C/C++の基礎

C・C++の演算子と式

このレッスンでは、CとC++で算術・代入・比較・論理演算子を使い、整数の割り算のルールを理解します。

はじめに

演算子は、a + bやa > bのように値を組み合わせて式を作ります。CとC++の演算子はほとんど同じで、初心者がよく驚く整数の割り算のルールも共通です。整数どうしを割ると、小数部分は切り捨てられます。

大切なポイント

コンパイラの警告（compiler warning）を有効にして、すべての警告を直しましょう。
それぞれの値のデータ型と寿命（lifetime）をしっかり理解しましょう。
入力データと配列のインデックスの範囲は必ずチェックしましょう。

CとC++のコード例

実行 →

main.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 17, b = 5;

    printf("a + b = %d\n", a + b);
    printf("a - b = %d\n", a - b);
    printf("a * b = %d\n", a * b);
    printf("a / b = %d\n", a / b);              /* integer division drops the fraction */
    printf("a %% b = %d\n", a % b);             /* remainder */
    printf("a / 5.0 = %.1f\n", a / 5.0);        /* one double operand gives a double */

    int total = 10;
    total += 5;
    total *= 2;
    printf("total = %d\n", total);

    int count = 0;
    count++;
    printf("count = %d\n", count);

    /* Comparisons and logical operators give 1 (true) or 0 (false). */
    printf("a > b: %d, a == 17: %d\n", a > b, a == 17);
    printf("a > 10 && b > 10: %d\n", a > 10 && b > 10);
    printf("a > 10 || b > 10: %d\n", a > 10 || b > 10);
    return 0;
}

実行結果

a + b = 22
a - b = 12
a * b = 85
a / b = 3
a % b = 2
a / 5.0 = 3.4
total = 30
count = 1
a > b: 1, a == 17: 1
a > 10 && b > 10: 0
a > 10 || b > 10: 1

C++

実行 →

main.cpp

#include <iostream>

int main() {
    int a = 17, b = 5;

    std::cout << "a + b = " << a + b << '\n';
    std::cout << "a - b = " << a - b << '\n';
    std::cout << "a * b = " << a * b << '\n';
    std::cout << "a / b = " << a / b << '\n';           // integer division drops the fraction
    std::cout << "a % b = " << a % b << '\n';           // remainder
    std::cout << "a / 5.0 = " << a / 5.0 << '\n';       // one double operand gives a double

    int total = 10;
    total += 5;
    total *= 2;
    std::cout << "total = " << total << '\n';

    int count = 0;
    count++;
    std::cout << "count = " << count << '\n';

    // bool values print as true/false with std::boolalpha.
    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "a > b: " << (a > b) << ", a == 17: " << (a == 17) << '\n';
    std::cout << "a > 10 && b > 10: " << (a > 10 && b > 10) << '\n';
    std::cout << "a > 10 || b > 10: " << (a > 10 || b > 10) << '\n';
}

実行結果

a + b = 22
a - b = 12
a * b = 85
a / b = 3
a % b = 2
a / 5.0 = 3.4
total = 30
count = 1
a > b: true, a == 17: true
a > 10 && b > 10: false
a > 10 || b > 10: true

CとC++の比較

aとbはどちらもintなので、17 / 5の結果は3.4ではなく3になります。小数部分を残すには、少なくとも一方をdoubleにする必要があります。演算子%は余りの2を返します。Cでは比較や論理演算子&&、||が1か0を返し、C++ではtrueかfalseを返します。std::boolalphaを使うと、結果を文字で表示できます。

Cは小さな手続き型の関数を使い、データがメモリ上でどう表されるかをそのまま見せます。

C++

C++は低レベルの操作もできるまま、ライブラリの型やより安全な抽象化を加えます。

発展問題

両方のバージョンを実行し、コードを書き換えて、それぞれの言語がもたらす安全性の違いを観察しましょう。

不正な入力や境界の値で試しましょう。
警告を増やすフラグ-Wall -Wextra -Wpedanticを付けてコンパイルしましょう。
共通の宣言はヘッダーファイルに、実装は別のファイルに分けましょう。

チャレンジで練習する

このレッスンの内容を使って実際の問題を解きましょう。各チャレンジはブラウザで動き、すぐにテストされ、AI のレビューも受けられます。

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