Transcript 情報処理II

情報処理Ⅱ
第２回
2004年10月12日（火）
型(type)

変数や値がどのような種類の情報を持っているか


C, C++, Javaなどでは，変数宣言時に型を決めなければ
ならない
型の違いの例


int i = 1;
float f = 1.0;
char c = '1';
char *p = "1";
相互に変換できる？
（整数の「1」）
（実数の「1」）
（文字の「1」）
（文字列の「1」）
2
型の分類

オブジェクト型







算術型 ⇒ 本日のテーマ
配列型 ⇒ 後日しっかり学ぶ
構造体型 ⇒ 後日しっかり学ぶ
共用体型
ポインタ型 ⇒ 後日しっかり学ぶ
関数型 ⇒
不完全型
派生型
後日学ぶ
3
算術型（よく使う）

char : 文字，小さな範囲の整数


int : 整数


語源…long integer
float : 実数


語源…integer
long : より大きな範囲の整数


語源…character
語源…floating point（浮動小数点）
double : より大きな範囲の実数

語源…double precision（倍精度）
4
算術型（あまり使わない）

たまに見かけるかも






short
unsigned char
signed char
unsigned int
unsigned long
long double

なるべく使わない








short int
long int
long long
long long int
signed
unsigned
signed int
char signed
5
整数型の範囲

整数型(char, int, longなど)のとりうる値は





その型を何バイト（何ビット）で表現するか
符号の有無
で決まる．
nビットなら，2進数を用いて2n個の数値を表現できる．
どの整数型も，0を表現できる．
6
signedとunsigned

signed （符号あり）




unsigned （符号なし）




負の数をとり得る整数
1 0 0 0 0 0 0 0
最小は，-2n-1
0 1 1 1 1 1 1 1
最大は，2n-1-1
負の数をとらない整数
0 0 0 0 0 0 0 0
最小は，0
1 1 1 1 1 1 1 1
最大は，2n-1
n=8の
ビットパターン
signedもunsignedも書かなかったら…


int, short, longでは「符号あり」と決まっている
charでは処理系に依存
7
整数型の範囲の例

例1: int型が4バイト（32ビット）なら，



例2: char型は常に1バイト（8ビット）



-2147483648≦int型の値≦2147483647
0≦unsigned int型の値≦4294967295
char=signed charなら，-128≦char型の値≦127
char=unsigned charなら，0≦char型の値≦255
注意

char以外の整数型のバイトサイズは処理系に依存
• 演習室の環境は，intとlongがともに4バイト．
• intが2バイトという処理系も多い．
8
範囲を越えるとどうなるか?


例１: signed char型変数に13*13を格納すると？
例２: オーバーフローによる無限ループ
9
浮動小数点とは？

科学技術計算では，602000000000000000000000 を
6.02×1023 と書く．


(符号)仮数×底指数による表現を，浮動小数点形式という．




計算例：(6.02×1023)×10 = 6.02×1024
ただし１≦仮数＜底，指数は整数（0や負でもよい）
「底」は「基数」とも言う．
計算例：(6×102)×(6×102) = (6×6)×102+2 =
36×104 = 3.6×105
２を底とする浮動小数点形式で表されることが多い．

例：-0.625 (=1/2+1/8)は，「-」1.01(2) * 2-1
10
実数型の範囲（１）

仮数と指数をそれぞれ何ビットで表現するかによって，取り
得る値が決まる．



単精度の例：符号１ビット＋仮数部23ビット＋指数部8ビット
＝32ビット（４バイト）
倍精度の例：符号１ビット＋仮数部52ビット＋指数部11ビット
＝64ビット（８バイト）
ビット数の制約があるため，あらゆる実数を表すことはできな
い．

表現できない数の例：101000 ，√２，π
11
無限小？

1から始めて2でどんどん割っていくと，


いくらでも小さい数ができる？
いずれは0になる？
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１なのに，１でない？


for文を用いて，0, 0.1, 0.2, ..., 1.0 を取り出す．
注意


（最善） 実数型はループ用変数にしない．
（次善） != ではなく，> や < を用いて終了判定をする．
13
定数の表現方法

整数定数




123, 0123, 0x123
-123
123U, 123L, 123UL
１６進数値
（ 0～9, a～f )
浮動小数点定数





８進数値
3.14, -3.1415926
.14, 3.
6.02×10-23
6.02E-23
6.02E-23F, 6.02E-23L
上記の英字は，大文字でも小文字でもよい．
14
異なる型の値同士の計算


1/3 と 1.0/3 と 1/3.0 と 1.0/3.0 は同じ値?
演算において，大きい範囲の型に揃えられる．





int > short, int > char (汎整数拡張)
long double > double > float >
long long > long > int （暗黙の型変換）
unsigned > signed
変数に値を格納する（代入する）ときは，変数の型に応じて
型変換が行われる．
注意


unsignedとsignedの整数値を混在させて演算しない．
1/3は，0
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まとめ



変数や関数などの名前は「識別子」と呼ばれ，そのルール
（命名規則）や慣用的な使われ方がある．
「数」には「整数」と「浮動小数点数」がある．
表現できる数値には制限がある．



「整数」といっても，いくらでも大きな整数値が使えるわけでは
ない．
「実数」といっても，いくらでも精密な実数値が使えるわけでは
ない．
オーバーフロー，計算誤差，型変換に注意．
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次に学ぶこと

制御文



for, while, do～while
if～else, switch～case
問題


九九の表を出力できる？
1st, 2nd, 3rd, 4th, …,
1000th と順番に序数を生成
できる？
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