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【 Webプログラミング Code Sample 】 Since2001/11/23
Code027: Cプログラミング
〜しっかり基礎を固めようシリーズ 暗黙の型変換編〜
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─【Contents】───────────────────────────────
01.Review ................... 前回のおさらい
02.Guide .................... 暗黙の型変換：なぜこんなことが起きるの？
03.Guide .................... 暗黙の型変換：C言語には型がある
04.Guide .................... 暗黙の型変換：型には大きさがある
05.Guide .................... 暗黙の型変換：大きな器に小さな値
06.Guide .................... 暗黙の型変換：小さな器に大きな値
07.Guide .................... 暗黙の型変換：まとめてみましょう！
08.Guide .................... 次回予告
09.Question ................. 今週の問題
10.From Editor .............. 編集後記
【 Webプログラミングは毎週2本立て！ 】
・月曜日版はWebの実際の活用方法などを特集します。
・金曜日版はHTMLやCGIなど一つの分野について最初から
解説する講座になっています。現在はC言語入門です。
こんにちは、編集者の勝部です。
ちょっと前の話題ですが、まだ私が小学生の頃にTV放映が始まった「ドラゴンボール」
がハリウッドで映画化、しかも実写らしいです。どうもスターウォーズと肩をはるも
のになるとか。しかし、一番楽しみなのはキャスティングでしょうか。亀仙人は？ク
リリンは？あれを演じることのできるハリウッドスターって一体誰だ(^^;
何はともあれ、懐かしの、しかも逆輸入版のキャラクター達がスクリーンで暴れて
いるところ、早く見てみたい物です。
・「ドラゴンボール」が米で実写映画化
http://news.fs.biglobe.ne.jp/topics/200203131940/10800.html
ではでは今週もいってみましょう。
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01.Review 「前回のおさらい」
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前回は、whileについて解説しました。
Code15でご紹介した下のプログラムも、バッチリ理解できるようになった事と
思います。もし、ちょっとでも不安なところがあるならば、無理に進まずに、
一度振り返ってみてください。今、通して読むと意外にすらすらと理解できる
かもしれませんよ！
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int i;
i = 1;
while( i <= 100 ){
printf("M.Katsube\n");
i = i + 1;
}
return(0);
}
さて、前回は「暗黙の型変換」が出てきたところで終わっていたと思います。
今回はここから解説を始めることにしましょう！
・Code15
http://www.ichikoro.com/webp/back_list/?cd=00015
・Code25(前回)
http://www.ichikoro.com/webp/back_list/?cd=00025
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02.Guide 「暗黙の型変換：なぜこんなことが起きるの？」
──────────────────────────────────────
まずは、このプログラムを実行してみてください。
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 1.5; /*初期化*/
/* 変数aの値を表示 */
printf("a = %d", a);
return(0);
}
特に意識して考えなければ、この結果は
C:\>bcc32 sample.c
C:\>sample
a = 1.5
という物を想像してしまいますが、実際には下記のようになってしまいます。
C:\>bcc32 sample.c
Borland C++ 5.5.1 for Win32 Copyright (c) 1993, 2000 Borland
sample.c:
Turbo Incremental Link 5.00 Copyright (c) 1997, 2000 Borland
C:\>sample
a = 1
おっと小数点以下が切り落とされてしまいました。
なぜこのようなことが起きたのでしょうか？
ここはゆっくりと、順序だてて考えるてみましょう。
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03.Guide 「暗黙の型変換：C言語には型がある」
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C言語では、変数に「型」という考えた方があるというのは、以前変数を解説した際
に、軽くお話したと思います。
>C言語にはint以外にも下のような型があります。
>
> short 主に整数を扱う。
> int 主に整数を扱う標準的な型。環境によって大きさが異なる。
> long shortより大きな整数を扱う。
> char 主に文字を扱う。
> float 小数点を扱うときに使用。
> double floatより桁数の多い小数点を扱うときに使用。
Code019:しっかり基礎を固めようシリーズ 変数編 より抜粋
http://www.ichikoro.com/webp/back_list/?cd=00019
そうなのです、int型は「主に整数を扱う」型なのです。
int以外にも、
・short型
・long型
は整数を扱う型になります。
ではもし「整数を扱う型」に対して「小数点を持った数値」が来た場合どうなってし
まうのでしょうか？そうなのです。ここで、前回お話した「暗黙の型変換」が登場す
るのです。
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04.Guide 「暗黙の型変換：型には大きさがある」
──────────────────────────────────────
「暗黙の型変換」とは読んで字のごとく、「自動的に型を変換する」ということです。
これはC言語のルールとして定められているものです。
int型の変数 = double型の値
という代入が行われた場合、
「整数部のみの代入」
となり、小数点以下は切り捨てられます。
冷静に考えてみると、もっともな話だと思います。
と、ここで話は終わりません。
Code19では、「変数には型がある」ということ以外に、
>全ての変数には「型」という考え方があります。この型によって、メモリ上に取られ
>る大きさが変わってくるのです。つまり変数に代入する事のできる値の大きさが変わ
>るのです。
Code019:しっかり基礎を固めようシリーズ 変数編 より抜粋
http://www.ichikoro.com/webp/back_list/?cd=00019
ともご説明しました。
実際に筆者の環境で、それぞれの変数の型がどれくらいの大きさを持つか試したところ、
下記のような結果が出ました。
> short 2 byte
> int 4 byte
> long 4 byte
> char 1 byte
> float 4 byte
> double 8 byte
この結果から、ある一つの問題が浮かび上がります。
お分かりですね？「同じ整数を扱う型でも大きさが違う」のです。
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05.Guide 「暗黙の型変換：大きな器に小さな値」
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では、具体的にどういったことになってしまうのでしょうか？
基本的には代入する先の変数の型に変換されます。これまで出てきた例で言うなら、
int a = 1.5;
1.5という値が、代入する先の変数aの型、つまりint型に変換されます。
ではshort型(2byte)の値をint型(4byte)に代入する際、どういったことが起こるの
でしょうか？こういった小さな器から、そのまま大きな器に変換される場合、特に
問題はありません。
/*
* 「int型 = short型」の代入実験
*/
#include<stdio.h>
#include<limits.h>
int main()
{
short s1 = 1; /*普通に代入*/
short s2 = SHRT_MAX; /*shot型で扱える一番大きな値を代入*/
int i;
/* short型の変数をint型の変数に代入 */
i = s1;
printf("s1 = %5d i = %5d\n", s1, i);
/* short型の最大値を代入した変数をint型の変数に代入 */
i = s2;
printf("s2 = %5d i = %5d\n", s2, i);
return(0);
}
この実行結果は私の環境だと下記のようになりました。
C:\>bcc32 sample.c
Borland C++ 5.5.1 for Win32 Copyright (c) 1993, 2000 Borland
sample.c:
Turbo Incremental Link 5.00 Copyright (c) 1997, 2000 Borland
C:\>sample
s1 = 1 i = 1
s2 = 32767 i = 32767
問題なく代入が行われているのが確認できます。
※SHRT_MAXについては後述します。
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06.Guide 「暗黙の型変換：小さな器に大きな値」
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さてさて、上の項では、
>こういった小さな器から、そのまま大きな器に変換される場合、特に
>問題はありません。
と説明いたしました。
では、「大きな器から小さな器に移す場合」問題が起こるのでしょうか？
早速実験してみることにしましょう。
#include<stdio.h>
#include<limits.h>
int main()
{
int i1 = 1; /*普通に代入*/
int i2 = INT_MAX; /*int型で扱える一番大きな値を代入*/
short s;
/* int型の変数をshort型の変数に代入 */
s = i1;
printf("i1 = %10d s = %10d\n", i1, s);
/* int型の最大値を代入した変数をshort型の変数に代入 */
s = i2;
printf("i2 = %10d s = %10d\n", i2, s);
return(0);
}
さぁ、結果が楽しみですね。
ここで何も問題が起こらないとした場合、期待する結果は
i1 = 1 s = 1
i2 = 2147483647 s = 2147483647
という感じです。
私の環境だと実行結果は下記のようになりました。
C:\>bcc32 sample.c
Borland C++ 5.5.1 for Win32 Copyright (c) 1993, 2000 Borland
sample.c:
Turbo Incremental Link 5.00 Copyright (c) 1997, 2000 Borland
C:\>sample
i1 = 1 s = 1
i2 = 2147483647 s = -1
お！！
な、なんと正常に代入が行われていません。
これは、short型で扱えるbyte数を超えた(あふれた)場合、このように
意図しない結果が生まれます。ではここで言っている事が本当かどうか
確認してみましょう。
#include<stdio.h>
#include<limits.h>
int main()
{
short s = SHRT_MAX; /*short型で扱える一番大きな値を代入*/
/* 普通に変数sを表示 */
printf("s = %5d\n", s);
/* 普通に変数sに+1した物を表示 */
s = s + 1;
printf("s = %5d\n", s);
return(0);
}
この実行結果はご覧の通りです。
C:\>bcc32 sample.c
Borland C++ 5.5.1 for Win32 Copyright (c) 1993, 2000 Borland
sample.c:
Turbo Incremental Link 5.00 Copyright (c) 1997, 2000 Borland
C:\>sample
s = 32767
s = -32768
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07.Guide 「暗黙の型変換：まとめてみましょう！」
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さぁ、ここまでの事をまとめてみましょう！
(1)C言語の変数には「型」という考え方がある
(2)型は、それぞれ扱う物が違い、扱える大きさも異なる
short 2byte 主に整数を扱う。
int 4byte 主に整数を扱う標準的な型。環境によって大きさが異なる。
long 4byte shortより大きな整数を扱う。
char 1byte 主に文字を扱う。
float 4byte 小数点を扱うときに使用。
double 8byte floatより桁数の多い小数点を扱うときに使用。
(3)違う型同士で代入をすると「暗黙の型変換」が行われる
(4)「暗黙の型変換」では、代入する先の変数の型に変換される
例：
int = short (intに変換)
int = long (intに変換)
int = double (intに変換)
long = short (longに変換)
long = int (longに変換)
double = int (doubleに変換)
(5)代入する先の型が扱える大きさよりも、代入する値が小さい場合は問題は起こらない。
例：
int = short (intに変換) OK
long = short (longに変換) OK
long = int (longに変換) OK
(6)代入する先の型が扱える大きさよりも、代入する値が大きい場合は問題が起こる。
例：
short = int (shortに変換) NG
int = long (intに変換) NG
大丈夫でしょうか？
実はまだお話していない部分が2、3ありますが、またいずれ解説したいと
思います。
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08.Guide 「次回予告」
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さてさて。散々今まで解説している通り、プログラムには3つの構造しかありません。
つまり、
・順次構造
・反復構造
・選択構造
の3つになります。
順次構造は、上から順番に実行していくという物です。
みなさんすでに日常的に使ってますよね。
反復構造は、ある条件が真の間、一定の処理を繰り返すというものです。
これについては、前回お話しましたよね。
・Code25(前回)
http://www.ichikoro.com/webp/back_list/?cd=00025
残すところ、まだ解説していないのは選択構造ですね。
次回はこれを取り上げることにしましょう。
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09.Question 「今週の問題」
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Q. Aさんが一生のうちに手にする給料の合計を求めなさい。
ただし以下の条件を考慮すること
・22歳に入社し、50歳で退職するものとする。
・初任給は200,000円とする。
・ボーナスは年2回、3ヶ月分出る。
・1年間に1回昇給し、現在の固定給の5%ずつ増えるものとする。
・税金など源泉徴収については一切考慮しないものとする。
実行例：
年齢：22 基本給： 210000 給料： 3600000
年齢：23 基本給： 220500 給料： 7380000
年齢：24 基本給： 231525 給料：11349000
：
：
：
年齢：48 基本給： ？？？ 給料：？？？？？
年齢：49 基本給： ？？？ 給料：？？？？？
年齢：50 基本給： ？？？ 給料：？？？？？
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編 集 後 記
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最近、会社で取り留めの無いことをよく話しています。
かつべ「分子って円運動をしているけれど、それって太陽系もそうだし銀河系
もなんですよね。金太郎飴みたいにどこを切っても同じなんですよね。
もしかしたら私の体の中にも地球があって、すごく小さい人たちが生
きているかもしれないですよねー。とすると、今手をおいたところが
地球と同じようになっていて、そこにいた人たちが今まさに消滅した
のかもしれないですね」
Mさん 「そうだよな。それと、時間と大きさってわかんないじゃん。
今滅びた瞬間は、オレらにとっては一瞬だけど、もしかしたらその人
たちにとっては何億年かもしれないんだよな」
かつべ「あー、確かに、何を基準にするかでそれって違うんですよね」
いやー、まだ高校生だった時これを友達に話したら「理解できない」といわれて
ちょっとショックだったのですが、今回は「みんな同じ事を考えてるんだな」と
いう結論に落ち着きました。
んー、普通って何？っていう気分になりましたが、自分の考えを理解してくれる
人がいるって幸せなことかもしれないですね(^^)
ではでは、今度は月曜日にお会いしましょう(^.^)/~~~
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発行責任者 ： 勝部 麻季人
< katsube@ichikoro.com >
発行部数 ： 1865部(前回)
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