前回の課題（report6.rb）はgetsメソッドを使って外部ファイルから1行ずつ読み込み特定の処理を行うものであった。読み込むファイルの指定は、ktermでプログラムを実行する際に

pan{c10xxxx}% ruby kadai6.rb work.txt

というように、実行するプログラム名の後ろに記述した。これにより指定した任意のファイルを自由に読み込むことが可能となった。

しかし、こうした指定方法にはデメリットもある。

• ファイル名の入力間違いが生じる可能性がある
• ファイル名を指定し忘れる可能性がある
• 常に同じファイルを用いるのであれば、いちいち指定するのがわずらわしい

これらの問題に対処するために準備されているのがopenメソッドである。openメソッドを使うとプログラム内でファイルオープンやクローズを行うことができる。

open（"ファイル"，"モード"）do |変数|
    開いたファイルを使って行う処理
end

前回の授業で取り上げたanalysis.rbを改良し、openメソッドを使ってファイルからのデータの読み込みができるように書き換えてみよう（open.rb）。

#!/usr/koeki/bin/ruby

#初期設定

number = []   #学籍番号を代入する配列
score = []    #得点を代入する配列

sum = 0       #合計を代入する配列
n = 0         #配列に使用するインデックス
i = 0         #配列に使用するインデックス

#学籍番号と得点の読み込みと合計の計算

open("data.txt","r") do |test|
  while line = test.gets
    if /(\S+)\s+(\d+)/ =~ line
      number[n] = $1
      score[n] = $2.to_f
      sum += $2.to_f
      n += 1
    end        #ifに対するend
  end          #whileに対するend
end            #openに対するend

#個々人の得点と平均点との差

average = sum / n

STDERR.print"- 学籍番号 ------ 得点 ---- 差 - \n"
while i < number.length
  STDERR.printf("  %-10s \t %3d \t %6.1f\n", 
  number[i],score[i],score[i]-average)
  i += 1
end

変更点は黄色で示している。open ("data.txt","r") do |test|としているので、開くファイル名はdata.txtである。モードはrなので読み込み専用である。また変数名はtestとしている。

open-end内でファイルから1行ずつ読み込み、正規表現にマッチさせて()内にマッチする学籍番号と得点をそれぞれ$1、$2で取り出し各変数に代入している。

プログラムを実行すると、analysis.rbと同じ結果を得る。ただし、analysis.rbはktermで実行する際に後ろに読み込むファイル名の指定が必要であったのに対し、open.rbはopenメソッドを使ってプログラム内で開くファイルを指定しているので、ktermでの実行時にはファイル名の指定はしていない。

pan{c10xxxx}% ruby open.rb[Return]
- 学籍番号 ------ 得点 ---- 差 -
  c110001         45       -4.9
  c110002         52        2.1
  c110003         38      -11.9
  c110004         60       10.1
  c110005         44       -5.9
  c110006         67       17.1
  c110007         50        0.1
  c110008         57        7.1
  c110009         41       -8.9
  c110010         45       -4.9

なお、ファイルからの読み込みを行うgetsメソッドやディスプレイにメッセージを表示するprintfメソッドの前にtestやSTDERRなどがついている。getsメソッドはキーボードとファイルからデータを読み込むことができ、printメソッドやprintfメソッドはディスプレイとファイルに出力することができる。したがって、どこから読み込みどこに出力するのかを指定しなければ、適切に動作をすることができなくなる。

今度はopenメソッドを使ってファイルへの書き込みを行う。printメソッドやprintfメソッドの表示先をディスプレイではなくファイルにすることで、ファイルへの書き込みが行われる（open2.rb）。

#!/usr/koeki/bin/ruby

number = []
score = []
i = 0
j = 0

open("data2.txt", "a") do |mark|
  while true
    STDERR.print"学籍番号を入力してください(終了はq)\n"
    number[i] = STDIN.gets.chomp!
    if number[i] == "q"
      then break
    end
    STDERR.print"得点を入力してください\n"
    score[i] = STDIN.gets.chomp!.to_i
    i += 1
  end

  mark.print"学籍番号         点数\n"

  while j < number.length
    mark.printf("%-10s \t %3d\n", number[j],score[j])
    j += 1
  end
  
  STDERR.print"ファイルへの書き込み終了です。\n"
end

このプログラムは、学籍番号と得点の入力を促し、順番に入力された値を受け取ってファイル（data2.txt）に出力するものである。

pan{c10xxxx}% ruby open2.rb[Return]
学籍番号を入力してください(終了はq)
c1080014[Return]
得点を入力してください
45[Return]
学籍番号を入力してください(終了はq)
c1080026[Return]
得点を入力してください
68[Return]
学籍番号を入力してください(終了はq)
q[Return]
ファイルへの書き込み終了です。

結果をファイルに出力するので、プログラムを実行しただけではうまく結果が得られているのかどうかわからない。では、このプログラムを実行したことにより生成されたdata2.txtの中身を確認してみよう。

中身を確認する場合、emacsでdata2.txtを開いても良いが、単に中身を確認するだけであればkterm上でcatコマンドやlessコマンド（詳細はUNIX主要コマンドのページを確認）を使用してもよい。cat　ファイル名でそのファイルの中身を見ることができる。

pan{c10xxxx}% cat data2.txt[Return]
学籍番号         点数
c1080014          45
c1080026          68

ファイルの中身を確認すると、open.rbで読み込みに使用したdata.txtと同一の構造をとっていることがわかる。つまり、このプログラムでopen.rbで使用するデータを作成することができる。

若干繰り返しになるが、openメソッドに関連する部位について確認しよう。

open ("data2.txt", "a") do |mark|

openメソッドを使って、data2.txtというファイルを開いている。モードはaなので追加書き込み専用となる。はじめてこのプログラムを実行した際にはdata2.txtというファイルは存在しないため新規作成される。2回目以降に実行した場合はdata2.txtは存在しているので、データの末尾に追加で書き込みが行われる。do |mark|のmarkはファイルに書き込みを行う際の変数として利用している（後述）。

STDINとSTDERR、mark

複数のデータ読み込み元、複数のデータ出力先がある場合は、どこから読み込むのか、どこに出力するのかを指定する必要がある。キーボードからの入力を読み込むためにはSTDIN.gets、ファイルからの読み込みはmark.gets（このプログラムでは使用していない）を用いる。

ディスプレイに出力する場合にはSTDERR.print、STDERR.printf、ファイルに出力する場合にはmark.print、mark.printfを用いる。

mark.printf ("%-10s \t %3d\n", number[j],score[j])

通常のprintfにmark.がついている。このmarkは、openメソッドの行で指定した変数名である。変数名.メソッドとすると、そのメソッドが働く先はファイルとなる。ここではmark.printfとしてファイルに出力している。

ファイルに出力する内容は、number[j]とscore[j]であり、numberには学籍番号、scoreには得点が代入されている。while-end内でjの値を1ずつ増加しながら読み出しているため、結果的に全てのデータがファイルに書き込まれる。学籍番号は文字であるため、printfの書式制御文字は%sとしている。\tはキーボードのtabキーの効果を持ちスペースよりも広い空白を挿入する。

open2.rbを繰り返し実行した場合、data2.txtはどのように変化するだろうか。最低でも2回実行し、1回実行するごとにcatコマンドを使ってファイル内を確認する。その後、モードをaからwに変更し2回実行する。こちらも毎回catコマンドでdata2.txtの内部を確認する。この結果としてわかったことをまとめよ。

制限時間は10分。出席点は2点。提出要領は下記の通り。

• 提出先：課題提出用メールアドレス
• メールのSubject：ruby09
• 本文の構成：1行目で学籍番号、氏名を記載する。2行目以降はcatコマンドで確認したdata2.txtを貼りつける。最低でも4回実行するので4回分（以上）貼りつける。その後わかったことを記載する。

Tips：emacsでの日本語入力のオンオフはCtrl+oです

Tips：Mewによるメールの送り方はMewコマンドを参照

open.rbとopen2.rbを合体するとデータの入力と分析を1つのプログラムで行うことができるようになる。if文を設けて、入力モードと分析モードのどちらを使用するか選択できるようにする。

以下のプログラム（open_final.rb）はif文を使って入力モードと分析モードのどちらも利用できるようにしている。黄色で強調された部分が追加されているだけで、あとはopen.rbとopen2.rbをそのまま使用している。ただし、ファイル名だけはtest.txtで統一している。入力モードと分析モードで参照するファイルが異なると意味がないからである。

#!/usr/koeki/bin/ruby

STDERR.print"入力モードは1、分析モードは2を入力\n"
mode = STDIN.gets.chomp!.to_i

if mode == 1
  number = []
  score = []
  i = 0
  j = 0

  open("test.txt", "a") do |mark|
    while true
      STDERR.print"学籍番号を入力してください(終了はq)\n"
      number[i] = STDIN.gets.chomp!
      if number[i] == "q"
        then break
      end
      STDERR.print"得点を入力してください\n"
      score[i] = STDIN.gets.chomp!.to_i
      i += 1
    end

    mark.print"学籍番号         点数\n"

    while j < number.length
      mark.printf("%-10s \t %3d\n", number[j],score[j])
      j += 1
    end

    STDERR.print"ファイルへの書き込み終了です。\n"
  end

elsif mode == 2
  number = []
  score = []
  sum = 0
  n = 0
  i = 0

  open("test.txt","r") do |test|
    while line = test.gets
      if /(\S+)\s+(\d+)/ =~ line
        number[n] = $1
        score[n] = $2.to_f
        sum += $2.to_f
        n += 1
      end
    end
  end

  average = sum / n

  STDERR.print"- 学籍番号 ------ 得点 ---- 差 - \n"
  STDERR.print"\n"
  while i < number.length
    STDERR.printf("  %-10s \t %3d \t %6.1f\n",
    number[i],score[i],score[i]-average)
    i += 1
  end

else
  STDERR.print"そんなモードないです。\n"
end

以下の3種類の課題からどれか1つを選んで実施する（report7.rb）。

1. 問題1（6点満点）：前回作成したreport6.rbをopenメソッドを使って書き直す。
2. 問題2（8点満点）：open_final.rbは入力モードと分析モードの2つのモードをもつプログラムである。前回作成したreport6.rbの下に、open2.rbに相当するresult.txtに出欠・レポート点を出力するプログラム断片を続けて書き、データ入力モード（今回作成）と成績評価モード（report6.rb）の2つのモードをもつ単一のプログラムを作成せよ。プログラムはopenメソッドを使用して書くものとし、成績評価モードでは結果をktermに出力すること。ベースとなるreport6.rbは前回作成したもので（1番、2番、3番いずれでも）よい。入出力に使用するresult.txtについても、前回のresult1.txt、result2.txtのいずれをベースにしても構わない。
3. 問題3（10点満点）2番と同じだが、データ入力モードにおいて入力を途中で中断した際に、その次の回のデータから入力できるようにせよ。具体的には5回目の授業までデータ入力を行って終了した場合、次回実行時に、自動的に6回目の授業からデータ入力ができるようにする。

問題2、問題3の実行結果のイメージを示す。

問題2

pan{c10xxxx}% ruby kdadai7.rb 
データ入力モードは1、成績評価モードは2　を入力：1
授業回数を入力：1
出席有無を入力：出席
レポート点を入力：6.5

授業回数を入力：2
出席有無を入力：出席
レポート点を入力：8
　　　　　　：

問題3

pan{c10xxxx}% ruby kdadai7.rb 
データ入力モードは1、成績評価モードは2　を入力：1
第1回目の授業について入力して下さい（中断はq）
出席有無を入力：出席
レポート点を入力：6.5

第2回目の授業について入力して下さい（中断はq）
出席有無を入力：q

pan{c10xxxx}% ruby kdadai7.rb 
データ入力モードは1、成績評価モードは2　を入力：1
第2回目の授業について入力して下さい（中断はq）
出席有無を入力：出席
　　　　　　：

提出要領

• 提出先：課題提出用メールアドレス
• 提出期限：6/21(日）23:00
• メールのSubject：report07
• 本文の構成：1行目で学籍番号、氏名を記載する。2行目に何番を選んだかを記載し、3行目以降は下記の構成とする
  1. 作成したプログラム
  2. プログラムの実行結果
  3. データ入力モードで生成されたファイル（2or3番のみ）
  4. プログラムの説明
  5. 感想

採点要領

• 採点基準：期限内提出点（2点）、メールの体裁（1点）、プログラム（1点||3点||4点）、プログラムの説明（2点||2点||3点）
• プログラムの説明(1番)：変更箇所のみ説明すればよい。
• プログラムの説明(2番or3番)：重要だと思うところを説明する。
• わかりにくい説明や、Webページを単にコピー&ペーストしただけの説明は減点することがある。一度読み直してから提出すること。
• 驚異的に良くできているレポートについては満点を超える得点をつけることがある。
• よくできていたレポートは、他の人の参考になるよう、本人が特定できないような形で掲載する。掲載してほしくない場合はメールでの課題提出時にその旨記載すること。