C言語基礎｜文字コードと数字文字

C言語基礎｜文字コードと数字文字

「見た目は同じ0でも、中身は別モノ！―文字コードを知ると数字処理が一気にラクになる」

文字と数値が“ごっちゃ”になる瞬間を卒業しよう

C言語では、文字はただの飾りではなく 整数値（文字コード） として扱われます。
だからこそ、数字の 0 と、文字の '0' は見た目は似ていても まったく別の値 です。

この違いを理解すると、

• 数字文字のカウント
• 文字から数値への変換
• EOF を使った入力終了判定

がスムーズにつながります。

この記事では、元の「EOF と '0'〜'9' を表示」する例にして、文字コードと数字文字の関係、そして 可搬性（環境が違っても正しく動く） まで丁寧に整理しますね。

文字コードってなに？C言語では文字は整数として扱う

文字は“整数のラベル付き”

'0' という文字  →  内部では整数（文字コード）
'A' という文字  →  内部では整数（文字コード）

図の説明
C言語の式の中で 'A' や '0' を使えるのは、実体が「整数値」だからです。
この整数値を 文字コード と呼びます。

数字文字 '0'〜'9' の文字コード（代表例）

多くの環境では ASCII 互換の並びになっていて、'0'〜'9' は連続した値になります。

数字文字のコード例（ASCII互換）

表の説明
ここで大事なのは「数字文字の値が 0〜9 ではない」こと。
文字の '0' は 48（例）で、数値の 0 とは別物です。

EOF も整数：だから getchar の受け取りは int が定番

getchar は 1文字を返しますが、読み込みに失敗したときは EOF を返します。
EOF はたいてい負の値なので、受け取り側は int が安心です。

getchar と EOF の関係

サンプルプログラム

入力した1文字が数字なら “数値として” 表示するシンプル例に変更します（メッセージも別の日本語）。

例：数字文字なら数値にして表示、数字以外は文字コードを表示

プロジェクト名：chap8-13-1　ソースファイル名：chap8-13-1.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int ch;

    puts("1文字入力してください（終了は Ctrl+D または Ctrl+Z）。");

    while ((ch = getchar()) != EOF) {
        if (ch == '\n')
            continue;

        if ('0' <= ch && ch <= '9') {
            printf("数字文字です：%d\n", ch - '0');
        } else {
            printf("数字ではありません：文字=%c コード=%d\n", ch, ch);
        }
    }

    return 0;
}

実行例（イメージ）

1文字入力してください（終了は Ctrl+D または Ctrl+Z）。
7
数字文字です：7
A
数字ではありません：文字=A コード=65

なぜ ch - '0' で 0〜9 になるの？

ここが一番おいしいところです。

文字から添字や数値を作る仕組み

'0' を基準にすると…
'0' - '0' = 0
'5' - '0' = 5
'9' - '0' = 9

説明
'0'〜'9' が連続して増える（1ずつ増える）なら、差を取れば 0〜9 が作れます。
これが「数字文字カウント」や「文字→数値変換」で大活躍します。

switch（数値ベタ書き）→ if（数値）→ if（文字）へ：可搬性の進化

A/B/C の比較（可搬性と読みやすさ）

表の説明
48 や 57 を直接書くと、「その環境の文字コードでたまたまそう」という前提が入りやすくなります。
一方で '0' と '9' を使う書き方は、C言語が保証しているルール（後述）に乗れるので強いです。

重要：C言語が保証してくれるルール

環境によって '0' の数値（コード）そのものは違う可能性があります。
でも C言語では、次が保証されています。

保証される関係

'0','1',…,'9' は 1ずつ増える並び
だから '5' - '0' は必ず 5

説明
ここが「可搬性の核心」です。
'0' が 48 かどうかは環境で違っても、'0' からの差分で 0〜9 が作れることが保証されています。

数字文字カウントが短く書ける理由

数字文字の出現回数を数えるなら、switch で10個 case を並べるより、こう書けます。

数字文字カウントの最短パターン

表の説明
cnt の添字が 0〜9 なので、'0' を引いて 0〜9 に変換すればピッタリ対応します。

登場する命令・構文の書式と役割

getchar の書式

int getchar(void);

何をする？
標準入力から次の1文字を読み、読めた文字のコードを返します。入力終了やエラーでは EOF を返します。

puts の書式

int puts(const char *s);

何をする？
文字列を標準出力へ表示し、最後に改行を付けます。

printf の書式

int printf(const char *format, ...);

何をする？
書式に従って表示します。%c は文字、%d は整数を表示します。

while の書式（EOFまで読む定番）

while ((ch = getchar()) != EOF) {
    ...
}

何をする？
1文字ずつ読み、EOF が来るまで繰り返します。

if の書式（数字判定）

if ('0' <= ch && ch <= '9') {
    ...
}

何をする？
数字文字のときだけ処理する安全装置です。

まとめ：文字の '0' と数値の 0 を分けられると強い

• 文字は整数（文字コード）として扱われる。
• '0' は 0 ではなく、文字コード上の値（例：48）
• getchar の戻り値は EOF も扱うので int で受ける。
• 数字文字は '0'〜'9' が連続して増えるのが保証されている。
• だから ch - '0' で 0〜9 を安全に作れて、カウントや変換が簡潔になる。