総仕上げ——紙上プログラム実行

第0部の締めくくりです。ここまでに学んだ道具を全部使って、少し長めのプログラムを紙の上だけで実行します。

題材

int sum = 0;
int i = 1;
while (i <= 5) {
    if (i % 2 == 0) {
        sum = sum + i;
    }
    i = i + 1;
}
printf("%d\n", sum);

% は割り算の余りを求める記号です。i % 2 == 0 は「i を2で割った余りが0」、つまり偶数かどうかを判定しています。文法はまだ習っていませんが、ここまでの説明で十分読めるはずです。

手順どおりにやる

1. 表の列を決める（周 / 行 / i / sum / 条件 / 出力）
2. 変数が作られた行から1行ずつ書く
3. 条件は、変数を今の値に置き換えてから判定する
4. 通らなかった行は書かない
5. ループを抜けたあとの値まで、必ず追う

1周目の頭はこうなります。

周 | 行 | i | sum | 条件      | 出力
---+----+---+-----+-----------+-----
 ー|  1 | ー|  0  |           |
 ー|  2 | 1 |  0  |           |
 1 |  3 | 1 |  0  | 1<=5 真   |
 1 |  4 | 1 |  0  | 1%2==0 偽 |
 1 |  7 | 2 |  0  |           |

1周目は i が1（奇数）なので、5行目の sum = sum + i; は通りません。だから表にも書きません。続きはご自分の紙で最後まで進めてください。答え合わせは演習問題でどうぞ。

確認したい3つの勘所

• 5行目を通るのは何周目か（i が偶数のときだけ）
• ループを抜けた直後の i はいくつか（5ではありません）
• 最後に表示される sum はいくつか

答えが出たら、そこで終わりにしない

表を最後まで書けたら、もう一段だけ確かめてください。この結果は、期待した結果か。

もし「2と4を足して6のはずが、表では6になった」なら合格です。もし違っていたら、表の中で最初におかしくなった行を探します。そこが原因の場所です。この紙の上の結果と実際の実行結果を突き合わせる作業が、そのままデバッグになります。

第0部を終えるあなたへ

ここまでで、次のことができるようになりました。

• コンピュータが何をしていて、何ができないかを説明できる
• ソースコードが機械語に翻訳されて動く流れが分かる
• 問題を分解し、アルゴリズムとして組み立てられる
• トレース表でプログラムの動きを1行ずつ追える
• バグに出会ったときの手順を持っている

これは、C言語の文法を1つも知らない段階で身につけたものです。そして正直に言えば、ここから先で身につく文法よりも、この土台のほうが長く効きます。言語は移り変わりますが、分解する力とトレースする力は、どの言語でも、AIと組む時代でも減価しません。

次の第1部からは、いよいよC言語そのものに入ります。Hello, World! の1行を、あなたはもう「ただのおまじない」としてではなく、機械の中で何が起きるかを想像しながら読めるはずです。