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四則演算

四則演算というのは、加減乗除、すなわち足し算、引き算、掛け算、割り算の四種類の演算のことです。コンピュータはもともと計算のためのものですから、四則演算は、ある意味でプログラミングの基本的な部分でもあります。今回は、この四則演算を通じて、前回からまた一歩先に進んでみましょう。

四則演算を実際に解説する前に、数値の入出力について簡単に解説しておきます。前回は、std::string を使って、文字列の入出力を行いました。今回は、int を使って整数値の入出力を行います。まずは、ソースコードをご覧ください。

#include <iostream>

int main()
{
  int x;
  std::cin >> x;
  std::cout << x << std::endl;
  return 0;
}

どうでしょうか?前回解説した文字列の入出力とほとんど変わりませんね。前回は、文字列なので std::string でオブジェクトを宣言していましたが、今回は、整数なので int で宣言しています。オブジェクトの名前が x になったことは大した問題ではありません(名前は何でもかまいません)。

このプログラムも実際にコンパイルして、実行してください。今回は整数値の入出力ですので、キーボードからは整数値しか入力することができません。次のような具合です。

12345
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もちろん、整数ですので 0 やマイナスの値を入力してもかまいません。ただ、あまり大きな数値を入力すると x の中に収まりきらなくなっておかしくなるので注意してください。

それでは、四則演算の中で、最も基本的な(小学校1年生レベルの)足し算からはじめます。足し算には + という演算子を使います。まずは、入力された値に1を加えた値を出力させてみましょう。

#include <iostream>

int main()
{
  int x;
  std::cin >> x;
  std::cout << x + 1 << std::endl;
  return 0;
}

このページの最初に出てきたソースコードとほとんど変わりませんが、出力するときに、x が x + 1 になっていますね。これで足し算ができます。+ の左右に空白(スペース)を入れていますが、これは見やすくするためであり、なくてもかまいません。つまり、x + 1 ではなく、x+1 と詰めて書いても同じ意味になります。

次に、他の演算(引き算、掛け算、割り算)もやってみましょう。引き算は、入力された値から 1 を引くことにします。掛け算は、入力された値を 2 倍することにします。割り算は、入力された値を 2 で割ることにします。足し算も含めて、これらを一度にやってしまうソースコードを書きましょう。

#include <iostream>

int main()
{
  int x;
  std::cin >> x;
  std::cout << x + 1 << std::endl;
  std::cout << x - 1 << std::endl;
  std::cout << x * 2 << std::endl;
  std::cout << x / 2 << std::endl;
  return 0;
}

何か変ですね。引き算が - なのはすぐ分かるかと思います。では、* と / というのは何でしょうか?実は、コンピュータのキーボードには「×」(掛ける)とか、「÷」(割る)がありません。かな漢字変換すれば、記号の一つとして出てきますが、欧米ではかな漢字変換は使いませんので、「×」や「÷」を使うのは無理です。そこで、代わりに、「*」と「/」を使うわけです。「*」が掛け算で、「/」が割り算です。これは、C++以外のほとんどのプログラミング言語でもそうなっています。

それでは、上のソースコードを実際にコンパイル、実行してみてください。いくつかの値を入力してみると分かるかと思いますが、足し算、引き算、掛け算はよいのですが、割り算については計算が合わないことがあります。実は、今回の計算は「整数値」の計算ですので、小数点以下が切り捨てられてしまいます。例えば、3 を入力すると、3 ÷ 2 は 1.5 ですが、小数点以下が切り捨てられるので 1 になってしまうわけです。これを 1.5 と表示させる方法については、回を改めて解説したいと思います。

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