情報処理Ⅱ
第６回：２００３年１１月２５日（火）
レポート総評（１）
「メタ」を持つ様々な用語があった．
メタクラス; メタコンピュータ; メタサーチ(エンジン), メタ
検索(エンジン); メタデータ; メタディレクトリ; メタファイ
ル; メタプログラム; メタボール; メタミュージック; メタ情
報; メタ文字, メタキャラクタ; (UML)メタモデル; HTMLの
METAタグ; METAキー (Emacsで使用する)
「メタ」に関する興味深い記述が見られた．
メタというのは相対的な考えであり，自分がどこを視点と
して選ぶかによって推移するものです．
（http://www.ogis-ri.co.jp/otc/hiroba/technical/Squeak4/pdf/Squeak4.pdf）
レポート総評（２）
体裁として不適切なものがあった．
B5ルーズリーフでの提出
2枚を超えている
ノンブル（ページ番号）がない
左上をステープラで綴じていない
敬体（です体）で書いている
行間あけすぎ
用紙の裏に，レポートと関係ない図面らしきもの
Webページやコマンド解説文書を引き写しただけ
問題（授業がつまらない人のために）
整数値の2進表現を出力するプログラムを作成せよ．
整数値の型（int, char, longなど）も考慮せよ．
例: char型の40 ⇒ 00101000
次の3つの式の中で，同じ動作をするのはどれとどれ
か？
*p++ = *q++;
*(p++) = *(q++);
(*p)++ = (*q)++;
演算子(Operator)
これまで使用してきた演算子
+, -, =, +=, ++, *, &, [ ] など
学ぶこと
C言語ではどんな演算子が使用できるか？
演算子間の優先順位はどうなっているか？
例: 1 + 2 * 3 と書けば，(1 + 2) * 3 ではなく
1 + (2 * 3) と解釈される．このとき，* は + よりも
優先順位が高いという．
用語説明
演算対象をオペランド(operand)という．
y = x + 1; のとき，
x と1 は，演算子 + のオペランド
y と x + 1 は，演算子 = のオペランド
「left value」の略
代入できるオブジェクトを左辺値(lvalue)という．
*p = (++q) + 1;
としたときの *p と q は左辺値である．
&x や，int z[10]; としたときの z は左辺値ではない．
２項演算子
加減算演算子: +, 乗除演算子(1): *, /
乗除演算子(2): % （剰余を求める．オペランドは整数）
関係演算子: <, >, <=, >=, ==, !=
暗黙の型変換が起こる場合を除き，オペランドは同一の
型でなければならない．
char *x; int y; に対して，if (x <= y) はNG，if (*x <= y) はOK．
単項演算子
間接演算子: *
アドレス演算子: &
増分演算子，減分演算子: ++, -正負の符号: +, sizeof演算子: sizeof
sizeof(char) は1，char x; に対して sizeof(x) も1．
しかし sizeof('0') は sizeof(int) と同じ値になる．
キャスト演算子: (型名)
オペランドは変数名，式
もしくは型名．
慣習として ( ) をつけるが，
関数呼び出しではない．
( ) は必須
1/3は0．しかし，(double)1/3 は 0.333…となる．
さらに，(double)(1/3) は 0.0 となる．
単項演算子：注意点（１）
原則として，オペランドの前（左）につける．
右から左に結合する．
**p は，*(*p) である．つまり右側の演算子*を評価してから
左側を評価する．
参考: a * b * c は (a * b) * c である．つまり左側の演算子*
を評価してから右側を評価する．
単項演算子：注意点（２）
増分演算子と減分演算子はオペランドの後ろにつけるこ
ともできるが，前につけるのと意味が異なる．
x = ++y; ⇒ y = y + 1; x = y; と同じ（増分を先に評価）
x = y++; ⇒ x = y; y = y + 1; と同じ（増分を後で評価）
増分演算子と減分演算子のオペランドは，左辺値であり，
かつ算術型またはポインタ型でなければならない．
sizeof演算子のオペランドは式として評価されない．
sizeof(x++) としても x の値は増えない．
代入演算子
=, +=, -=, *=, /=, %=
左側のオペランドは左辺値でなければならない．
x + 1 = y; や (*p)++ = (*q)++; はNG．
右から左に結合する．
x 記号= y; は，x = x 記号 y; と同じ．
x += *y = z + 2; ⇒ *y = z + 2; x += *y; と同じ．
左辺値に格納される値を演算結果とする．暗黙の型変換
に注意．
double d; int x; に対して
x = d = 1./3.; とすると，d = 0.333…; そして x = 0;
d = x = 1./3.; とすると，x = 0; そして d = 0.0;
論理演算子
AND: && （2項演算子）
OR: || （2項演算子）
NOT: ! （単項演算子）
優先順位は ! > && > ||
真偽とC言語での表現
int a[10];
…
if (x >= 0 && x < 10 && a[x] == y)
とすると，x<0 や x≧10のときは
a[x] == y を評価しない．
真: 0以外に評価される値
偽: 0に評価される値
例: 1 && 2は真（具体的には，1）である．
&&の左を偽と評価すれば，右は評価しない．
||の左を真と評価すれば，右は評価しない．
論理演算
x
y
x && y
x || y
x
!x
真 真
1
1
真
0
偽 真
0
1
偽
1
真 偽
0
1
偽 偽
0
0
偽：整数型なら0，浮動小数点型なら0.0，ポインタ型な
らNULLと等しくなる値．
真：偽でないスカラ型（整数型，浮動小数点型もしくは
ポインタ型）の値．
ビット演算子
整数値をビット(0と1)の並びとみなし，ビット単位
(bitwise)で演算を行う．いずれも2項演算子．
ビット単位AND: &
ビット単位OR: |
ビット単位XOR: ^
例: 1 & 2は0である．
優先順位は & > ^ > |
代入演算子 &=, |=, ^= も利用可能．
ビット演算
x
y
x&y
x|y
x^y
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
0
0
ビット単位の演算結果であることに注意．
0 ^ 1 = 1, 1 ^ 1 = 0 （ビットの反転）
x ^ x = 0 （ビットのクリア）が成り立つ．
ビット演算子の利用例
一部のビットを0にする．
一部のビットを1にする．
char x = 0x23; のとき x | 0x0f は0x2f，x | 0xf0 は0xf3．
一部のビットを反転する．
char x = 35; のとき x & 0x0f は3，x & 0xf0 は32．
char x = 0x23; のとき x ^ 0x0f は0x2c，x ^ 0xf0 は0xd3．
変数 x の全部のビットを（手っ取り早く）反転する．
x ^= -1; とすればよい．
シフト演算子
整数値をビットの並びとみなす．
いずれも2項演算子で，左は整数値，右はシフトする
ビット数（0 以上の整数値）．
左シフト: <<
右シフト: >>
5 << 3は40．
5
→ 00000101 ← 40 >> 3
5 << 3 → 00101000 ← 40
負の数を右シフトしたときの結果は処理系依存．
代入演算子 <<=, >>= も利用可能．
例題１
整数値の2進表現を出力するプログラム
1 && 2 と 1 & 2 を比較する．
これまでに書いた論理演算・ビット演算の例を検証する．
その他の演算子
関数呼び出し: ( )
配列の添字: [ ]
コンマ演算子: ,
例: for (i = 0, p = base; function(p[i], 1); i++)
これらは構文の一部であり，演算子ではない．
演算子の優先順位
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
関数呼び出し( )，配列の添字[ ]
単項演算子(!, 単項*, ++, 単項+, sizeof, キャストなど)
乗除(2項*, /, %)
加減算(2項+, 2項-)
シフト(<<, >>)
関係(<, >, <=, >=)
関係(==, !=)
ビット演算(&)
ビット演算(^)
ビット演算(|)
論理演算(&&)
論理演算(||)
3項演算子(?:)
代入演算子(=, +=など)
コンマ(,)
高い
低い
優先順位を変えたければ，( )で囲む．( )が何重にもなることがある．{ }や[ ]は，
この目的で使用できない．
まとめ
C言語では多彩な演算子が利用できる．いくつかは数学
の記号に近く，いくつかはC言語独特である．
各演算子には優先順位がある．
同じ優先順位の演算の評価順序を決めるのは，結合の方
向である（演算子により，「左から右」か「右から左」
かが決まっている）．
評価されない式に注意．
発展的な話題：代入の順序について
冒頭の問題に対する解答
*p++ = *q++; と *(p++) = *(q++); と
*p = *q; p++; q++; は同じ．
オペランドの評価順序は，特に明記したものを除いて，
不定（処理系依存）である．式の中で同一のオブジェク
トに２つ以上の代入をしないよう心がける．
function(++c, ++c); は
function(c + 1, c + 2); ++c; ++c; かもしれないし，
function(c + 2, c + 1); ++c; ++c; かもしれない．
発展的な話題：３項演算子
オペランド1 ? オペランド2 : オペランド3
まずオペランド1を評価する．それが真であればオペラン
ド2を，偽であればオペランド3を評価して，その値を演算
結果とする．
例: t = (a > b) ? a : b; ⇒ if (a > b) t = a; else t = b;
a > b ? a : b = 10; はNG（コンパイルエラー）．
しかし *(a > b ? a : b) = 10; はOK．
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