C言語基礎｜加減乗除の演算子

C言語基礎｜加減乗除の演算子

計算を行うための基本的な道具

これまでのプログラムでは、
足したり、引いたり、掛けたり、割ったりといった計算を、何気なく行ってきました。

C言語では、こうした計算を行うために、

• 記号
• ルール

がきちんと決められています。

計算を指示する記号のことを 演算子 と呼び、
この記事では、最も基本となる 加減乗除の演算子 を整理して学習します。

乗除演算子と加減演算子

C言語で使われる基本的な計算用の演算子は、大きく次の2種類に分けられます。

• 乗除演算子（multiplicative operator）
• 加減演算子（additive operator）

まずは、それぞれを表で確認してみましょう。

乗除演算子

加減演算子

これらはすべて 2項演算子 であり、
左右に二つのオペランドを取って計算を行います。

除算には2種類ある

C言語では、「割り算」を行う演算子が2つあります。

• / 演算子：商を求める。
• % 演算子：剰余（あまり）を求める。

同じ割り算でも、役割はまったく異なります。

/ 演算子：商を求める

/ 演算子は、割り算の 商 を求めます。

特に注意が必要なのは、整数どうしの割り算 です。

整数どうしの場合、小数点以下は切り捨てられます。
これはエラーではなく、C言語の仕様どおりの動作です。

% 演算子：剰余を求める

% 演算子は、割り算の 余り を求めます。

なお、% 演算子のオペランドは 両方とも整数 でなければなりません。

printf 関数で % を表示する方法

ここで一つ、表示に関する重要な注意点があります。

printf 関数では、% は 変換指定の開始文字 として使われます。
そのため、画面に % をそのまま表示したい場合は、次のように書きます。

printf("%%\n");   // % を1文字表示

一方、書式指定を持たない puts 関数では、
そのまま % を書くことができます。

puts("%");        // % を1文字表示

この違いは、printf と puts の性質の違いによるものです。

剰余を使った実用的な例

% 演算子は、実際のプログラムでとてもよく使われます。
その代表例が「最下位桁を取り出す」処理です。

サンプルプログラム：最下位桁を求める

プロジェクト名：chap2-2-1　ソースファイル名：chap2-2-1.c

Visual Studio でこのプログラムを実行するには、SDLチェック設定を変更しておく必要があります。
１．プロジェクト名を右クリックして、「プロパティ」をクリックします。
２．「C/C++」→「全般」→「SDLチェック」を「いいえ」に切り替えて「OK」をクリックします。

// 入力された整数の一番右の数字を表示する

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int value;

    printf("整数を入力してください：");
    scanf("%d", &value);

    printf("一番右の数字は%dです。\n", value % 10);

    return 0;
}

実行例

整数を入力してください：1090
一番右の数字は0です。

整数を入力してください：1090
一番右の数字は0です。

なぜこれで最下位桁が分かるのか

10 で割ったときの剰余は、
必ず 最下位の1桁 になります。

この性質は、後の章で学ぶ

• 桁ごとの処理
• 数値の分解

でも頻繁に利用されます。

除算と剰余の正式な定義

標準Cでは、除算と剰余の結果は次のように定義されています。

• / 演算子
  代数的な商から小数部を切り捨てた値
• % 演算子
  (a / b) * b + a % b が a と等しくなる値

この定義により、オペランドが負の場合でも結果が決まります。

符号を含む演算結果の例

なお、第2オペランドが 0 の場合の動作は、言語では定義されていません。
多くの環境では、実行時エラーとなりプログラムが中断します。

演習問題

演習 2-1

二つの整数値を読み込み、
前者の値が後者の何パーセントに相当するかを表示するプログラムを作成せよ。

解答例

プロジェクト名：chap2-2-2　ソースファイル名：chap2-2-2.c

Visual Studio でこのプログラムを実行するには、SDLチェック設定を変更しておく必要があります。
１．プロジェクト名を右クリックして、「プロパティ」をクリックします。
２．「C/C++」→「全般」→「SDLチェック」を「いいえ」に切り替えて「OK」をクリックします。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int x, y;

    puts("二つの整数を入力してください。");
    printf("整数 x："); scanf("%d", &x);
    printf("整数 y："); scanf("%d", &y);

    printf("x の値は y の %d%% です。\n", x * 100 / y);

    return 0;
}

この記事の内容を理解できれば、
C言語の計算処理の土台はほぼ完成 です 👍
次は、演算の優先順位や型との関係を見ていくと、
「なぜその結果になるのか」が、さらにクリアになります。