09 演算子

05章で学んだ算術演算子に加え、複合代入・インクリメント／デクリメント・比較・論理演算子を学ぶ。
これらは if 文や繰り返しの条件式で必ず使う。

09-1 算術演算子（復習）

09-2 複合代入演算子

「演算した結果を同じ変数に入れる」操作を短く書ける記法。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 5;
    int b = 10;
    int c = 3;
    int d = 20;
    int e = 13;

    a += 3;
    printf("a += 3  → a = %d¥n", a);   /* 8 */

    b -= 4;
    printf("b -= 4  → b = %d¥n", b);   /* 6 */

    c *= 4;
    printf("c *= 4  → c = %d¥n", c);   /* 12 */

    d /= 5;
    printf("d /= 5  → d = %d¥n", d);   /* 4 */

    e %= 5;
    printf("e %%= 5  → e = %d¥n", e);  /* 3 */

    return 0;
}

a += 3  → a = 8
b -= 4  → b = 6
c *= 4  → c = 12
d /= 5  → d = 4
e %= 5  → e = 3

09-3 インクリメント・デクリメント

変数の値を1だけ増やす・減らす専用の演算子。
繰り返し処理のカウンタとして頻繁に使う。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int x, y;

    /* 前置インクリメント：増やしてから代入 */
    x = 5;
    y = ++x;
    printf("前置 ++x : x = %d, y = %d¥n", x, y);   /* x=6, y=6 */

    /* 後置インクリメント：代入してから増やす */
    x = 5;
    y = x++;
    printf("後置 x++ : x = %d, y = %d¥n", x, y);   /* x=6, y=5 */

    /* 前置デクリメント */
    x = 5;
    y = --x;
    printf("前置 --x : x = %d, y = %d¥n", x, y);   /* x=4, y=4 */

    /* 後置デクリメント */
    x = 5;
    y = x--;
    printf("後置 x-- : x = %d, y = %d¥n", x, y);   /* x=4, y=5 */

    return 0;
}

前置 ++x : x = 6, y = 6
後置 x++ : x = 6, y = 5
前置 --x : x = 4, y = 4
後置 x-- : x = 4, y = 5

09-4 演算子の優先順位

複数の演算子が混在するとき、計算される順序に規則がある。
よく使う演算子の優先順位を高い順に示す。

09-5 sizeof 演算子

sizeof は、型や変数が何バイトのメモリを使っているかを調べる演算子。
関数のように見えるが演算子であり、コンパイル時に値が決まる。

sizeof(型名)
sizeof(変数名)

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int x = 100;

    /* 型のサイズを調べる */
    printf("char       : %d バイト¥n", (int)sizeof(char));
    printf("short      : %d バイト¥n", (int)sizeof(short));
    printf("int        : %d バイト¥n", (int)sizeof(int));
    printf("long       : %d バイト¥n", (int)sizeof(long));
    printf("long long  : %d バイト¥n", (int)sizeof(long long));
    printf("float      : %d バイト¥n", (int)sizeof(float));
    printf("double     : %d バイト¥n", (int)sizeof(double));

    /* 変数のサイズを調べる */
    printf("¥n変数 x のサイズ : %d バイト¥n", (int)sizeof(x));

    return 0;
}

実行結果（Visual Studio / Windows 環境）：

char       : 1 バイト
short      : 2 バイト
int        : 4 バイト
long       : 4 バイト
long long  : 8 バイト
float      : 4 バイト
double     : 8 バイト

変数 x のサイズ : 4 バイト

09-6 比較演算子

2つの値を比較して、結果を 真（1） または 偽（0） で返す。
if 文や while 文の条件式で必ず使う。

C言語では 0 が偽、0 以外がすべて真 として扱われる。
比較の結果が「真」なら 1、「偽」なら 0 という整数値が返る。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int x = 5;

    printf("x == 5 : %d¥n", x == 5);   /* 1（真） */
    printf("x != 5 : %d¥n", x != 5);   /* 0（偽） */
    printf("x >  3 : %d¥n", x >  3);   /* 1（真） */
    printf("x <  3 : %d¥n", x <  3);   /* 0（偽） */
    printf("x >= 5 : %d¥n", x >= 5);   /* 1（真） */
    printf("x <= 4 : %d¥n", x <= 4);   /* 0（偽） */

    return 0;
}

x == 5 : 1
x != 5 : 0
x >  3 : 1
x <  3 : 0
x >= 5 : 1
x <= 4 : 0

09-7 論理演算子

複数の条件を組み合わせるときに使う。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int x = 5;

    /* AND：両方の条件が成立するか */
    printf("x>0 && x<10 : %d¥n", x > 0 && x < 10);   /* 1（真） */
    printf("x>0 && x>10 : %d¥n", x > 0 && x > 10);   /* 0（偽） */

    /* OR：どちらかの条件が成立するか */
    printf("x<0 || x>3  : %d¥n", x < 0 || x > 3);    /* 1（真） */
    printf("x<0 || x>10 : %d¥n", x < 0 || x > 10);   /* 0（偽） */

    /* NOT：条件を反転する */
    printf("!(x==5)      : %d¥n", !(x == 5));           /* 0（偽） */
    printf("!(x==0)      : %d¥n", !(x == 0));           /* 1（真） */

    return 0;
}

x>0 && x<10 : 1
x>0 && x>10 : 0
x<0 || x>3  : 1
x<0 || x>10 : 0
!(x==5)      : 0
!(x==0)      : 1

短絡評価（ショートサーキット）

&& や || では、左辺の結果だけで全体の結果が決まる場合、右辺は評価されない。

これを利用してゼロ除算を防ぐ安全な書き方ができる：

/* x が 0 でないことを先に確認してから割り算する */
if (x != 0 && 100 / x > 1) {
    printf("OK¥n");
}

09-8 演習

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 10;
    a += 5;
    a *= 2;
    a -= 3;
    a /= 3;
    printf("a = %d¥n", a);   /* 予測：? */

    int b = 7;
    printf("b++ : %d¥n", b++);   /* 予測：? */
    printf("b   : %d¥n", b);     /* 予測：? */
    printf("++b : %d¥n", ++b);   /* 予測：? */
    printf("b   : %d¥n", b);     /* 予測：? */

    return 0;
}

a = 9
b++ : 7
b   : 8
++b : 9
b   : 9

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int x = 5;   /* ← この値を変えて試そう */

    printf("x = %d のとき：¥n", x);
    printf("  x > 0           : %d¥n", x > 0);
    printf("  x >= 0 && x <= 10 : %d¥n", x >= 0 && x <= 10);
    printf("  x < 0 || x > 10  : %d¥n", x < 0 || x > 10);
    printf("  x %% 2 == 0       : %d¥n", x % 2 == 0);   /* 偶数判定 */

    return 0;
}

x = 0 のとき：
  x > 0           : 0
  x >= 0 && x <= 10 : 1
  x < 0 || x > 10  : 0
  x % 2 == 0       : 1

x = 15 のとき：
  x > 0           : 1
  x >= 0 && x <= 10 : 0
  x < 0 || x > 10  : 1
  x % 2 == 0       : 0

09-9 理解度チェック

int x = 5;
int y = x++;
printf("%d %d¥n", x, y);

09-10 まとめ