初心者向けC/C++演習

C・C++でループを使って階乗を計算する

このレッスンでは、ループで数の階乗を計算し、十分に大きなデータ型に結果を保存します。

はじめに

nの階乗はn!と書き、1からnまでのすべての正の整数の積です。たとえば6! = 720です。階乗はとても速く大きくなるので、オーバーフローを避けるためにunsigned long longのような大きなデータ型を使う必要があります。

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 number = 6; unsigned long long result = 1;
    // Multiply each value into the running product.
    for (int value = 2; value <= number; ++value) result *= value;
    printf("%d! = %llu\n", number, result);
}

実行結果

6! = 720

C++

実行 →

main.cpp

#include <iostream>
int main() {
    int number = 6; unsigned long long result = 1;
    // Multiply each value into the running product.
    for (int value = 2; value <= number; ++value) result *= value;
    std::cout << number << "! = " << result << '\n';
}

実行結果

6! = 720

CとC++の比較

変数resultを1から始めるので、特別な処理をしなくても0!と1!は正しくなります。ループはresultに2からnumberまでの数を順に掛けます。printfの書式指定子%lluは、unsigned long long型の値を表示するためのものです。

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。

階乗 nまでのすべての正の整数を掛け合わせます。簡単

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