《その130》組込み整数型のビット数を調べる　&　p.63演習2-6: C++，C++/CX に挑戦！

2017年11月15日

《その130》組込み整数型のビット数を調べる　&　p.63演習2-6

　組込み整数型のビット数 … numeric_limits<整数型>::digits

　組込み整数型のビット数を numeric_limits<整数型>::digits で調べる場合は、char, int 等の符号付き型ではなく、unsigned char, unsigned int などの符号無し型のビット数を求めるようにします。

　静的データメンバである digits は、組込み整数型の場合は、符号以外のビット数を返すように定義されているため、例えば
　　　numeric_limits<unsigned char>::digits が 8 であれば、
　　　numeric_limits<char>::digits とすると、7 が帰ってきます。

新版明解C++中級編　p.63 演習2-6
　符号付き整数から符号無し整数への三つの型変換(同一ビットへの型変換・より長いビットへの型変換・より短いビットへの型変換)を確認できるプログラムを作成せよ。変換前後のビット構成と値を表示すること。
※ 関数テンプレート《その125》を使いました。全ての型を引き受けてくれるのでとても便利です。

// p63_演習2-6
#include <iomanip>
#include <iostream>
using namespace std;

template <class Type>       // 関数ﾃﾝﾌﾟﾚｰﾄ
char* bits_of(Type x, int one) {
    int n = numeric_limits<Type>::digits + one;
    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()
{
    cout << "8ビットの符号付き整数から "
            "8ビットの符号無し整数への型変換" << '\n';
    char a = 0;
    cout << setw(16)
         << bits_of(a, 1) << " " << (int)a << '\n';
    cout << setw(16)
         << bits_of(unsigned char(a), 0) << " "
         << (int)unsigned char(a) << "\n\n";

    char b = 42;
    cout << setw(16)
         << bits_of(b, 1) << " " << (int)b << '\n';
    cout << setw(16)
         << bits_of(unsigned char(b), 0) << " "
         << (int)unsigned char(b) << "\n\n";

    char c = -86;
    cout << setw(16)
         << bits_of(c, 1) << " " << (int)c << '\n';
    cout << setw(16)
         << bits_of(unsigned char(c), 0) << " "
         << (int)unsigned char(c) << "\n\n";

    cout << "8ビットの符号付き整数から "
            "16ビットの符号無し整数への型変換" << '\n';
    char d = 42;
    cout << setw(16)
         << bits_of(d, 1) << " " << (int)d << '\n';
    cout << bits_of(unsigned short(d), 0) << " "
         << unsigned short(d) << "\n\n";

    char e = -86;
    cout << setw(16)
         << bits_of(e, 1) << " " << (int)e << '\n';
    cout << bits_of(unsigned short(e), 0) << " "
         << unsigned short(e) << "\n\n";

    cout << "16ビットの符号付き整数から "
            "8ビットの符号無し整数への型変換" << '\n';
    short int f = 10922;
    cout << bits_of(f, 1) << " " << f << '\n';
    cout << setw(16)
         << bits_of(unsigned char(f), 0) << " "
         << (int)unsigned char(f) << "\n\n";

    short int g = -21846;
    cout << bits_of(g, 1) << " " << g << '\n';
    cout << setw(16)
         << bits_of(unsigned char(g), 0) << " "
         << (int)unsigned char(g) << "\n\n";
}