番兵
別名：番人
【英】Sentinel
番兵とは、プログラミングのテクニックの1つであり、処理範囲の境界に特定の値を目印として置いておくことで、プログラムの構造をシンプルにする手法のことである。
検索時に、検索範囲の後に検索する値と同じデータを置いておくと、最後には必ず見つかるために、値の比較のたびに毎回検索範囲の終了かどうかを確認する必要がなく、余計な手続きが減る。検索に成功した際に、それが番兵の位置ならば、実際には見つからなかったことになる。
このようにしてループ内の処理を減らすことは高速化に役に立ち、過去にはテクニックとして重宝されたが、初心者には意図が見抜けない場合もあり、コンピュータの性能が上がった現在ではその効果は薄れている。
なお、リスト構造においては、データは格納されないが、必ずリンク先が存在することを保証し処理を簡潔にするために、番兵ノードというテクニックもある。
番兵
(番人 から転送)
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/10/22 02:53 UTC 版)
ナビゲーションに移動 検索に移動番兵（ばんぺい、英: sentinel）は基地、野営地の出入りを警備する任務に就く兵士を指す。歩哨とも言う。
転じてプログラミング用語としては、データの終了を示すために配置される特殊なデータを指す。番人（ばんにん）とも言う。以下ではこの意味について示す。
実際にはこの用語は、微妙に異なる以下の2つの意味で使われる。
- 実データには出現しない、データの終了を表すための専用の値
- 入力データを処理するループの終了条件が複数ある場合に、条件判定の数を削減するために置くダミーのデータ
終了を表すための専用の値
主に可変長データの終了を識別するために、終了を示す記号として予約された値。
番兵の具体例としては、LISPで無効値を示すNILや、C言語の文字列終端を示すヌル文字（\0）などがある。また、ポインタを扱う言語ではヌルポインタが定義されており、線形リストや木構造などの終端を示すために使われる。
番兵を含むデータを処理するプログラムは、通常はループで入力データを処理しており、新たなデータを取得するとまず番兵か否かを判定する条件分岐を実行する。以下に、C言語における文字列比較関数 strcmp の実装例を示す。
int strcmp(const char s[], const char t[])
{
int i = 0;
while (s[i] != '\0' && t[i] != '\0') {
/* どちらかの文字列に番兵が現れたら終了 */
if (s[i] != t[i]) {
break; /* 不一致箇所を検出したら終了 */
} else {
i++; /* 一致している場合は次の文字へ */
}
}
return s[i] - t[i];
}
実データに出現する値だと、実データなのか終了なのか判断できないため、実データとしては出現しない値を使う必要がある。C言語の getchar 関数では、入力データとして char 型のすべての値が出現する可能性があるため、char 型の範囲では番兵のための値を確保することができない。そのため getchar 関数の返値の型は、より広い範囲の値を扱える int 型になっており、入力データを unsigned char 型の範囲の値として扱い、unsigned char 型としては出現しない値を番兵EOFとして使用している（-1を使う処理系が多い）。
コンピュータで可変長データを表現する方法は、末尾に番兵を置く方法と、長さを別途与える方法の2種類に大別できる。
条件判定の数を削減するために置くダミーのデータ
ループの終了条件が複数ある場合に、条件判定の数を削減するために置くダミーのデータ。この意味での番兵を使った最適化技法を番兵法（-ほう）と呼ぶ。
まず、1の語義に近い例を見る。
以下のC言語プログラムは、整数 entry と要素数 len の配列 a が与えられたときに、a[i] <= entry < a[i+1] となる添字 i を求める。ただし a[len-1] <= entry のときは、a[len] は存在しないが、len-1 を返す。また entry < a[0] のときは -1 を返す。
int selectEdge(int entry, int a[], size_t len)
{
int i;
for (i = len - 1; i >= 0; i--) {
if (a[i] <= entry)
break;
}
return i;
}
このプログラムには、ループ終了判定として i >= 0 と a[i] <= entry の2つの条件が現れる。しかし、a[0] にダミーのデータとして、常に a[0] < entry を満たす値を入れておけば、以下のように単一の終了条件に書き直すこともできる。
int selectEdge(int entry, int a[], size_t len)
{
int i;
for (i = len - 1; ; i--) {
if (a[i] <= entry)
break;
}
return i;
}
番兵法はループ中の条件判断を削減できるため、実行時間の削減が非常に重要な場合によく検討される。1 回の条件判断にかかる時間は短くても、ループで繰り返す場合には大きな差となる場合がある。しかしソース上で終了条件がわかりにくくなる可能性も高く、現代の高速化したコンピュータにおいては必ずしも歓迎される技法ではない。採用にあたっては、その利点・欠点を十分に考慮する必要がある。
関連項目
番人
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/10/19 18:16 UTC 版)
乱世 天上4兄弟の長男。異名:人斬り乱世。天上門の番人。 超神器の1つであり、振るたびに自らの命を削る呪い刀でもある破修羅（バシュラ）の所持者。 ガマ仙人 遥か上空から地上を見つめる仙人。王の称号を賜るのもこの人。美少年好きの変態で、普段は髭の生えた蛙の姿だが、男とキスをすると元の姿である美形の騎士に戻る。何故蛙の姿に変えられているのかは不明。 元ネタはおそらく作者の別作品『変身王子 ケエル』と思われる。 魔剣の1つであり呪い刀であるダークナイトを作り乱世不在の代わりに天上門の番人となる。 『PAPUWA』にも登場。
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「番人」の例文・使い方・用例・文例
- 一番人気の馬に50ドル賭ける
- 入り口に番人をおく
- どの国が、一番人口が多いか知っていますか？
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- アメリカで一番人気のあるスポーツは何ですか。
- 彼らは番人に気前よくチップをはずんで抱き込み, 裏門から入れてもらった.
- 番人がいるばかりで家は空
- 踏切り番人
- （狂人などに）番人をつける
- 狂人に番人がつけてある
番人と同じ種類の言葉
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