整数の出力について

質問

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。

回答No.7

asuncion · ベストアンサー

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。

お礼

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。

回答No.6

asuncion

＞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？

回答No.5

asuncion

＞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。

回答No.4

asuncion

＞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？

回答No.3

hashioogi

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。

回答No.2

qbr2

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。

回答No.1

asuncion

＞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。