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整数の出力について
Cを学習を始めたばかりのものですが、int と unsinged int のことで少しわからないことがあります。 int plus3 = 3, minus3 = -3; double ddt1, ddt2; と変数宣言し、 main関数で ddt1 = minus3 + 1; ddt2 = minus3 + 1U; として出力したところ ddt1は-2.0 ddt2は4294967294.0 となりました。 ddt1の結果はわかるのですが、ddt2はなぜ 4294967294.0 になるのでしょうか？ 1Uの効果でunsinged型にあわせて計算しているのでしょうか？ もしそうだとしたら minus3 が 4294967293 になると思うのですが、なぜminus3 が 4294967293 になるのでしょうか？ 説明が不足ならまたつけたしますのでどうか教えてください。
- shomarket
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１６９という数値を例とします。 １６９ ＝１００＋６０＋９ ＝１＊１００＋６＊１０＋９＊１ ＝１＊（１０の２乗）＋６＊（１０の１乗）＋９＊（１０の０乗） となります。 各々の「ａ＊（ｂのｃ乗）」に着目します。 ａ：もとの数値の各桁の数字 ｂ：１０で固定（だから１０進数といいます） ｃ：いちばん右から０、１、２と増えていく ここで、０１６９という表記のことを考えます。途中を省略すると、 ０１６９ ＝０＊（１０の３乗）＋１＊（１０の２乗）＋６＊（１０の１乗）＋９＊（１０の０乗） となります。 最初の項である「０＊（１０の３乗）」は、「０に何を掛けても０」という原則から０です。 その結果、 １＊（１０の２乗）＋６＊（１０の１乗）＋９＊（１０の０乗） ＝０＊（１０の３乗）＋１＊（１０の２乗）＋６＊（１０の１乗）＋９＊（１０の０乗） となり、１６９＝０１６９となります。 同様に、００１６９も、０００１６９も、０・・・０１６９も、すべて「百六十九」です。 話を元に戻します。 ２進数の 010101010 と 10101010 が同じかどうか、という話でした。 答えは、もうおわかりですね。
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- asuncion
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＞int a = 011; 「Ｃ言語では」先頭にゼロを付けると、８進数であるとみなすことになっています。 したがって、この値が１０進で９になるのは正しいです。 先の回答で書いたのは、一般的な世界において、１０進の 169 0169 00000000169 は同じですか？異なりますか？という話です。
補足
よくわかりませんが、同じ値になると思います。よろしければ詳しくこのことを教えていただけませんか？
- asuncion
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＞010101010 と 10101010 は同じなのでしょうか？ 十進数において、 169 0169 00000000169 これらの数値は同じ値を持ちますか？異なる値を持ちますか？
補足
間違っていたらごめんなさい。異なる値をもつと思います。なぜなら実際に プログラムを作り int a = 11; と宣言し、printf("a=%d", a)で出力すると a=11 と出ますが int a = 011; と宣言して、printf("a=%d", a)で出力するとなぜか a=9 と出てきてしまうからです。
- asuncion
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＞実際になぜ 010101001 + 1 = 010101010になるのかよくわかりません。 二進数の計算について、どの程度の知識をお持ちですか？
補足
二進数を十進数に直す程度です。010101001は十進数にすると１６９になると思います。そう考えると010101010は１７０になると思うのですが、１７０を二進数にすると10101010となり少し混乱しています。 010101010 と 10101010 は同じなのでしょうか？
- hashioogi
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使用されているC言語の教科書に「暗黙の型変換」という項目があれば、そこを読まれたらいかがかと存じます。
- qbr2
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コンピュータでマイナスの値を保持する場合には、一般的に 「２の補数」の形式が用いられます。 詳細は割愛しますが、簡単に言うと 正の数のビットを反転して１を足すと負の数になります。 int型のデータサイズは、３２ビットなので、 ＋３を２進数で表現すると、 00000000000000000000000000000011 －３は、＋３を反転させて 11111111111111111111111111111101 －３を、負の数ではなく正の数として１０進数にすると、 4294967293になります。 補数とは何か？なぜ補数表現を用いるか？等は、 情報処理試験でもよく問われる内容ですし、プログラミングの基礎ですので、 この機会に、勉強されると良いかと思います。
補足
＞－３は、＋３を反転させて 11111111111111111111111111111101 とあるのですが、 11111111111111111111111111111101 というのは＋３を反転して 11111111111111111111111111111100 にしたものに１を足した結果なのでしょうか？ もうひとつ伺いたいことがあるのですが、 ウィキベィアで 補数ついてよんだのですが、"2 の補数を求めるには、1 の補数に 1 を加算するとよい。" とあります。 "2 進法 101010110 と表される数に対する 1 の補数は 010101001 である。" これはわかるのですが実際になぜ 010101001 + 1 = 010101010になるのかよくわかりません。これは 010101001 + 1 で 1 + 1 最下位ビットが繰り上がりして隣のビットが１になるのでしょうか？ 説明不足であればまた付け足しますのでよろしくおねがいします。
- asuncion
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＞1Uの効果でunsinged型にあわせて計算している そうです。 minus3 はint型（signed int型）、1Uはunsigned int型です。 両者を使って演算する際、型をunsigned intにそろえる動きをします。 int型のminus3の内部表現（メモリー中の0と1のパターン）を 16進で書くとFFFFFFFDです。これをunsigned int型とみなすと、 お書きになったとおり4294967293となります。 minus3はあくまでint型の-3です。これは変わりません。 内部表現をint型とみなすかunsigned int型とみなすか、という話です。
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そうゆことだったんですか。なるほど。よく見れば 010101010 は10101010 の前に 0 が付いているだけですね。 こんなに長く質問に付き合っていただき、ほんとうにありがとうございました。説明もとてもわかりやすく、いい勉強ができました。