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    ポインタはアドレスを用いてメモリに格納された値を"参照する"変数です。

C 関数 ポインタ 値について

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north_redwings

score 13

前提・実現したいこと

Cで二次方程式の解の桁落ち回避の勉強をしています.
エラーこそないものの,結果がよくわからなくなりました.

該当のソースコード

include<stdio.h>

double *ans_01,*ans_02,*ans_11,*ans_12;

void func(int a, int b, int c);

int main(){

func(1,200,1);
printf("\n case normal ans_01=%lf ans_02=%lf\n\n",*ans_01,*ans_02);
printf("\n case normal ans_01=%lf ans_02=%lf\n\n",*ans_01,*ans_02);
printf("address %p %p\n",ans_01,ans_02);

printf("\n case amendment ans_11=%lf ans_12=%lf\n\n",*ans_11,*ans_02);
printf("address %p %p\n\n",ans_11,ans_12);
}
void func(int a, int b, int c){
double ans1,ans2,ans_1,ans_2;//解1解2
//普通の解の公式
ans1=(-b +sqrt(b*b-4*a*c))/2*a;
ans_01=&ans1;
ans2=(-b -sqrt(b*b-4*a*c))/2*a;
ans_02=&ans2;
//桁落ち回避の解の公式
ans_1=-2*c/(b +sqrt(b*b-4*a*c));
printf("\nans_1=%lf\n",ans_1);
ans_11=&ans_1;
printf("ans_11=%lf\n",ans_11);
ans_2=(-b -sqrt(b*b-4*a*c))/2*a;
printf("ans_2=%lf\n",ans_2);
ans_12=&ans_2;
printf("ans_12=%lf\n",*ans_12);

}

実行結果

ans_1=-0.005000
ans_11=-0.005000
ans_2=-199.995000
ans_12=-199.995000

case normal ans_01=-0.005000 ans_02=-199.995000

case normal ans_01=0.000000 ans_02=1716135370016086648357823082419147293739285088855382684647829715174501852857816365139450596681494688651754125021696597892455681522040405973117550797667939399681019111492527896844793166396807267598705744674816.000000

address 0x7ffee1801ad8 0x7ffee1801ad0

case amendment ans_11=-0.005000 ans_12=1716135370016086648357823082419147293739285088855382684647829715174501852857816365139450596681494688651754125021696597892455681522040405973117550797667939399681019111492527896844793166396807267598705744674816.000000

address 0x7ffee1801ac8 0x7ffee1801ac0

補足情報(言語/FW/ツール等のバージョンなど)

C/Mac

なぜans_01,ans_02の部分で全く同じprintfを書いているのに1回目ではしっかりと値が,2回目ではよくわからない値が出てしまうのでしょうか?
また,なぜans_12もans_12=-199.995000となっていたのにans_12=1716135370016086648357823082419147293739285088855382684647829715174501852857816365139450596681494688651754125021696597892455681522040405973117550797667939399681019111492527896844793166396807267598705744674816.000000のようによくわからない値になっているのでしょうか?

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回答 3

checkベストアンサー

0

ans1, ans2, ans_1, ans_2のスコープはfunc関数内です。
ですので、その外部から参照しようとしたときの動作は保証されません。

次のいずれかで解決できるでしょう。

  • (ポインタ型でない)グローバル変数に直に代入するか
  • (ポインタ型である)グローバル変数の領域を動的に確保して、それに数値を代入するか
  • 引数にポインタを渡してそこに数値を受け取るか

三番目が一番素直です。構造体を使うとなお良いです。

三番目の実装例

次のような関数hogeがあるとします。

void hoge(int *arg) {
    int a = 10;
    *arg = a;
}

セーフな例

int main(void) {
    int val;
    hoge(&val);
    return 0;
}

アウフな例

int main(void) {
    int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int));
    hoge(ptr);
    free(ptr);   // 忘れるとメモリリーク
    return 0;
}

アウトな例

int main(void) {
    int *ptr;
    hoge(ptr);   // 参照先が存在しない
    return 0;
}

質問の仕方について

teratailには、コードを見やすく表示する機能があります。
質問編集画面を開き、コードを選択した状態で<code>ボタンを押してください。

#include <stdio.h>
int main(void) {
    printf("Hello World!\n");
    return 0;
}

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  • 2017/12/09 00:09

    転記引用

    > 素早い回答ありがとうございます!
    > なるほど…この場合、ポインタ変数はfuncの外で定義してるのにfunc内での変数を間接参照しようとして失敗した、ということでしょうか???

    キャンセル

  • 2017/12/09 00:11

    例えばポインタans_01はans_1を『指さして』いるのですが、指さされている肝心のans_1が死んでしまっているかもしれないということです。
    上手くいったとしてもそれは偶然だと思った方がよいです。

    キャンセル

  • 2017/12/09 00:19

    funcの外から参照しようとしたときに既にans_1が存在しない(?)というよりfunc内でのans_1でない(?)ものが入ってしまったりする、ということでしょうか?

    初心者ゆえ、まだまだ仕組みが分かっておらず、不快な質問でしたら申し訳ありません。

    キャンセル

  • 2017/12/09 00:20

    いえいえ、不快なんかじゃないですよ。誰もが最初は初心者ですので。

    キャンセル

  • 2017/12/09 00:24

    ありがとうございます。
    死ぬ、というのは上のような解釈で合っていますか?

    キャンセル

  • 2017/12/09 00:25

    ポインタの概念はCを学習する肝ですので、重要な概念であると同時に、理解するまでは難しいです。

    ポインタはあくまで、『変数のアドレスの値』を保管する変数なのです。
    そして、変数には寿命があります。一般にその範囲はスコープと呼ばれ、ものすごく単純化して言うと、スコープは{から}までです。(語弊がありますが)

    いざポインタを解決して実際の値(この場合double型の数値)を参照しようとするときに、既に変数が死んでいる(スコープ外に達している)と、中身が予想できなくなります。
    他の言語の場合、何かしらのエラーを返すことが多いのですが、C言語の場合は、そこに『たまたま』入っている数値を返してしまうのです。

    キャンセル

  • 2017/12/09 00:28

    たまたまそのメモリ領域が上書きされていなければ、死んだ変数の残骸をそのまま利用できます。
    しかし、上書きされている場合、だいたいわけがわからない値が出てきます。

    キャンセル

  • 2017/12/09 00:32

    なるほど…func外で参照しようにもすでに参照しようとしている変数のスコープがfunc内なため、正確に参照できない可能性を考えなければならない、ということですね。

    ポインタ変数も引数とすれば解決しそうですね…(ちょっと自信ないですが…)

    キャンセル

  • 2017/12/09 00:53 編集

    註:コメントが長すぎるので、回答にマージしました。削除依頼出しときます。

    キャンセル

  • 2017/12/09 00:54

    実装例を追記しておきました。

    キャンセル

  • 2017/12/09 00:57

    上の領域が存在しない問題の場合、どうすれば解決するのでしょうか?

    キャンセル

  • 2017/12/09 01:00

    mallocで動的確保すれば可能ですが、特に慣れないうちは解放忘れによるメモリリークを起こしやすいのでお勧めしません。
    呼び出し元で普通のint型変数として宣言し、そのアドレスを渡すのがよいかと思います。

    キャンセル

  • 2017/12/09 01:04

    なるほど!
    一応malloc関数も習ったのでそちらもやってみます!
    最初に変数宣言してそのアドレスを渡せばよかったんですねー!

    素早い回答に加えて詳しく丁寧に教えていただき、本当にありがとうございました!!!

    キャンセル

0

素早い回答ありがとうございます!
なるほど…この場合、ポインタ変数はfuncの外で定義してるのにfunc内での変数を間接参照しようとして失敗した、ということでしょうか???

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  • 2017/12/09 00:08

    teratailは掲示板のような使い方はしませんので、次回からコメント欄の方に書くようにしてください。

    キャンセル

  • 2017/12/09 00:13

    初めてでミスしました、ご指摘ありがとうございます。

    キャンセル

0

LouiS0616さんが仰るように
関数の中の自動変数を関数外で参照してるからですね

他の解決策として
static変数にする事で関数の外でも残ります

void func(int a, int b, int c)
{
    static double ans1, ans2, ans_1, ans_2; //解1解2

おすすめは全くしませんが、

#include <stdlib.h>
void func(int a, int b, int c)
{
    ans_01 = malloc(sizeof(double) * 4);
    ans_02 = ans_01 + 1;
    ans_11 = ans_01 + 2;
    ans_12 = ans_01 + 3;

も不可能ではないです。
誰が後始末するんだ 等問題があるので普通やりませんが

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  • 2017/12/09 00:59

    なるほど…静的変数は習ってないので考えつきませんでした…。
    ちょっと勉強してきます、ありがとうございます。

    キャンセル

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