《その127》符号付き整数と符号無し整数（１） &　p.56演習2-5: C++，C++/CX に挑戦！

2017年11月14日

《その127》符号付き整数と符号無し整数（１） &　p.56演習2-5

　符号付き整数と符号無し整数

　自分で使っている処理系で、各整数型が表すことのできる値の範囲を調べてみました。


#include <limits>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "◆char" << '\n'
         << "  min: " << (int)numeric_limits<char>::min() << '\n'
         << "  max: " << (int)numeric_limits<char>::max() << '\n';
    cout << "◆signed char" << '\n'
         << "  min: " << (int)numeric_limits<signed char>::min() << '\n'
         << "  max: " << (int)numeric_limits<signed char>::max() << '\n';
    cout << "◆unsigned char" << '\n'
         << "  min: " << (int)numeric_limits<unsigned char>::min() << '\n'
         << "  max: " << (int)numeric_limits<unsigned char>::max() << '\n';

    cout << "◆short int" << '\n'
         << "  min: " << numeric_limits<short>::min() << '\n'
         << "  max: " << numeric_limits<short>::max() << '\n';
    cout << "◆int" << '\n'
         << "  min: " << numeric_limits<int>::min() << '\n'
         << "  max: " << numeric_limits<int>::max() << '\n';
    cout << "◆long int" << '\n'
         << "  min: " << numeric_limits<long>::min() << '\n'
         << "  max: " << numeric_limits<long>::max() << '\n';

    cout << "◆unsigned short int" << '\n'
         << "  min: " << numeric_limits<unsigned short>::min() << '\n'
         << "  max: " << numeric_limits<unsigned short>::max() << '\n';
    cout << "◆unsigned int" << '\n'
         << "  min: " << numeric_limits<unsigned>::min() << '\n'
         << "  max: " << numeric_limits<unsigned>::max() << '\n';
    cout << "◆unsigned long int" << '\n'
         << "  min: " << numeric_limits<unsigned long>::min() << '\n'
         << "  max: " << numeric_limits<unsigned long>::max() << '\n';
}

　上の実行結果から、
　　int型の max は 2147483647,
　　unsigned int型の max は 4294967295
であることがわかります。

unsigned int型の
　　4294967296,
　　4294967297,
　　4294967298
といった値は、int型の max を超えていますが、これらの値を int型に型変換するとどのような結果になるのでしょうか。

　型変換のルールでは、このような場合は「処理系依存」だそうです。一応、以下で試してみます。


#include <limits>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    unsigned int a = 4294967296;
    unsigned int b = 4294967297;
    unsigned int c = 4294967298;
    unsigned int d = 5294967296;

    cout << (int)a << '\n';
    cout << (int)b << '\n';
    cout << (int)c << '\n';
    cout << (int)d << '\n';
}

新版明解C++中級編　p.56 演習2-5
　符号無し整数 x の全ビットを '1' と '0' とで表した文字列を作成し、その文字列の先頭文字を返却する関数を作成せよ。
　　　const char* bits_of(unsigned x);
　なお、文字列の格納先は、静的記憶域期間をもつ配列とすること。

// p56_演習2-5
#include <iostream>
#include <limits>
using namespace std;

const char* bits_of(unsigned x) {
    int n = numeric_limits<unsigned int>::digits;
    char* vec = new char[n + 1];

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if ((x >> i) & 1U) vec[n - i - 1] = '1';
        else               vec[n - i - 1] = '0';
    }
    vec[n] = '\0';
    return vec;
}

int main()
{
    unsigned a, b;

    cout << "非負の整数を2つ入力\n";
    cout << "a : "; cin >> a;
    cout << "b : "; cin >> b;

    cout << "a     = ";  cout << bits_of(a) << '\n';
    cout << "b     = ";  cout << bits_of(b) << '\n';
    cout << "a & b = ";  cout << bits_of(a & b) << '\n';    // 論理積
    cout << "a | b = ";  cout << bits_of(a | b) << '\n';    // 論理和
    cout << "a ^ b = ";  cout << bits_of(a ^ b) << '\n';    // 論理差
    cout << "~a    = ";  cout << bits_of(~a) << '\n';       // 1の補数
    cout << "~b    = ";  cout << bits_of(~b) << "\n\n";     // 1の補数
}