ライフゲーム・シミュレーターのエントリポイント

全体の実行フロー（練習の要点）

1. 引数パース: parse_arguments() を呼び出し、実行に必要なパラメータを取得する。
2. メモリ確保: current_board_obj と next_board_obj の2つを生成する。

   注意

   片方の確保に失敗した場合、既に確保した方を解放して異常終了すること。

3. 初期化: initialize_board_from_input() を呼び出し、ユーザー入力から初期盤面を作成する。
4. シミュレーション: simulate_life_obj() を実行し、指定世代数後の状態を計算する。
5. 結果出力: 最終的な盤面を print_board_obj() で表示する。
6. 後処理: 使用した全ての Board オブジェクトを解放し、メモリリークがない状態で終了する。

引数

argc	コマンドライン引数の個数
argv	コマンドライン引数の配列

戻り値

int 終了ステータス (0: 正常終了, 1: 異常終了)

main.c の 117 行目に定義があります。

コマンドライン引数のバリデーションとパース

チェック項目

• 引数の個数が正しいか（プログラム名を含めて4つ）。
• width, height が正の整数か。
• iterations が0以上の整数か。

覚え書き

エラー時は標準エラー出力に適切なメッセージを表示して終了してください。

戻り値

1: 成功, 0: 失敗

main.c の 161 行目に定義があります。

ゲーム盤（Board構造体）のメモリ確保と初期化

実装のステップ

1. Board構造体自体のメモリを calloc 等で確保する。
2. 指定された height 分の char* 配列（行）を確保する。
3. 各行に対して width 分の char 配列（セル）を確保する。
4. すべてのセルを死滅状態（DEAD）で初期化する。

覚え書き

途中のメモリ確保で失敗した場合は、それまでに確保したメモリをすべて解放（ロールバック）し、 メモリリークを防ぐように実装してください。

引数

[in]	width	盤の横幅
[in]	height	盤の縦幅

戻り値

生成されたBoardへのポインタ（失敗時はNULL）

main.c の 196 行目に定義があります。

ゲーム盤のメモリ解放

実装のステップ

1. 2次元配列 cells の各行を順次解放する。
2. 行ポインタの配列自体を解放する。
3. Board構造体本体を解放する。

注意

board_obj が NULL の場合にアクセスしないようガードを入れてください。

引数

board_obj

解放するBoardオブジェクトへのポインタ

main.c の 245 行目に定義があります。

標準入力からペン操作を受け取り、初期盤面を作成する

操作コマンドの定義

• w, a, s, d: ペン座標の移動（上下左右）
• x: ペンの「描画中/非描画」状態の切り替え（トグル）

実装のステップ

1. ペンの初期位置を (0,0)、描画状態を OFF に設定する。
2. 標準入力から1文字ずつ読み込む（read 等を使用）。
3. 入力文字に応じてペン座標を更新する（盤外に出ないよう制御）。
4. ペンの状態が「描画中」であれば、現在の座標のセルを ALIVE に更新する。

引数

[in,out]	board_obj	編集対象の盤
[in,out]	pen_state	ペンの座標や描画状態を保持する構造体

main.c の 274 行目に定義があります。

ライフゲームのルールに基づき、次世代の盤を計算する

ライフゲームの基本ルール

• 誕生: 死んでいるセルに隣接する生存セルがちょうど3つあれば、次は生存。
• 生存: 生きているセルに隣接する生存セルが2つか3つなら、次は生存。
• 過疎・過密: それ以外の場合、次の世代では死滅する。

実装のステップ

1. 指定された iterations 回数だけ以下の処理を繰り返す。
2. 全セルをループで走査し、各マスの「次の状態」を count_live_neighbors_obj() を使って判定する。
3. 判定結果を next_board に書き込む。
4. すべての更新が終わったら、next_board の内容を current_board にコピーする。copy_board_obj()

引数

[in,out]	current_board	現在の世代（処理後、次世代に書き換わる）
[in]	next_board	作業用のバッファ盤
[in]	iterations	シミュレーションを回す世代数

main.c の 322 行目に定義があります。

指定した座標の周囲（8近傍）にいる生存セル数をカウントする

実装のステップ

1. 対象座標 (x, y) の周囲1マス（-1 〜 +1）をループで走査する。
2. 自分自身の座標 (0, 0) はカウントから除外すること。
3. 走査先の座標が盤の範囲内（0 <= x < width 等）にあるかチェックする。
4. 範囲内のセルが ALIVE であればカウントを増やす。

引数

[in]	board_obj	参照する盤
[in]	x	対象のX座標
[in]	y	対象のY座標

戻り値

生存している近傍セルの数 (0〜8)

main.c の 369 行目に定義があります。

ある盤の状態を別の盤に完全に複製する

実装のステップ

1. 二重ループ（y, x）を使用して、全てのセルの座標を走査する。
2. src->cells[y][x] の値を dest->cells[y][x] に代入する。

注意

両方の盤の width と height が同一であることを前提としますが、 実装ミスを防ぐため、コピー前にサイズの一致を確認する処理を入れるとより安全です。

引数

[out]	dest	コピー先の盤（上書きされる）
[in]	src	コピー元の盤（参照のみ）

main.c の 403 行目に定義があります。

盤面の現在の状態を標準出力に描画する

実装のステップ

1. 外側のループで「行（y座標）」を走査する。
2. 内側のループで「列（x座標）」を走査し、putchar() 等でセル内の文字を表示する。
3. 各行の終わりには必ず改行文字(\n)を出力 する。

覚え書き

DEAD はスペース（' '）、ALIVE はゼロ（'0'）など、定義されたマクロを使用して 出力内容を切り替えてください。

引数

[in]

board_obj

出力対象の盤

main.c の 432 行目に定義があります。