C 言語で整数演算を行う方法

はじめに

この実験では、C プログラミングにおける整数変数を使った基本的な算術演算を行う方法を学びます。この実験は、以下の手順で構成されています。

整数変数の宣言と値の代入：整数変数を宣言し、それに値を代入する方法を学びます。これは、算術演算を実行するための基礎となります。

整数間の算術演算の実行：整数変数間の加算、減算、乗算、および除算を実行する方法を探ります。これにより、C 言語における整数算術の実際的な応用が示されます。

整数変数の宣言と値の代入

このステップでは、C プログラミングで整数変数を宣言し、値を代入する方法を学びます。整数変数は、整数値を格納し、算術演算を実行するために不可欠です。

まず、整数変数の宣言を示す新しい C ファイルを作成しましょう。

cd ~/project
nano integer_variables.c

次に、ファイルに以下のコードを追加します。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 整数変数を宣言
    int num1 = 10;
    int num2 = 20;
    int num3;

    // num3 に値を代入
    num3 = 30;

    // 変数の値を出力
    printf("num1: %d\n", num1);
    printf("num2: %d\n", num2);
    printf("num3: %d\n", num3);

    return 0;
}

コードを詳しく見てみましょう。

int num1 = 10; は、整数変数 num1 を宣言し、値 10 で初期化します。
int num2 = 20; は、別の整数変数 num2 を宣言し、値 20 で初期化します。
int num3; は、整数変数 num3 を宣言しますが、初期値は割り当てません。
num3 = 30; は、変数 num3 に値 30 を代入します。
printf() 文は、変数の値を出力するために使用されます。

プログラムをコンパイルして実行します。

gcc integer_variables.c -o integer_variables
./integer_variables

実行結果の例：

num1: 10
num2: 20
num3: 30

整数間の算術演算の実行

このステップでは、C プログラミングで整数間の基本的な算術演算を行う方法を学びます。前のステップを基に、加算、減算、乗算、および除算を実演します。

前のファイルに算術演算を含めるように修正しましょう。

cd ~/project
nano integer_operations.c

ファイルに以下のコードを追加します。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 整数変数を宣言および初期化
    int num1 = 20;
    int num2 = 10;

    // 加算
    int sum = num1 + num2;
    printf("加算：%d + %d = %d\n", num1, num2, sum);

    // 減算
    int difference = num1 - num2;
    printf("減算：%d - %d = %d\n", num1, num2, difference);

    // 乗算
    int product = num1 * num2;
    printf("乗算：%d * %d = %d\n", num1, num2, product);

    // 除算
    int quotient = num1 / num2;
    int remainder = num1 % num2;
    printf("除算：%d / %d = %d (余り：%d)\n", num1, num2, quotient, remainder);

    return 0;
}

算術演算を詳しく見てみましょう。

+ は加算を実行します。
- は減算を実行します。
* は乗算を実行します。
/ は整数除算を実行します。
% は整数除算の余りを計算します。

プログラムをコンパイルして実行します。

gcc integer_operations.c -o integer_operations
./integer_operations

実行結果の例：

加算：20 + 10 = 30
減算：20 - 10 = 10
乗算：20 * 10 = 200
除算：20 / 10 = 2 (余り：0)

整数結果の出力

このステップでは、C プログラミングで printf() 関数を使って様々な書式オプションを用いて整数結果を出力する方法を学びます。

異なる出力技法を示す新しいファイルを作成しましょう。

cd ~/project
nano print_integers.c

ファイルに以下のコードを追加します。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 整数変数を宣言
    int num1 = 42;
    int num2 = 100;
    int sum = num1 + num2;

    // 基本的な整数出力
    printf("基本的な出力:\n");
    printf("num1 = %d\n", num1);
    printf("num2 = %d\n", num2);
    printf("合計 = %d\n\n", sum);

    // 幅と揃えを使った書式付き出力
    printf("書式付き出力:\n");
    printf("右揃え (幅 5): %5d\n", num1);
    printf("左揃え (幅 5): %-5d\n", num2);

    // 先頭にゼロを付けて出力
    printf("先頭にゼロを付けて出力:\n");
    printf("4 桁の数字：%04d\n", num1);
    printf("6 桁の数字：%06d\n", sum);

    return 0;
}

プログラムをコンパイルして実行します。

gcc print_integers.c -o print_integers
./print_integers

実行結果の例：

基本的な出力:
num1 = 42
num2 = 100
合計 = 142

書式付き出力:
右揃え (幅 5):    42
左揃え (幅 5): 100
先頭にゼロを付けて出力:
4桁の数字: 0042
6桁の数字: 00142

出力技法を詳しく見てみましょう。

%d は整数の書式指定子です。
%5d は、5 文字の幅で数値を右揃えします。
%-5d は、5 文字の幅で数値を左揃えします。
%04d は、4 桁になるように先頭にゼロを付けて数値を出力します。
%06d は、6 桁になるように先頭にゼロを付けて数値を出力します。

まとめ

この実験では、C プログラミングで整数変数を宣言し値を割り当て、整数間の基本的な算術演算を実行する方法を学びました。まず、整数変数を宣言し、異なる値で初期化しました。次に、加算、減算、乗算、および除算などの算術演算を実行し、結果を出力しました。これらの基本的なスキルは、C プログラムで整数と扱うために不可欠です。

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はじめに

整数変数の宣言と値の代入

整数間の算術演算の実行

整数結果の出力

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