミングC
第4回 演習問題

演習問題５（文字列の挿入）

文字列のn文字目の後ろに、標準入力から入力した単語を挿入するプログラムを作成せよ。プログラムの動作は以下のようにすること。

• 標準入力から、挿入する場所（n）、半角空白 1 文字、単語を順に入力すると、 既に入力されている文字列の n 番目から、入力した単語を { } で囲んで挿入する。
• 文字列のためのバッファは 256要素 とする。文字列には末尾にヌル文字が付加されるため、 保持できる文字数は最大255文字である。ただし、挿入された { } も文字数としてカウントする。
• はじめにバッファに入っている文字列を [Wakamatsu]としておく。（※括弧が角括弧[ ]であることに注意してください。）
• 入力・挿入は繰り返すものとし、EOF (Ctrl-D) を読み込んだ際に終了する。

また以下のようなエラーがあった場合には、エラーを表示して次の入力を受け付けること。

• 挿入する場所（n）に保持している文字数よりも大きい値が与えられた場合
• 挿入時に全体の文字数が 255文字 を越える場合

実行例：

% ./a.out
Current string: [Wakamatsu]
input-> 0 Aizu
Current string: {Aizu}[Wakamatsu]
input-> 17 City
Current string: {Aizu}[Wakamatsu]{City}
input-> 11 abcde
Current string: {Aizu}[Waka{abcde}matsu]{City}
input-> 23 apple
Current string: {Aizu}[Waka{abcde}matsu{apple}]{City}
input-> 150 end
Error in position
Current string: {Aizu}[Waka{abcde}matsu{apple}]{City}
input-> 0 zzz.....合計250文字の「z」.....zzz  <= （注）全体の文字数が255文字を越えるようなデータ（文字列）を与える。
Error in length
Current string: {Aizu}[Waka{abcde}matsu{apple}]{City}
input-> Ctrl-D
%

演習問題６（簡易テキストエディタ）

テキストファイル myedit_in.txt を開き、そのファイルの編集を行って、結果を myedit_out.txt に保存するプログラムを作成する。

このプログラムはリスト6-1と、演習問題5を参考にして作成する。ファイルの編集は表に挙げたコマンドを与えることで行うが、 編集するテキストファイルの大きさは改行文字を含めて1023文字以下とする。コマンドを認識できなかったり、 実行した結果がバッファのサイズを超えてしまう場合はERROR と表示して、プログラムを終了する。 実装するコマンドを以下の表に挙げる。このプログラムの実行例はリスト6-2であり、コマンドを入力することでテキストを編集する。

コマンド	パラメータ	意味	備考
print	なし	バッファの内容を表示する
insert num str	num: 整数 str: 文字列	バッファの num 文字目に、 文字列 str を挿入する。	num が負の数だった場合は、 バッファの後端に文字列 str を挿入する。
cut num1 num2	num1: 整数 num2: 整数	num1 文字目から num2 文字を削除する。
space num	num: 整数	バッファの num 文字目に空白を挿入する。	num が負の数だった場合、 バッファの後端に空白を挿入する。
enter num	num: 整数	バッファの num 文字目に改行を挿入する。	num が負の数だった場合、 バッファの後端に行を挿入する。
undo	なし	バッファを直前の編集前に戻す。	遡ることができる履歴は、 1 つ前まででよい。
quit	なし	実行結果を myedit_out.txt に保存し、 プログラムを終了する。

まず上記のコマンドを認識するプログラムを、リスト6-1を参考にして作成する。 下記の手順に従い、プログラムの確認と拡張を行うこと。

1. すべてのコマンドとパラメータを読み込み、認識したコマンドを表示する
• リスト６-１はファイルから文字列を読み取るとともに、 表の中の２つのコマンドを読み取ることを意図したプログラムである。 これを完成させて実行せよ。このとき二つのコマンドを読めている事を確認すること。
• 全てのコマンドを読み取るために、新たな if-else 節を追加する。 strcmp( ) を利用することにより、文字列がコマンドと一致するか判定することができる。
• さらに、それぞれのコマンドに応じて必要なパラメータを scanf( ) 関数で読み込む。
• 必要なパラメータが読み込めなかった場合は ERROR と表示してプログラムを終了させる。
• コマンドが意図通りに認識されたか確認するために、 コマンドとパラメータを printf( ) 関数で表示して確認する。
• プログラムを実行し、入力したコマンドとパラメータが正しく受け取られているかを確認する。
• 確認が終わったら、コマンドとパラメータを表示するために使用した printf( ) 関数をプログラムから削除しておく。

リスト6-1： エディタプログラムのスケルトン(skeleton_prog06.c)

#include .....
#include .....
#include .....

#define MAXLEN 1024

int main(){
	int i;
	char c;
	FILE *fp;
	char buffer[MAXLEN];
	char query[MAXLEN];
	char buffer_prev[MAXLEN];
	int status;
	int arg1, arg2;
	int in_len, buf_len;
	
	/* ファイルのオープン */
	fp = ........;
	if(fp == NULL){
		printf("Cannot open input file.\n");
		exit(1);
	}
	
	/* データの読み出し（最後に'\0'を忘れないこと） */
	buf_len = 0;
	while(1){
		c = fgetc(fp);
		if(c == EOF){
			buffer[buf_len++] = '\0';
			break;
		}
		else{
			buffer[buf_len++] = c;
		}
	}
	fclose(fp);
	
	/* コマンド入力のためのループ */
	while(1){
		status = scanf("%s", query);
		if(status != 1)
			break;

		/* 現在のテキストの長さを取得する */
		buf_len = strlen(buffer);

		/* それぞれのコマンドのチェック */
		if(strcmp("print", query) == 0){ /* printコマンド */
			/* printコマンドの処理を以下に書く */
			continue;
		}
		else if(strcmp("insert", query) == 0){ /* insertコマンド */
			if(scanf("%d %s", &arg1, query) == 2){
				/* insertコマンドの処理を以下に書く */
				continue;
			}
		}
		/* 以下同様に，他のコマンドをプログラムを書く */
		
		/* 該当するコマンドが見付からないとき */
		printf("ERROR\n");
		exit(1);
	}
	
	return 0;
}

コマンドを識別する部分が完成したら、次にコマンドの実行部を作成する。

1. quitコマンドをを追加する。
• コマンド "quit" を受け付けた後、出力ファイルにバッファの内容を書き出す。 バッファの後端の '\0' は出力しないこと。
• 書き出しの終了後、ファイルをクローズしてプログラムを終了する。
• ここまで完成したらプログラムを実行して "quit" コマンドを入力し、 myedit_in.txt が myedit_out.txt にコピーできているか確認せよ。
2. print, insertコマンドを実装する。
• printコマンドは、バッファの内容を文字列として printf( ) 関数で出力することで実現する。
• insertコマンドは、演習問題5から必要なものを取り出し、 プログラムに追加していくとよい。その際、 "[", "]" の出力をしないように気を付ける。
• 編集結果が1023文字を超える場合は、 ERROR を出力すること。 printf( ) 関数や exit( ) 関数を用いてもよい。
• ここまで完成したらプログラムを実行し、文字列の表示の挿入が正しくできているか確認せよ。
3. space, enterコマンドを実装する
• それぞれのコマンドに応じて、指定された位置に '　'（スペース）, '\n' の1文字を挿入する。
• 編集結果が1023文字を超える場合は、 ERROR を出力すること。 printf( ) 関数や exit( ) 関数を用いてもよい。
• ここまでの機能を確認せよ。
4. cutコマンドを実装する
• 削除する先頭の文字から順に、削除すべき文字数分、後ろの文字列を移動することで実現する。
• 削除する範囲がバッファの後端を超えていないかどうかをチェックし、 超えている場合は ERROR と表示すること。 printf( ) 関数や exit( ) 関数を用いてもよい。
• ここまでで全機能を実装したので、正しく動作するかを確認する。
5. undoコマンドを実装する（遡れるのは 1 回まででよい）
• insert や space、enter などの各編集コマンドを実行する直前に、 strcpy( ) 関数を用いて現在のバッファをundo用バッファにコピーする。
• undoコマンドはundo用バッファの内容を strcpy( ) 関数を用いて 現在のバッファにコピーする。

動作の例をリスト6-2に示す。 scanf( ) の使い方によっては、 ERROR の表示が複数出現するが、 バッファが正しく操作できて、結果を保存できていればプログラムが正しいと評価する。

リスト6-2：実行例

% cat > myedit_in.txt
(改行を入力)
Ctrl-D
# （この処理を行うことで，一行分の空行のみを内容とするテキストファイル myedit_in.txt が作成される）
% ./a.out 
print

insert 0 #include<stdio.h>
print
#include<stdio.h>
insert -1 main(){printf("HelloWorld\n");return
space -1
insert -1 0;}
enter -1
print
#include<stdio.h>
main(){printf("HelloWorld\n");return 0;}
space 18
insert 18 int
print
#include<stdio.h>
int main(){printf("HelloWorld\n");return 0;}
enter 29
enter 53
enter 63
print
#include<stdio.h>
int main(){
printf("HelloWorld\n");
return 0;
}
cut 30 24
print
#include<stdio.h>
int main(){
return 0;
}
undo
print
#include<stdio.h>
int main(){
printf("HelloWorld\n");
return 0;
}
quit
% cat myedit_out.txt
#include<stdio.h>
int main(){
printf("HelloWorld\n");
return 0;
}
%./a.out
c 1 1
ERROR
%./a.out
cut abc 1
ERROR
%./a.out
cut 2 1
ERROR
%