C言語⑨(2025/06/11)

ビットとバイト

ビット（bit）はコンピューターの最小単位。１と０を保持・計算できる。
バイト（byte)はコンピューターの最小の処理単位。最初期に広く普及したコンピューターが８ビットコンピューターだったため、８bit＝１Byte（噛む）という表現になっている。

詳しくは↓

メモリの仕組み - 苦しんで覚えるC言語
メモリの仕組み - 苦しんで覚えるC言語
9cguide.appspot.com

sizeof演算子

sizeof演算子では、変数や型、配列・構造体等がメモリ上に占めるバイト数を取得可能。

【今日のコード①】

int array[10];
int aaa = sizeof(array);
printf("aのアレイサイズ = %d\n", aaa);
return 0;

【実行結果】

aのアレイサイズ = 40

int型の要素数10の配列…4byte＊10　＝　40byte

型の変換（キャスト）

C言語では整数同士で計算した場合、結果は整数になる。
このため、余りが出た場合には小数点以下は切り捨てられる。四捨五入もされない。

（例）
３÷２　＝　１

コードにすると下記。
【今日のコード②】

	int val1, val2, result;
	val1 = 3;
	val2 = 2;
	result = val1 / val2;
	printf("%d÷%d＝%d", val1, val2, result);

【実行結果】

3÷2＝1

上記コードの計算結果の型を「float型」にしても結果は変わらない。

float fres;
fres = val1 / val2;
printf("整数演算(結果をfloat)：%d÷%d＝%f\n",val1, val2, fres);

【実行結果】

整数演算(結果をfloat)：3÷2＝1.000000

そこで(int)のように型名を（）でくくったものを値や変数の前に書くと、それを指定した型に変換が可能。これを型キャストと呼び、（）をキャスト演算子と呼ぶ。
キャスト変換を施した例は下記。

【今日のコード③】

	fres = (float)val1 / (float)val2;
	printf("整数演算(キャスト)：%d÷%d＝%f\n", val1, val2, fres);

【実行結果】

整数演算(キャスト)：3÷2＝1.500000

val1(float)÷val2(float)＝1.5(float)となっている。

unsigned int 型に int(符号付)を代入して表示を試みる。
【今日のコード④】

	unsigned int val3;
	val1 = -10;
	val3 = val1;
	printf("val1 = %d,val3 = %d\n", val1, val3);

【実行結果】

val1 = -10,val3 = -10

unsigned int　に代入したにも関わらず　val3 = -10 となっている。
これは
①val1 = 1000 1010 のため、それがそのまま val3 に代入される（符号なしで表現した場合138）。
②%d指定子は「符号付整数」を表示するためのオプションなのでー10がそのまま表示される。
という状況が発生している。
符号なし整数の指定子は%uであり、こちらに置き換えたコードと結果は以下。

【今日のコード⑤】

	unsigned int val3;
	val1 = -10;
	val3 = val1;
	printf("val1 = %u,val3 = %d\n", val1, val3);

【結果】

val1 = -10,val3 = 4294967286

-10というのは16進でFFFFFFF6（10進で4294967286）になるので、そのまま表示されている。

※データサイズが大きい型から小さい型への代入は絶対に避けること。
オーバーフロー（桁あふれ）が発生して意図しない値が代入される。
単純な代入では通常、他の変数のメモリを直接上書きすることはないが、
ポインタ操作や配列操作を誤ると、メモリ破壊やクラッシュの原因になる。
ビルド時に警告が出る場合もあるため、明示的な型変換が必要な場合は特に意識してコードを書くこと。
・「通常の変数は一軒家。壊してもその家だけ。」
・「ポインタや配列は長屋。境界を守らないと、隣の家まで壊してしまう（＝メモリ破壊）。」
・「だからポインタは便利だけど危険。大人の道具。」

例えば、for文で要素数３の配列（int a[3]）を扱うときには下記のようにする必要がある。
　for(int i=0, i < 3, i++)
また、ループを逆に回したいときは次の記載
　for(int i = 2, i >=0, i–)
a[3]を使わないようにコードを書く必要がある。

※オペランド（被演算子）

演算の対象となる数値や変数・定数などのこと。
（例）
１　×　２　＝　２
↑　　　↑
これらが「オペランド」。

※NULLアクセス

🌟 NULLアクセスとは？
ポインタが NULL（ヌル）＝「どこも指していない」状態のときに、そのポインタを使おうとすること。

これは 重大なエラーを引き起こす（クラッシュ・例外）。

🌟 なぜ起こる？
✅ *ポインタに正しいアドレスがセットされていないのに dereference（p など）した場合
✅ オブジェクトが解放された後のポインタをまだ使っている場合
✅ 未初期化のポインタを使ってしまった場合

🌟 何が起こる？
NULL は「どこにも存在しない特別なアドレス」（通常 0 番地）を意味する。

OS は 0 番地付近へのアクセスを禁止している（不正アクセス）。
→ プログラムはクラッシュする（Segmentation Fault / アクセス違反）。

🌟 たとえ話版（笑）
ポインタ → 手紙の宛先

NULL → 「宛先不明」「封筒が空っぽ」

NULLポインタにアクセスする = 宛先不明なのに配達に行く → 配達員が迷子になって事故る（クラッシュ）

🌟 どう防ぐ？
✅ ポインタを初期化する（NULL / nullptr で初期化してから使う）
✅ 使う前に必ず NULL チェックを行う
✅ delete や free 後はポインタを NULL にする（Dangling pointer 対策）

c
コピーする
編集する
if (p != NULL) {
    // 安全に p を使ってよい
}
まとめ一句：
NULLは「何もない」場所。そこに手を伸ばせば、世界が崩れる。

ざっくりこれで OK！
もしもう少し「NULLアクセスが起きやすい典型的な場面」や「実際のエラー例（Segfaultなど）」も知りたければ、追加で出せます。
知っておくと実務でもバグ取りが圧倒的に楽になります✨。
(by ChatGPT)

演算子の優先度

**C言語の演算子の優先順位（Operator Precedence）**を
覚えやすい形で簡潔に整理しておきます ✨。

🌟 基本ルール

✅ 優先順位が高いほど先に評価される
✅ 同じ順位の場合は「結合規則（左→右／右→左）」で順序が決まる

🌟 優先順位表（簡易版）

優先順位演算子例説明結合規則
1() [] -> .関数呼び出し、配列、構造体アクセス左→右
2! ~ ++ -- + - * & sizeof単項演算子（符号反転・インクリメントなど）右→左
3* / %乗算、除算、剰余左→右
4+ -加算、減算左→右
5<< >>ビットシフト左→右
6< <= > >=比較（大小関係）左→右
7== !=等価・不等価左→右
8&ビットAND左→右
9^ビットXOR左→右
10|ビットOR左⇒右
11&&論理AND左→右
12||論理OR左⇒右
13?:条件（三項）演算子右→左
14= += -= *= /= %= <<= >>= &= ^= `=`代入関連
15,コンマ演算子左→右

🌟 ポイント解説

✅ 掛け算・割り算は足し算・引き算より優先 → 学校で習う通り
✅ 比較演算子より算術演算子が優先
✅ 論理AND（&&）は論理OR（||）より優先
✅ 代入（=）は最後に評価される → 計算結果が全部終わってから代入
✅ 三項演算子（?:）はクセがある → 優先順位が低めなので注意

まとめ一句：

演算の順は静かなる川の流れ、掛け算先に、代入はあと。

さらに覚え方Tips：

  • 関数 → 単項 → 算術 → 比較 → 論理 → 代入 → コンマ
  • 特に && → || → = の順番だけは必ず意識しておくとバグを防ぎやすい
    （by ChatGPT）

（例）
if(a++ > b)｛｝

これを書き直すと

if(a > b)
｛　｝
a++;

となる。
if(++a > b){}

これを書き直すと

a++;
if(a > b)

となる。前置と後置の場合の処理順序の違いに注意する。


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