今までデータを記録していたメモリは、メインメモリと呼ばれるメモリです。メインメモリは高価で、プログラムが終了すると記録していたデータは無くなってしまいます。

メインメモリとは別に補助メモリというものがあり、安価で、プログラムが終了しても、データを保持しておくことが出来ます。補助メモリのデータは、ファイルという枠の中に記録されます。

ファイルにデータを記録することをファイル出力すると言います。ファイルに書き込む、という言い方もします。ファイルに書き込まれたデータをメインメモリにコピーすることを、ファイル入力すると言います。ファイルから読み込む、という言い方もします。

本章では、ファイルにデータを書き込んだり、読み込んだりするファイル処理が、コンピュータの中で、どの様に処理されているのかを説明し、そのプログラムをどのように書くのかを勉強します。

ファイル処理により、アスキーアートはプログラムの中に書かず、ファイルとして作成する事で、アスキーアートの修正では、プログラム修正が不要になります。また、ゲーム途中のデータをファイルに記録させることで、ゲーム途中でプログラムを終了させても、ゲームを再開させることが可能になります。

本章の練習問題では、引き続きバトルゲームを作成します。ステータスを機能アップし、コマンドで呪文やアイテムを選択して戦うようにしています。

4.1 ファイル処理の基本

《練習問題18》ファイル出力の実験(writeモードとaddモードの違い)

xxx.txtというファイルはwriteモードでオープンします。yyy.txtというファイルはaddモードでオープンします。適当な文字列をfprintf関数で出力した後、fcloseするプログラムを作成しましょう。

xxx.txtというファイルと、yyy.txtというファイルが何処に作成させるか、エクスプローラで確認してください。また、xxx.txtとyyy.txtに、どの様なデータが作成されたか、メモ帳を使って見てください。

プログラムを何度か実行すると、writeモードとaddモードの違いを確認することができます。

《練習問題19》ファイルの内容表示

ファイル名をキー入力し、指定したファイルの内容を表示しなさい。なお、指定されたファイルが存在しない場合を考慮する事。ファイル入力する関数は、fgets関数を使ってみましょう。

《練習問題20》ファイルの内容を英大文字変換して表示

練習問題19と同様に、ファイル名をキー入力し、指定したファイルの内容を表示します。ただ、今回は、getc関数を使って、１文字ずつ読込み、読み込んだ文字が半角英小文字の場合は、英大文字に変換して表示する様にしてみましょう。

<注意> ファイルの中に全角文字が入っていると、全角文字が文字化けする可能性があります。

4.2 一般ファイルと標準入出力

《練習問題21》クイズゲーム

クイズファイル(question.txt)を事前に、メモ帳で作成します。このクイズファイルを入力して、クイズを出題するプログラムを作成しなさい。最後に、採点結果を結果ファイル(result.txt)に出力しなさい。

《練習問題22》クイズゲーム(画面出力への切替え)

練習問題21のプログラムで、採点結果ファイル(result.txt)がwriteオープンできない場合は、出力先を画面に切り替えなさい(画面出力ではstdoutを使う)。

4.3 ファイル入力と動的メモリ

《練習問題23》二次元配列にファイル入力して表示する

アスキーアートを、メモ帳などを使って、ファイルに作成しておきます。このファイルを二次元配列に入力した後、適当な行桁位置に表示するプログラムを作成しましょう。

《練習問題24》動的メモリに入力して表示する

練習問題23で作成したプログラムを、動的メモリを利用するやり方に変えなさい。なお、文字列は文字ポインタ配列を使ったやり方にして、今までのアスキーアートよりも大きなアスキーアートも表示できる事を確認しなさい。

《練習問題25》関数化して複数表示する

練習問題24のプログラムの中の、ファイル入力した文字列を動的メモリに読み込む処理を関数化し、複数のアスキーアートの入ったファイルを読み込んで、画面上の色々な場所に、ファイルから読み込んだアスキーアートを表示してみましょう。

このプログラムは、次章で、バトルゲームに組み込んで、アスキーアートを使ったバトルゲームに成長させます。

《練習問題26》バトルの対戦相手名をファイル入力(ステータス自動生成レベルアップ版)

練習問題15で作成したバトルゲームのステータス自動生成関数をレベルアップしたものを用意しました(YouTube動画の説明の所からソースファイルがダウンロードできます)。

ダウンロードしたプログラムでは、対戦相手の名前は、配列の初期化でセットしています。新たなステータスの自動生成関数により、対戦相手は、名前から算出された種データを元に職業が決まり、呪文やアイテムを所持する様になります。自動生成されたステータス情報を表示した後、プレイヤーの名前を入力、自動生成されたプレイヤーのステータス情報を表示して、プログラムは終了します。

このプログラムを、ファイル入力した名前を使う様に変更しなさい。ファイルにセットされている名前の数は不定とし、動的メモリを使って入力するようにしましょう。

<注意> 今までのバトルゲームでは、体力、ちから、素早さというステータスしかありませんでしたが、この問題以降のバトルゲームでは、HP, MP, ちから, 素早さというステータスに加え、職業、呪文、アイテムを持つようになります。 

《練習問題27》対戦相手のステータス情報のファイル出力

練習問題26で作成した対戦相手のステータス情報を、画面表示ではなく、ファイルに出力する様にしなさい。また、プレイヤーの名前入力を繰返し行う様にして、Enterキーの場合は、直前のプレイヤー名が入力されたと見なし、プレイヤーの名前に0を入力した場合に、プログラム終了するようにしなさい。

Enterキーだけを入力した時、直前のプレイヤー名が入力されたとみなすためには、scanf関数は使えません。scanf関数は、何らかの文字列を入力されるまで、呼出し元に戻りません。fgets関数でファイルポインタにstdinを指定して入力するようにしてみましょう。１行データが改行文字を含めて入力されます。fgets関数で入力した１行データの中に入っている文字列は、sscanf関数を使って取り出すことができます。

《練習問題28》バトル処理の追加

練習問題27のプログラムにバトル処理を追加したものを用意しました(YouTube動画の説明の所からソースファイルがダウンロードできます)。

バトルは、プレイヤーが指定した番号の対戦相手と行います。また、勝敗決定後も、別の対戦相手とバトルを繰り返せるようにします。

バトルでは、「戦う」か「呪文」を選んで、攻撃します。「戦う」は、アイテムを装備して、ちからで相手にダメージを与えます。「呪文」は、MPを持っている場合に使うことができますが、時には失敗することもまります。設定された確率で成功すると、相手にダメージを与えることができます。「戦う」の時も、設定された確率で「会心の一撃」を出すことができます。「会心の一撃」を出す確率は、アイテムを装備していると低くなるようにします。確率は、後で調整し易くするため、配列の初期化で値を設定しています。

《練習問題29》自動バトルで勝率を求める

練習問題28のプログラムでは、バトルの経緯を画面に表示していましたが、buttle関数に、writeオープンしたファイルポインタを渡すと、バトル経緯をファイル出力できます。

この機能を使って、全ての対戦相手と100回ずつバトルした結果の勝率を表示するようにします。また、対戦相手毎の勝率については、一覧形式でファイル出力します。

一覧形式の結果を見て、天敵(絶対勝てない対戦相手)がいないかを確認します。次の練習問題30では、天敵が出ないように、バトル処理を変更していきます。

《練習問題30》勝率の調整

勇者と僧侶は、神様のご加護を受けることが出来るようにします。神様のご加護を受けると、相手の攻撃のダメージを受けなくなります。

また、新しい呪文を追加します。今回のプログラムでは、呪文はディスパッチテーブルを使った方法で実装しています。ディスパッチテーブルの追加方法を説明します。

《練習問題31》プレイヤーを成長させる

プレイヤーは対戦相手に勝つと、「ちから」、「素早さ」、「最大HP」、「最大MP」のいずれかのステータス値が、1から3ポイントアップするようにします。また、ステータス値は、自分で決めた最大値(今回は80)を超えないようにします。

今回、プレイヤーは、ランダムに選ばれた生き残っている対戦相手とバトルします。そして、全ての対戦相手に勝つまでバトルを繰返すようにします。練習問題30と同様に、バトルの経緯は、画面には表示せず、プレイヤーの名前の付いたファイルに出力します。

《練習問題32》コマンドでバトルする

練習問題31を元に、プレイヤーのバトル経緯を画面に表示するように変更します。buttle関数のファイルポインタにstdoutを指定することで、プレイヤーの攻撃はコマンドを選択する方式に変わります。

コマンドの中に「逃げる」があります。「逃げる」が選択された場合は、バトル継続が問われて、継続しないを選ぶと、別のプレイヤーの名前を入力するようにします。

このゲームは、全ての対戦相手を倒すことでゲームクリアになりますが、このサンプルの場合、99人を倒さなければゲームクリアになりません。かなり時間のかかるゲームになりますので、途中でゲームを中断し、再度、ゲームを再開出来るようにする機能が必要になってきます。このゲーム中断と再開機能については、次のバイナリファイルの所で作成します。