プチコン3号簡易関数電卓 QSP

プチコン3号プログラム

簡易関数電卓 QSP

初出公開日　2015年8月31日
【3DS両対応】【BIG動作可】　プチコンBIGでも特に問題なく動作します

　これはプチコン3号のQSP（WIDTH 16の1画面プログラム）で作った簡易的な関数電卓です。

　「簡易関数電卓QSP」の基本的な使い方の説明はQSPコーナーの「簡易関数電卓QSP」の項目で行っていますのでそれをご覧になってください。このページでは「簡易関数電卓QSP」の動作原理の解説や拡張関数ライブラリの使い方や自分でライブラリを作る方法などを詳しく書いていきます。

「簡易関数電卓 QSP」の動作の仕組み
拡張関数ライブラリ1 について
拡張関数ライブラリ2 について
拡張関数ライブラリ3 について
拡張関数ライブラリ4 について
拡張関数ライブラリ5 について
ゲーム「CAVE」について
自分でライブラリを作る方法 1 （戻り値のある関数を作る）
自分でライブラリを作る方法 2 （戻り値を設定しない関数を作る）

※簡易関数電卓QSPのフルバージョンに含まれるプログラムのうちこのPSTR$()のプログラムのみQSPではありません。
　あとはすべてQSPであり、QSPの「簡易関数電卓QSP」にQSPのプログラムをいくつか追加することで機能を増やしています。

　PS()関数を使用する場合には式全体をPS()関数で囲ってください。同じく式全体を囲う必要のあるFRAC()関数と併用する場合は PS(FRAC(計算式)) のようにFRAC()関数をPS()関数で囲ってください。これによってFRAC()関数で分数で表示されない場合は高精度の小数で表示されます。

拡張関数ライブラリ4 について

　拡張関数ライブラリ4によってTMR()関数、STW()関数という2つの関数が追加されます。この拡張関数ライブラリ4そのものがQSPです。

《　プログラムリスト　》

《　実行時のスクリーンショット　》

　TMR()関数はタイマー機能を持つ関数です。

《例》 TMR(10) と入力　→　10秒のカウントダウンタイマー

　設定は秒単位で行います。5分タイマーにしたい場合は5に60を掛けてTMR(300)もしくはTMR(5*60)としてください。
　ちなみに引数には小数にも対応しています。TMR(9.5)とすれば最初の10が0.5秒の表示、後の9、8、7、6、5、4、3、2、1が各1秒の表示の9.5秒タイマーになります。
　カウントダウン途中でもYボタンを押せば終了できます。

　STW()関数はストップウォッチ機能を持つ関数です。

《例》 STW(0) と入力　→　0を起点としたストップウォッチ

　Aボタンでスタート、Yボタンで停止のストップウォッチです。表示の単位は「秒」、分解能は約1/60秒となっています。
　基本的にはSTW(0)のように引数0で使用することになりますが、それ以外の引数を設定するとそれを起点としたストップウォッチになります。（例えばSTW(5.67)とすれば5.67を起点するストップウォッチになる）
　F2に前回の計測結果が入っているためそれを引数に入れると前回停止したときの時間から継続した時間を計測できます。（デフォ設定ではF2だけどBボタンやXボタンを押しながらスタートするとF3やF4になる）
　引数は無しで一旦停止したら自動的に前回の計測の続きから計測というような仕様も考えましたが、それだとゼロに戻す関数が必要になりリストが長くなりQSPには収まらないという問題があるだけではなくストップウォッチ専用ソフトではなため別の処理を行っている間に「前回の計測の続き」ができない場合が発生してしまうこともあるということを考慮して引数で起点を設定という仕様にしました。

拡張関数ライブラリ5 について

　拡張関数ライブラリ5によってKEYS()関数、KEYL()関数、KEYC()関数、FN()関数という4つの関数が追加されます。この拡張関数ライブラリ5そのものがQSPです。

《　プログラムリスト　》

《　実行時のスクリーンショット　》

　KEYS()関数はファンクションキー（F2～F5）の内容をファイル名を付けてセーブする関数です。

《例》 KEYS("ABC") と入力　→　ファイル名"ABC"でセーブする

　F2～F5の内容を1つのファイルに一括セーブします。

　KEYL()関数はファンクションキー（F2～F5）の内容をロードする関数です。

《例》 KEYL("ABC") と入力　→　ファイル名"ABC"のファイルをロードする

　ロードに対応しているのはKEYS()関数でセーブされているデータのみです。

　KEYC()関数はファイルの内容をチェックする関数です。

《例》 KEYC("ABC") と入力　→　ファイル名"ABC"の内容をチェックする

　ファンクションキーにロードせずに実行画面上でファイルの中身を確認するための機能です。

　KEYS()関数でセーブされたファイルは「（F2のデータ）←（F3のデータ）←（F4のデータ）←（F5のデータ）←」という感じで1つのファイルになっています。したがって、KEYC()を使いこのようになっているかどうかを確認してやればロード可能なデータか否かが分かります。また、ロード可能なデータであってもロードしたいファイルかどうかもこれで確認できるでしょう。
　ちなみに←は改行コードではなく矢印となっているわけですが、これはKEYC()でチェックする際に区切りの視認性を高めるためです。

　FN()関数は任意のファンクションキーにデータを書き込む関数です。

《例》 FN(2,"2+3*4") と入力　→　F2に"2+3*4"を書き込む

　よく使う計算式などを書き込んでおくと便利です。F1～F5の範囲で設定できますが、F1は式を入力するたびに常時書き換えられるためすぐに上書きされてしまうので注意が必要です。

《　ファンクションキーの安全性　》

F1	常に上書きされるためFN()を使った任意書き込みは無意味
F2	Bボタン、Xボタンを押してない時は上書きされる
F3	Bボタンを押している時のみ上書きされる
F4	Xボタンを押している時のみ上書きされる
F5	FN()を使わない限り基本的に上書きされない

　これを見るとF3、F4は上書きで消えてしまうリスクが小さいためFN()関数は活用が十分にできるでしょう。F5はFN()で書き換えるか、ファンクションキーを書き換える自作関数を作らない限りは簡易関数電卓QSPを実行中に上書きされる心配はありません。そのためF5をどのように使うかが重要になってくるかもしれません。

　1つのファンクションキーには128文字まで書き込むことが可能です。128文字超256文字以下の場合は最後の128文字分が有効です。256文字超の場合は129～256文字目が有効です。
ファイル名"ABC"のファイルをロードする。
　正しくはファンクションキーには128文字ではなく256文字まで書き込むことができるのですが、普通にファンクションキーを押した場合には128文字しか読み出すことができない仕様になっているためです。プログラム内でA$=KEY(5)やKEY 5 OUT A$のように使用する場合は最初の256文字分をすべて読み出すことが可能です。

　これら4つの関数を使用すればファイル操作を自由自在に行うことが可能になり「簡易関数電卓QSP」の汎用性が飛躍的に高まるでしょう。

ゲーム「CAVE」について

　CAVE()関数は横スクロールゲーム「CAVE」となっています。このCAVEもQSPです。

《　プログラムリスト　》

《　実行時のスクリーンショット　》

　計算式入力画面でCAVE()と入力すればゲームスタートです。左端で動いているピンクの物体が自機でこれはボタンを押すと上昇し離すと下降します。画面外に出てしまうか壁にぶつかればゲームオーバーとなりスコアを表示します。

　CAVEはいわゆる「よっぱらいゲーム」「避けゲー」に属するシンプルなゲームですが、私が作るプログラムではサンプルとして用意されることが多いです。
　初出はプチコンmkIIでのGRPによるスクロールのサンプル用（詳しくはプチコン講座第7回を参照）として作ったものでプチコンmkIIで試作した自作のOSもどき「Petitcom OS（仮称）」のマルチタスク動作の例（詳しくはYouTubeで公開している動画を参照）として用意しました。
　プチコン3号においては入門講座においてGRPによるスクロールのサンプルとして用意（「グラフック画面をスクロールさせよう」を参照）していますが、このQSP版ではそれをさらにコンパクトにしています。

　ゲーム内容は過去に作ったものとそれほど変わらずどんどん狭くなる洞窟を進むだけ（上下に大きく動けば高得点に繋がるのも従来通りの仕様）であり、この簡易関数電卓QSP版としてはスコアをCAVE()関数の戻り値にしています。そのためCAVE()+CAVE()と入力すれば2回連続でプレイし、その合算スコアを表示可能になっています。（もちろん、CAVE()*100とすればスコアを100倍したチートスコアになる）

自分でライブラリを作る方法 1

　上記の拡張関数ライブラリ1～5やゲーム「CAVE」を見れば自作関数を作ることでどんどん機能を追加可能なことが分かるでしょう。
　では、どのようにすれば作れるかを書いていきます。

　「簡易関数電卓QSP」では戻り値が数値1つの自作関数のみ対応しています。これさえ守れば難しいことは何もありません。普通に自作関数を作るだけです。
　ただし、作った自作関数は別スロットから呼び出すことになるためDEFではなくCOMMON DEFとしてスロットを跨いだ利用ができるようにする必要があります。

　それと基本的には簡易関数電卓QSPのシステムプログラムで使われているグローバル変数（A$、B$、K、L）をライブラリ（自作関数）内で使用すると誤動作をしてしまう可能性があるため注意が必要です。（当然自作関数内で同名のローカル変数を使うならば何の問題もない）
　ただし、以下のグローバル変数は意図的に値を書き換えてより高度なライブラリを作ることができます。詳しくは後で説明しています。

《　ライブラリ内で使用可能なグローバル変数とその意味　》

B$	計算結果
K	結果を書き込むファンクションキー
L	結果を表示するかのフラグ L=0ならば結果は非表示になる

※ライブラリ内でB$の値を書き換えても結果には反映されないためその元となるスロット2の1行目を直接書き換える必要がある

　対応しているのが「戻り値が数値1つの自作関数」ということで何を戻り値にするかという問題が発生しそうですが、これは上記のCAVEのようにスコアを戻り値にすれば一般的な「スコアが表示されるゲーム」であればどのようなジャンルのゲームであってもこの簡易関数電卓QSP上で動作させることが可能になります。

《　参考　》 ゲーム「CAVE」のプログラムリスト

　スコアが戻り値なのでCAVE()+CAVE()*CAVE()ならばCAVEを3回プレイして1回目と2回目のスコアを掛けてそれに3回目のスコアを加算したものが表示されます。（プチコン3号では式の後から順番に評価されるため）
　CAVE以外にも戻り値があるゲームやツールを入力画面で一度に入力した場合には同じようにその戻り値を使って演算したものを最後に表示します。

　では、簡単に数当てゲームでも作ってみましょう。スコアは特にありませんが、戻り値は当たるまでにかかった回数にでもしましょう。

《　戻り値のある関数の作成例　》
数当てゲームを行うKAZUATE()関数

　これを簡易関数電卓QSPのリストの末尾にコピペで追加し計算式入力画面でKAZUATE()と入力することで数当てゲームが開始されます。（COMMON DEFを使っているため簡易関数電卓QSPがプログラムスロット0、このKAZUATE()がプログラムスロット3に入っているならばリストをコピペしなくても簡易関数電卓QSPのリストの最初にUSE 3を追加するだけでもいい）
　内容はごくシンプルな数当てゲームでコンピュータが考えたランダムな3桁の数字（100～999）が何かを当てるだけです。違う場合はそれより大きいか小さいかというヒントを教えてくれるため普通にプレイすれば10回以内くらいで正解させて処理を終了させることができるでしょう。
　ゲーム終了時に"正解までの回数"と表示されますがKAZUATE()関数を終了してメインに処理が戻ったときに「"="＋戻り値（ここでは正解までの回数）」が表示されます。"KAZUATE()"は10文字であるためX座標10に"="が表示されています。

　CAVE()+KAZUATE()と入力すれば最初に数当てゲームを実行して次にCAVEを実行しそのスコアを加算したものを最後に表示します。
　KAZUATE()+CAVE()と入力すると先にCAVEで後から数当てゲームになるのですが、CAVEは実行前にCLSが実行され数当てゲームはCLSが実行されないためCAVEが終了時に表示される"スコア"という文字だけ残ってしまうのが気になるかもしれません。

　さて、何を戻り値に設定するのかが難しいですが、基本的にはゲームならばスコアを戻り値にすれば問題ないですね。ただし、複数入力することでその順番（入力した逆順）通りに実行が可能なのですが、計算結果においては意味のある値にはならないでしょう。これはCAVEと数当てゲームのスコアを加算したものを表示したものを見れば言わんとしていることが何かが分かると思います。
　もっとも、1回の入力で1つのゲームやツールを起動させるだけならばこの問題は起きませんが、それでも「戻り値は表示する意味のある値にする必要がある」ために戻り値を何にするかで悩んでしまうかもしれません。