2 変数の扱いかた

2.1 実数の表示のしかた

2.1.1 指数表示

実数には非常に大きな数から小さな数まであるので，いろいろな表示方法がある．大きな 値の例として光の速度² $c\,\mathrm{[m/s]}$は，

$$c =299792458$$

$$=2.99792458\times10^{8}$$

$$=$$

$$=$$

のように表すことができる．2行目が数学等でしばしば目にする方法である．3行目は電卓 の表示方法で10の巾乗を大文字のEで表現する．4行目がC言語で一般的な表記である． 小文字のeをつかう．C言語では3行目のように大文字のEも使うことができるが，小文字 の方が一般的である．

このように実数を，小数部と10の巾乗であらわす方法を指数形式と言う．このようにする ことにより，非常に大きな数や小さな数をわかり易く簡単に表現できる．

一方，小さな値の例として，電子の質量 $m_e\,\mathrm{[kg]}$は

$$m_e =0.0000000000000000000000000000009109534$$

$$=9.109534\times 10^{-31}$$

$$=9.109534E-31$$

$$=9.109534e-31$$

となる．指数形式だと小さな数を表すのも簡単である．

2.1.2 C言語での表示

実数で表現されたデータは非常に大きな数から小さな数まである．そのため，ディスプレ イに表示する場合，いろいろな方法が選択できる(教科書p.75-76)．小数で表す%f と指数形式の%e，小数と指数の分かりやすい方を適当に判断して表す%gである．これから， それぞれについて説明するが，その際，倍精度実数型の変数には以下の値が代入されているものと する．cは光速度，pは円周率，mは電子の質量である．

  c=2.99792458e+8;
  p=M_PI;
  m=9.109534e-31;

C言語での指数形式の代入は，このようにするのである．キーボードからデータを入れる ときも同じである．

• %fと表示した場合

  いままで使ってきた方法で小数で表す．整数部分と小数点以下6桁で表示する．

  $$\Rightarrow$$ printf("c=%f\n",c); c=299792458.000000

  $$\Rightarrow$$ printf("p=%f\n",p); p=3.141593

  $$\Rightarrow$$ printf("m=%f\n",m); m=0.000000

  
  

• %0.nfと表示した場合

  整数部分と小数点以下n桁で表示する．小数を任意の桁数で表示したいと きに使う．

  $$\Rightarrow$$ printf("c=%0.10f\n",c); c=299792458.0000000000

  $$\Rightarrow$$ printf("p=%0.10f\n",p); p=3.1415926536

  $$\Rightarrow$$ printf("m=%0.10f\n",m); m=0.0000000000

  
  

• %m.nfと表示した場合

  全体で少なくともmカラム用意して，小数点以下n桁で表示する． mカラムと言うのは文字が書ける枠の数である．

  $$\Rightarrow$$ printf("c=%53.40f\n",c); c= 299792458.0000000000000000000000000000000000000000

  $$\Rightarrow$$ printf("p=%53.40f\n",p); p= 3.1415926535897931159979634685441851615906

  $$\Rightarrow$$ printf("m=%53.40f\n",m); m= 0.0000000000000000000000000000009109534000

  
  

• %eと表示した場合

  指数形式で表示する．小数点以下は6桁である．

  $$\Rightarrow$$ printf("c=%e\n",c); c=2.997925e+08

  $$\Rightarrow$$ printf("p=%e\n",p); p=3.141593e+00

  $$\Rightarrow$$ printf("m=%e\n",m); m=9.109534e-31

  
  

• %0.neと表示した場合

  小数点以下6桁の指数形式で表示する．

  $$\Rightarrow$$ printf("c=%0.10e\n",c); c=2.9979245800e+08

  $$\Rightarrow$$ printf("p=%0.10e\n",p); p=3.1415926536e+00

  $$\Rightarrow$$ printf("m=%0.10e\n",m); m=9.1095340000e-31

  
  

• %gと表示した場合

  小数での桁数が多くなった場合，指数形式で表す．私はめったに使わない．

  $$\Rightarrow$$ printf("c=%g\n",c); c=2.99792e+08

  $$\Rightarrow$$ printf("p=%g\n",p); p=3.14159

  $$\Rightarrow$$ printf("m=%g\n",m); m=9.10953e-31

  
  

2.2 初期化

ここは，教科書のp.78-81に述べていることである．

変数は定義する--型と変数名を指定--することにより，プログラム中で使うことができ るようになる．定義しただけでは，その変数の中にはいい加減な値が格納されている．ゼ ロになっているとは限らないのである．そのため，次のようにすると変数の定義と同時に 値を代入することができる．

	int i, j=7, hoge=456;
	double x, y=3.14, fuga=M_PI;

ここでは，整数型のjとhoge，倍精度実数型のyとfugaの値を宣言と 同時に決めている．このことを初期化と言う．

もう一度言うが，変数宣言をしただけでは，格納されている値は不定である．ゼロとは限 らないのである．今のところ，諸君が作成するプログラムでは初期化を忘れたことによる 失敗はない．しかし，将来は必ず初期化を忘れて，間違ったプログラムを書くだろう．私 も，しばしば初期化を忘れて失敗している．

2.3 型修飾子constの使い方

ここは，教科書のp.81-82に述べていることである．

いろいろなプログラムを作成するうちに，定数として扱いたい変数が出てくるであろう． 例えば，cを光の速度として，プログラム中で定数として扱いたい場合である．代入 文--例えば，c=3.14--を書かなければ済むが，うっかり代入文を書いてしまうこ とがある．普通のプログラマーはおっちょこちょいである．このようなミスを防ぐために， C言語では代入のできない変数を定義することができる．次のようにするのである．

	const double c=2.99792458e+8;

変数宣言の前に，型修飾子constをつける． constの語源はconstant(定数)で ある．

このようにすると，プログラマーが

	c=3.1415;

としようものなら，コンパイラーがエラーメッセージを出し，コンパイルに失敗する．ま ことに，便利な機能である．

しかし，次のようにキーボードからデータを読み込む場合は，コンパイルできてしまう．

	scanf("%lf",&c);
 

constを付けたからといって，安心してはならない．constがあると算術代入演 算子(=)の左辺として使えないだけである．
ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志