あいじつ30周年のお手伝
最近ボランティアのお手伝いができていなかったけど、久々に記念集会でのパワポ資料作成＆操作のお手伝い。
ゼロ・トレランス方式
高専は、他の公立高校に比べれば規則も細かいことを言われず、 自由な雰囲気がいい点というのは定番。 「生徒」ではなく大学生と同等に「学生」と呼ぶというのも、 大人としてみられて自己責任が問われる…というのも、 高専で古くから言われるPRネタ。 だけど、最近の学生さんには、それを勘違いしている人もいるのが現状。 だからこそ、以前なら 「金髪にしているぐらいは自己主張…」 と学生さん寄りの意見だった、 だけど私が「おじさん」になったのか「勘違い組」が増えたのか、 「おまぇ、たいがいにせーよぉ〜」の意見の時も増えてきた。
こういう思いの中、 「公立高校の合格者を服装などで不合格にしていたネタ」 は、わかる部分あり、そりゃまずいでしょと思う部分あり….。 んで、この記事の中に、教育理論の用語が気になってググってみた。
割れ窓理論
窓ガラスの割れたような、すさんだ雰囲気をそのままにしておくと、 そこにいる人は犯罪傾向が高くなる傾向があるという理論。 これはニューヨークの犯罪抑止への対策で有名なネタ。 だからこそ学生主事補仕事で、学校周囲を定期的に巡回をしていて、 細かいことでグダグダ注意する、嫌われ役。 でも、最近は効果がでていると個人的には思ってる。 だけど、この最近は、それでも 「たいがいにせぇよぉ〜」 と思うヤツが増えたかな…. (おっさんになった証拠だな…)
ゼロトレランス方式(不寛容方式)
んで、公立校不合格のネタに記載されていたのが、割れ窓理論の教育上の実践である、 ゼロトレランス方式。 規則を細かく決めて違反すりゃ厳罰だそうな…. 「厳しい学校だったら普通のこと」 なんだけど、ちゃんとした名称があったんだ。
# Wikipedia記事によると、アメリカじゃ厳格に適用しすぎて訴訟ネタも多いらしいけど…
さて、ゼロ・トレランス方式をやっちゃったら、高専なんだろうか…. 自分自身も高専生だったからこそ、「そんなの高専じゃねぇ」と思う。 だからこそ、学生さんの相互で「それやっちゃまずいでしょぉ〜！」といった、 自浄作用が発生を期待したいんだけどなぁ…
# こういう「理想論」を声高らかに叫ぶのも、あんまりなぁ…
構文木をやってねぇ…
テスト問題を作り始めてきづいた… 2分木応用の構文木をやってないなぁ… テスト後に説明をしなければ….
TCP/IPとネットワークサービス
TCP/IP の説明として、 TCP/UDP と IP による通信、 ポート番号による複数プログラムの選別、 DNS によるドメイン名とIPアドレスの対応付け。
http プロトコルの説明として、URI,ブラウザ,HTML などを説明。 メールの仕組みとして、メールアドレスから smtp,pop(imap)などを説明。
文字データのハッシュ関数と、チェイン法
先週のクローズハッシュの説明に続き、文字データを key とする時のハッシュ関数と、 衝突したデータをリスト構造で覚えるチェイン法を説明する。 チェイン法では、処理速度が途中まで O(1) で、表サイズを越えるとO(N)になるという 説明も行う。
高等学校産業教育研修講座の協力依頼
福井県教育研究所の方が来校され 「PIC等を用いた組み込み系実験を、工業高校にて実施するための教員向け講習会」の 協力の相談を受ける。今年はマルツ電波の「メイク館」の方に協力してもらい、PIC 制御の 講習会を実施していたとのお話。 次年度で講師の都合も悪そうなのでということで、お呼びがかかった…。 夏休み後半びっしり2日コースの講習会らしい。 PIC でなく、3年実験で実績のある H8/3664 になるとは思うが、協力は可能であろう。
CSMA/CDとIPプロトコル
ネットワークの基礎の説明ということで、 ネットワークトポロジ(バス接続、リング接続、スター接続、ツリー接続、ネット接続)を紹介し、 Ethernet のバス型接続の特徴である CSMA/CD の通信の考え方を説明する。 その後、IPプロトコルということで、サブネット、ルータ、といった用語と、 IPプロトコルのパケット中継メカニズムや、グローバルアドレス／プライベートアドレスを 説明する。
住吉町って…
緊急連絡システムで事案のメールが送られてきた。 「 住吉町 で不審者うんたらかんたら〜」と書かれている。 町名地理の苦手な私は、今年追加の新機能で、だいたい武生駅の近くみたいと確認。 すると訂正で「先程の事案は 鯖江市住吉町 で、越前市ではありません…」 とのメールが送られてきた。
ちょいとまて、新機能の地図表示機能は、 「本文から、越前市の学校配信の記事なら、越前市○○町と判断して、 越前市に該当町名がなければ「鯖江市○○町」と判断するという方式。
# バグ出しチェックのようなメールとばさねぇでけれ…
おかげで、どちらも、越前市住吉町の地図が表示されました….
# これぐれーの町名誤認ぐらいは許してね…
プログラマーの意地…
うちの奥さんが一番突っ込み入れそうなので、処理を追加。 越前市△△町、鯖江市△△町と明記してある場合の処理を最初に入れる。でも、 「 鯖江市住吉町 でなく 越前市住吉町 でした」と２つ書かれると、誤爆する。許せ！…
地図機能の利用者意外と多いな…
ついでに地図機能の利用者の利用状況をチェック。
≪access.logに約４日分の履歴の中で、地図機能を使った人をカウント≫ # grep gmap.php access.log | wc -l 1081
お、利用者予想外に多いじゃん…と思ったが、
≪今日限定で地図機能を使った人をカウント≫ # grep gmap.php access.log | grep 20/Nov/ | wc -l 949
うーむ、もしかして町名修正のメールが飛んで「面白がって地図チェックした人が大多数…」？
ちなみに webalizer の集計結果を見ると、 受信確認を行った人の3割ほどが、地図を確認している。 やっぱり自分の住んでいる市といっても、町名しらね…というのは多いよな…
ビットフィールドと共用体
構造体を使った演習も終わったので、応用ネタ。 最初に、ビットフィールドの説明。 生年月日のデータをメモリに効率よく格納する方法として、 2進数演算により複数の数値を1つの整数型に代入する方法を説明する。 2進数計算の面倒なところを紹介した後、ビットフィールドでの文法を説明する。
ビットフィールドの例
struct YMD {
int year ; // 0..2100年程度なら 2^12 = 4096 より 12bit で表現可能
int month ; // 1..12 なので 2^4 = 16 より 4bit で表現可能
int day ; // 1..31 なので 2^5 = 32 より 5bit で表現可能
} ; // 本来なら、21bitで十分だけど、4byte×3=12byte(96bit)
// 整数に21bitを押し込む
// YYYYYYYYYYYYMMMMDDDDD ←2進数
int ymd = (1965 ≪ 9) | (2 ≪ 5) | 7 ; // 1965年 2月 7日のつもり
// ymd から年月日を取り出す
int year = ymd ≫ 9 ; // YYYYYYYYYYYYMMMMDDDDD ymd
// YYYYYYYYYYYY (ymd ≫ 9)
int month = (ymd ≫ 5) & 0xF ; // YYYYYYYYYYYYMMMMDDDDD ymd
// YYYYYYYYYYYYMMMM ymd ≫ 5
// & 0000000000001111 ... & 0xF
// 000000000000MMMM
int day = ymd & 0x1F ; // YYYYYYYYYYYYMMMMDDDDD ymd
// & 000000000000000011111 ... & 0x1F
// 0000000000000000DDDDD
// ymd の月を「3月」に修正
ymd = (ymd & ~(0xF ≪ 5)) | (3 ≪ 5) ;
// 000000000000111100000 0xF ≪ 5
// 111111111111000011111 ~(0xF ≪ 5)
// YYYYYYYYYYYYMMMMDDDDD ymd
// 111111111111000011111 ~(0xF ≪ 5)
// YYYYYYYYYYYY0000DDDDD ymd & ~(0xF ≪ 5)
// or 001100000 (3 ≪ 5)
// こんな大変な2進数計算じゃ、書き間違いするって...
// ビットフィールドを使うと、
struct YMD {
unsigned int year : 12 ;
unsigned int month : 4 ;
unsigned int day : 5 ;
} ;
struct YMD saitoh = { 1965 , 2 , 7 } ;
printf( "%d/%d/%d\n" , saitoh.year , saitoh.month , saitoh.day ) ; // 1965/2/7
saitoh.month = 3 ;
printf( "%d/%d/%d\n" , saitoh.year , saitoh.month , saitoh.day ) ; // 1965/3/7
ワード境界
ビットフィールドで、メモリを効率よく使う話とは反対の話として、ワード境界について話す。 最近のコンピュータであれば、メモリとのデータのやりとりは32bitなり64bitの一括で行う。 ワード境界とは、この一括してやりとりするデータ単位で、次のデータ単位との境界。 (32ビットでメモリアクセスするコンピュータであれば、(4*N-1)バイトと4*Nバイトの境界) この際に、構造体の1データがワード境界をまたがって配置されていると、1ワードのデータ 読み出しでも2回のメモリアクセスが必要となり、速度が低下する。
このためC言語では通常、ワード境界をまたぐような要素の配置はせずに、 使わないメモリを混入させてくれる。
struct A { // C言語では、通常packしない
char n[3] ; // 3byte
int x ; // 4byte
double y ; // 8byte
} ;
struct A a[3] ;
| packした時 | packしない時 |
----------+-------------+--------------+--------------------------------------
memory 00 | n0 n0 n0 x0 | n0 n0 n0 -- | ★packした時
memory 04 | x0 x0 x0 y0 | x0 x0 x0 x0 | printf( "%d" , sizeof( struct A ) ) ;
memory 08 | y0 y0 y0 y0 | y0 y0 y0 y0 | => 15
memory 12 | y0 y0 y0 n1 | y0 y0 y0 y0 |
memory 16 | n1 n1 x1 x1 | n1 n1 n1 -- | ★packしない時
memory 20 | x1 x1 y1 y1 | x1 x1 x1 x1 | printf( "%d" , sizeof( struct A ) ) ;
memory 24 | y1 y1 y1 y1 | y1 y1 y1 y1 | => 16
memory 28 | y1 y1 n2 n2 | y1 y1 y1 y1 |
memory 32 | n2 x2 x2 x2 | n2 n2 n2 -- |
memory 36 | x2 y2 y2 y2 | x2 x2 x2 x2 |
memory 40 | y2 y2 y2 y2 | y2 y2 y2 y2 |
memory 44 | y2 | y2 y2 y2 y2 |
packしてある構造体だと、a[0].x を読み出す時に、
memory 00 と memory 04 の2回メモリアクセスが発生する。
参考資料：
共用体
これまた、メモリを効率よく使うための文法。 データを保存したいけど、文字データ、整数データ、実数データのいずれかで覚えるという場合、
struct STRorINTorREAL { // printf( "%d" , sizeof( struct STRorINTorREAL ) ) ;
char string[ 8 ] ; // 8+4+8 => 20byte
int integer ;
double real ;
} ;
これでは、どれか1つのデータしか覚えないのなら、メモリがもったいない。 こういう時には、共用体を使う。
union STRorINTorREAL { // printf( "%d" , sizeof( struct STRorINTorREAL ) ) ;
char string[ 8 ] ; // max(8,4,8) => 8byte
int integer ;
double real ;
} ;
union STRorINTorREAL x ;
strcpy( x.string , "saitoh" ) ;
x.integer = 1965 ;
x.real = 12.3456 ;
しかし、共用体の中に何が入っているのか分からないと、使えないので、一般的には…
struct STRorINTorREAL {
int type ; // 本当は列挙型を使いたいけど説明は来週の予定...
union { // 無名共用体
char string[ 8 ] ;
int integer ;
double real ;
} ;
} ;
void set_integer( struct STRorINTorREAL* p , int x ) {
p->type = 1 ;
p->integer = x ;
}
void set_real( struct STRorINTorREAL* p , double x ) {
p->type = 2 ;
p->real = x ;
}
void set_string( struct STRorINTorREAL* p , char x[] ) {
p->type = 3 ;
strcpy( p->string , x ) ;
}
void print( struct STRorINTorREAL* p ) {
switch( p->type ) {
case 1 : printf( "%d\n" , p->integer ) ; break ;
case 2 : printf( "%f\n" , p->real ) ; break ;
case 3 : printf( "%s\n" , p->string ) ; break ;
}
}
void main() {
struct STRorINTorREAL a[ 3 ] ;
set_integer( &a[0] , 12345 ) ;
set_real ( &a[1] , 12.345 ) ;
set_string ( &a[2] , "abcde" ) ;
for( int i = 0 ; i < 3 ; i++ )
print( &a[i] ) ; // 12345 , 12.345 , abcde が表示。
}
おまけ(C++やオブジェクト指向を個人的に勉強している人へ…)
配列に違う型のデータでも入れられるのが共用体を使う理由。 だけど C++ であれば、仮想関数を使ってもっとスマートにかける。
#include
#include
class Object { // 仮想基底クラス
public:
virtual void print() = 0 ; // "=0"の意味：仮想基底クラスでは何もしない
} ;
class Integer : public Object {
public:
int integer ;
public:
Integer( int x ) { integer = x ; }
virtual void print() { printf( "%d\n" , integer ) ; }
} ;
class Real : public Object {
public:
double real ;
public:
Real( double x ) { real = x ; }
virtual void print() { printf( "%f\n" , real ) ; }
} ;
class String : public Object {
public:
char string[ 8 ] ;
public:
String( char x[8] ) { strcpy( string , x ) ; }
virtual void print() { printf( "%s\n" , string ) ; }
} ;
void main() {
Object *a[ 3 ] ; // ポインタじゃないと都合が悪いので...
// 配列a[3]に、整数、実数、文字列の違うデータを入れる
a[ 0 ] = new Integer( 12345 ) ;
a[ 1 ] = new Real( 12.345 ) ;
a[ 2 ] = new String( "abcde" ) ;
// 異なるデータがうまく表示できる
for( int i = 0 ; i < 3 ; i++ )
a[ i ]->print() ;
}