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  • C

    3319questions

    C言語は、1972年にAT&Tベル研究所の、デニス・リッチーが主体となって作成したプログラミング言語です。 B言語の後継言語として開発されたことからC言語と命名。そのため、表記法などはB言語やALGOLに近いとされています。 Cの拡張版であるC++言語とともに、現在世界中でもっとも普及されているプログラミング言語です。

ベクトルの内積と直積を関数を用いている

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ryu72639

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課題でこういうのが出ました。cは習いたてで全然理解できません。内積はすんなり出せたのですが、直積を求める際 segmentation falut と表示されてしまいます。なぜか教えて下さい。

任意の次元数nのベクトルを2個入力させ,作成した関数を用いて内積と直積とを計算し,結果を表示するプログラムを作成せよ. ただし,次元数nの最大値は100とし,それぞれの関数は以下の基準に従うこと.

内積(inner product)

double inner_product ( const double vectA[], const double vectB[], int n)  
引数として与えられた実数型配列vectA, vectBをそれぞれ n 次元ベクトルと見なし,内積を算出する.返却値は算出された内積とする.

直積(outer product)

void outer_product ( const double vectA[], const double vectB[], int n, double M[][*])  
引数として与えられた実数型配列vectA, vectBをそれぞれ n 次元ベクトルと見なし,直積を算出する.算出された行列(テンソル)は引数で与えられた実数型2次元配列 M に格納する. 上記宣言の*の部分には正しい数値(オブジェクト形式マクロでも良い)を入れる必要がある.

include <stdio.h>

double inner_product ( const double vectA[], const double vectB[], int n)
{
int i;
double  answer;
for ( i = 1 ;  i <= n; i ++ ){
answer += vectA[i] * vectB[i];
}
return answer;
}

void outer_product ( const double vectA[], const double vectB[], int n, double M[][100])
{
int i, j, k;
double vecta[0][100];
double vectb[100][0];
double answer[i][j];

for ( i = 1 ; i <= n ; i++ ) {
vecta[0][i] = vectA[i];
vectb[i][0] = vectB[i];
}
for ( i = 1 ; i <= n ; i++ ) {
for ( j = 0 ; j < n ; j++ ) {
M[i][j] = 0.0 ;
M[i][j] = vecta[0][i] * vectb[i][0];
printf("%.2f", M[i][j]);
}
}
}  
int main(void)
{
int n = 100;
double vecta [100];
double vectb [100];
double vectc [100];
double answer[100][100];
double ANSWER[100][100];
int i = 0;
double naiseki;
int j = 0;
int k= 0;

naiseki = 0;

printf("ベクトルの次数は?");
scanf("%d", &n);

printf("ベクトルAを入力して下さい");
for (i = 1; i <= n; i ++){
scanf("%lf", &vecta[i]);
}

printf("ベクトルBを入力して下さい");
for (i = 1; i <= n; i ++){
scanf("%lf", &vectb[i]);
}

printf("ベクトルA = ");
for (i = 1; i <= n; i++){
printf("%.2f  ", vecta[i]);
}

printf("\nベクトルB = ");
for (i = 1; i <= n; i++){
printf(" %.2f ", vectb[i]);
}

printf("\n");

naiseki = inner_product ( vecta, vectb, n );

printf("内積:%.2f\n", naiseki);

answer[0][0] = 0;
printf("直積:");  outer_product(vecta, vectb, n, answer);
return 0;
}

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  • mather

    2018/06/25 18:21

    ソースコードはコードブロックで囲んで記載してください。 https://teratail.com/help/question-tips#questionTips3-5-1

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  • ryu72639

    2018/06/25 20:14

    わかりました。

    キャンセル

回答 2

+2

セグメンテーション・フォールトの原因は、asmさんが指摘された通り、配列要素数0の配列を使っているからだと思います。

double vecta[0][100]; だと 0 * 100 = 0 個分、即ち配列となるメモリが割当られていないのに、
vecta[0][i] = vectA[i]; として、配列に書き込んでいる。その結果、他の目的に使っているメモリを上書きしてしまいますから、その後、プログラムは正常な動作ができなくなる。セグメンテーション・フォールトが起こるのは無理からぬことです。

double vecta[1][100]; としても良いのですが、2次元配列の一方の要素数が1なら1次元配列 double vecta[100]; で十分です。さらに何をしているか見ると、関数のパラメータとして与えられた vectA[], vectB[] を単純に vecta[], vectb[] にコピーして計算に使っているので、ここに vecta[], vectb[] は不要だと思います。

M[i][j] = vectA[i] * vectB[j]; で計算できるのではないか。貴方のコードを見る限りは。

次に、配列の添字(index)に関して注意。
例えば double vecta [100]; としたら vecta[0] 〜 vecta[99] が存在します。配列の添字は0から始まり、「配列の要素数 - 1」までということを思い出してください。なので、普通 for 文で配列の各要素を順にアクセス(=読み書き)する場合、要素数が100なら次のパターンが定石です。

    for (i = 0; i < 100 ; i++) {
        vecta[i]をアクセスする;
    }

ところが貴方の for 文はほとんどが for (i = 1; i <= n; i++) と回しているので、

  • せっかくある vecta[0] を使わない、メモリの無駄であるばかりか
  • nが100なら vecta[100] にもアクセスしてしまう

それは配列として割り当てられていないメモリをアクセスするバグとなります。プログラムの最初に n を入力するので救われているのでしょうが、見直す必要があると思います。

内積はすんなり出せた

ところが inner_product()関数には典型的なバグがあります。
double answer; と、初期値のない answer に足しこんでいることです。この計算結果は信頼できません。
ここは double answer = 0.0; とするべきではありませんか?

他に、 outer_product() 関数で
   double answer[i][j];  
これにはギョッとしました。しかも i と j を見れば、不定値のままです。いったいどれだけの大きさの配列を作ろうとしたのでしょうか?
さらに、outer_product()関数は answer[][] 配列を使っていません。使わない配列は消しましょう。
main()関数の double ANSWER[100][100]; double vectc[100]; int k = 0; も使っていません。消しましょう。

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0

double vecta[0][100];
double vectb[100][0];

どちらもsizeof演算子で大きさを測ってみたところ0でした

double vecta[1][100];
double vectb[100][1];

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