第3回　型変換，キーボード入力，比較・論理演算と条件分岐

第2回の演習の解答例

a = 6, b = 5 のとき，次の各計算結果を表示するプログラムを作成せよ．

• a ＋ b
• a − b
• a × b
• a ÷ b
• a ÷ b のあまり
• 底辺が a, 高さ b の三角形の面積
• a² ＋ ab

解答例：

#include <stdio.h>

void main()
{
    int a, b;

    a = 6;
    b = 5;

    printf("a = %d ¥n b = %d ¥n ", a, b);
    printf("a + b = %d ¥n", a+b); 
    printf("a - b = %d ¥n", a-b); 
    printf("a x b = %d ¥n", a*b); 
    printf("a / b = %d ¥n", a/b); 
    printf("a %% b = %d ¥n", a%b); /* ここはコメント．%%で画面に%が出力される */
    printf("底辺a，高さbの三角形の面積 = %d¥n", a*b/2); 
    printf("a^2 + ab = %d ¥n", (a+b)*a); 
}

結果：

a = 6
b = 5
a + b = 11
a - b = 1
a x b = 30
a / b = 1
a % b = 1
底辺a，高さbの三角形の面積 = 15
a^2 + ab = 66

あれ，割り算の結果が思い通りになりませんね．
わり算の結果（商）は，実数になるはずなので，

    printf("a / b = %f ¥n", a/b);

としてみよう．さあ，どうでしょう？

    a / b = 0.000000

ますますおかしくなりましたね．これは，同じ型同士で演算をすると結果も同じ型になるからである．

上の例だと，

　　　　［整数］＝［整数］÷［整数］

となるため，商が正しく求まりません．そこで，別の実数の変数を用意して，

　　　　［実数］＝［整数］÷［整数］

となるように，書き換えてみよう．

#include <stdio.h>

void main()
{
    int a, b;
    float c;
    a = 6;
    b = 5;
    c = a / b;
    printf("a / b = %f¥n", c); 
}

結果：

a / b = 1.000000

まだ，おかしいですね．

型の変換

わり算をうまく行うには，

　　　　［実数］＝［実数］÷［実数］

としなくてはならない．そこで整数から実数に変数の型を変換する必要がある． 型を変換することを キャスト と呼ぶ．

#include <stdio.h>

void main()
{
    int a, b;
    float c;

    a = 6;
    b = 5;
    c = (float)a / (float)b;

    printf("a / b = %f ¥n", c); 
}

結果：

a / b = 1.200000

やっと，意図した結果が得られた．

このように，計算の途中で型が思い通りにならないことが多く出てくる．気をつけてプログラムを作ろう．

キーボードからの入力

これまで，プログラム内で扱う値は，あらかじめ（＝コンパイル時に）プログラムに記述してあるものしか扱えなかった．

そこで、上のプログラムにおいて，変数 a や変数 b に後から（＝実行時に）値を設定できるようにしよう．

キーボードからデータを入力するには scanf()関数を用いる．

基本的な文法は既にに学んだ printf() 関数とよく似ている．

scanf() 関数は，printf() 関数によく似ているが，値を格納する変数の前に必ず & をつける必要がある．

この記号の意味（変数のアドレスを取り出す演算子）は情報処理・演習２（後期）に扱う．

キーボードから変数に値を入力し，画面に表示するプログラム：

#include <stdio.h>

void main()
{
    int a;
    float b;

    printf("a = ");
    scanf("%d", &a);
    
    printf("b = ");
    scanf("%f", &b);

    printf("a = %d ¥n", a);
    printf("b = %f ¥n", b);
}

比較・論理演算と条件分岐

さて今度は，ある整数を入力したとき，その整数が正か負かを判定し，結果を画面に表示するにはどうしたらよいか考えてみよう．

プログラムを作成するときは，課題が与えられたらいきなりプログラミングに取りかからず，必ず計算手順（アルゴリズム）を検討する．

となる．それぞれを，詳細に検討すると，

これを，C言語を用いてプログラムにしてみよう．

if文，if〜else文による条件分岐

英語でif～， ～， は，「もし～ならば，～」と，条件を表すことができる．

C言語でも同様に条件によってプログラムの流れを切り替える（制御する）方法が必要である．

プログラム中において，変数と数の大小などを比較し，その結果によって処理を変えることを条件分岐と呼ぶ．

C言語の if 文の最も簡単な分岐の例をフローチャートで表すと，

となり，条件が成り立つときは処理１を実行し，成り立たないときは処理１を実行せず，その先に進む．

さらに，if～else～文では，

このように，条件が成り立つときは処理１を実行し，成り立たないときは別の処理２を実行するという流れが実現できる．

比較演算子

数の大小を比較する演算子を比較演算子と呼び，比較の条件が成立した場合を「真（True)」，不成立の場合を「偽（False）」という．

注意：　=>，=<， =! という比較演算子は存在しない．

論理演算子

複数の条件を組み合わせてより複雑な条件を作るには，論理演算子を用いる．

演算子	はたらき	使い方	意味
&&	かつ	a = = 5 && b = = 3
||	または	a = = 2 || b < -2
!	～ではない	! (a = = 0)

では if 文を使って整数の正負判定プログラムを作ってみよう．

#include <stdio.h>

void main()
{
    int n;    

    printf("整数を入力して下さい");
    scanf("%d", &n);

    if ( n >=0 ) 
    {
        printf("正の整数です¥n ");          /*整数が0以上の時に実行される　処理１*/
    }

    else
    {
        printf("負の整数です¥n ");               /* 整数が0未満の時に実行される　処理２*/
    }    
}

演習課題

（1）先週の課題（2）において，変数a, b をキーボードから入力して計算するように変更してみよう．

（2）肥満度を表す指標にBMI(Body Mass Index)というものがある． これはWHOで基準が発表されているが，18.5から25までが正常範囲とされている．

BMI＝体重(kg) ÷ 身長²(m)

キーボードから体重と身長を入力（単位に注意！）すると，BMI値を計算して画面に表示するプログラムを作成せよ．

（3）次に，もし求めたBMI値が25以上だったら「肥満です」と画面に表示されるようにプログラムを改良しよう．

発展問題（余裕がある人はチャレンジしてみよう）

（4）以下の表のように，求めたBMI値がさらに細かく分類され，判定結果を画面に表示するようにプログラムを改良しよう．