C言語基礎｜整数型の表現範囲

C言語基礎｜整数型の表現範囲

整数型をちゃんと使い分けるコツは、めちゃくちゃシンプルで―
その型が表せる最小値・最大値（表現範囲）を知っておくことです。

たとえば「人数」「回数」「配列の要素数」みたいに 0以上しか出ない 値なら unsigned が候補になりますし、
「差分」「増減」「温度」みたいに 負が出る 値なら signed が必要になります。

そしてもう1つ。
基本は int を使う。これがCの“気持ちいい”スタート地点です。
（必要になったら long や long long に引っ越す、が定石）

まずは表現範囲を一覧でつかもう（標準Cで保証される最低限）

下の表は「どの処理系でも最低これだけは保証するよ」という 最低ラインです。
実際の環境では、これより広いことが多いです。

整数型の表現範囲（標準Cで保証される値）

この表の「読みどころ」

• char は処理系依存で、符号付きにも符号無しにもなり得ます（どっちかは環境次第）
• unsigned 系の 最小値は常に0
• long / long long は大きい数が扱えるけど、環境によっては 計算が重くなったり メモリが増えたりします

なぜ「基本は int」なの？

ここ、超大事ポイントです。

int / long / long long の使い分けイメージ

結論：迷ったら int。
足りないと分かったときにだけ、型を大きくするのがラクです。

「本当の範囲」は <limits.h> で調べるのが正解

さっきの表は「最低保証」です。
でも実際には、あなたのPC/コンパイラでの範囲を知りたいですよね。

そのために C では <limits.h> が用意されています。
ここには各型の最小値・最大値が マクロで入っています。

<limits.h> にある代表的な範囲マクロ

※ unsigned の最小値は常に 0 なので、最小値マクロは基本的にありません。

サンプルプログラム

「自分の環境での範囲を表示する」プログラムを例に解説をします。

プロジェクト名：chap7-6-1　ソースファイル名：chap7-6-1.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。

// 自分の環境での整数型の表現範囲を表示する

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main(void)
{
    puts("=== この環境での整数型の表現範囲 ===");

    printf("char              : %d ～ %d\n", CHAR_MIN, CHAR_MAX);
    printf("signed char       : %d ～ %d\n", SCHAR_MIN, SCHAR_MAX);
    printf("unsigned char     : %u ～ %u\n", 0U, UCHAR_MAX);

    printf("short             : %d ～ %d\n", SHRT_MIN, SHRT_MAX);
    printf("int               : %d ～ %d\n", INT_MIN, INT_MAX);
    printf("long              : %ld ～ %ld\n", LONG_MIN, LONG_MAX);
    printf("long long         : %lld ～ %lld\n", LLONG_MIN, LLONG_MAX);

    printf("unsigned short    : %u ～ %u\n", 0U, USHRT_MAX);
    printf("unsigned int      : %u ～ %u\n", 0U, UINT_MAX);
    printf("unsigned long     : %lu ～ %lu\n", 0UL, ULONG_MAX);
    printf("unsigned long long: %llu ～ %llu\n", 0ULL, ULLONG_MAX);

    return 0;
}

登場する命令の書式と「何をするか」

#include

• 書式：#include <ヘッダ名>
• 何をする：標準ライブラリの宣言やマクロ定義を取り込む
  例：<stdio.h>（printf など）、<limits.h>（INT_MAX など）

puts

• 書式：puts(文字列);
• 何をする：文字列を表示して改行する（お知らせ行に便利）

printf

• 書式：printf(書式文字列, 値, ...);
• 何をする：値を指定した形式で表示する

書式指定子（範囲表示で重要）

図で理解：unsigned は「0から始まる世界」

図：signed と unsigned の範囲イメージ（概念図）

この図が示しているのは、

• signed は 0 を中心に負側がある
• unsigned は 0 からスタートして正側に全振り
  という違いです。

よくある指針（使い分けの現場ルール）

表：型選びの実務っぽい指針