C 言語の変数、データ型、定数 – 実践ガイド

変数とは？

変数は値を保持する識別子です。定数とは異なり、プログラム実行中に値を変更できます。

変数はプログラムの複数箇所から参照可能。目的を表すわかりやすい名前を付けることで可読性が向上します。

int height = 170; // 身長 (cm)
int age = 29; // 年齢

変数を使用する前に宣言が必要。変数名には英字、数字、アンダースコアを使用可能だが、先頭は英字またはアンダースコアでなければなりません。

変数命名規則

1. 英字 (a-z、A-Z)、数字 (0-9)、アンダースコア (_) のみ使用可。
2. 数字で始めてはならない。
3. 空白を含んではならない。
4. 予約キーワードを使用不可。
5. C は大文字小文字を区別: age と AGE は別識別子。

有効/無効な名前の例

有効:

height _HEIGHT _height1 My_name

無効:

1height Hei$ght My name

変数の宣言と初期化

宣言してから代入:

int my_variable;
my_variable = 48;

宣言と初期化を同時に:

int my_variable = 48;

データ型の概要

C には 3 つのデータ型カテゴリがあります:

1. プリミティブ型 (int、char、float、double、void)
2. 派生型 (配列、関数、ポインタ、構造体)
3. ユーザー定義型 (typedef、構造体、列挙型、共用体)

プリミティブデータ型

5 つの基本型:

1. int – 整数値
2. char – 単一文字
3. float – 単精度浮動小数点
4. double – 倍精度浮動小数点
5. void – 値なし (関数シグネチャで使用)

標準データ型のサイズと範囲

データ型	サイズ (バイト)	範囲
char / signed char	1	-128 ～ 127
unsigned char	1	0 ～ 255
int / signed int	2	-32768 ～ 32767
unsigned int	2	0 ～ 65535
short int / unsigned short int	2	0 ～ 65535
signed short int	2	-32768 ～ 32767
long int / signed long int	4	-2147483648 ～ 2147483647
unsigned long int	4	0 ～ 4294967295
float	4	±3.4E-38 ～ ±3.4E+38
double	8	±1.7E-308 ～ ±1.7E+308
long double	10	±3.4E-4932 ～ ±1.1E+4932

注意: C には組み込みのブール型がない。int で 0 (偽) または 1 (真) を用いるか、stdbool.h ヘッダーで bool を使用。

整数データ型

整数は整数値。標準の 16 ビット int は -32768 ～ 32767。より短い/長いバリエーションで必要な範囲に対応。

典型的な宣言:

int age;
short int smallCount;
long int largeCount;

浮動小数点データ型

小数部を持つ値には float (約 6 桁精度)、double (約 14 桁精度)、long double (最高精度) を使用。

例:

float ratio = 0.75f;
double balance = 12345.6789;
long double pi = 3.141592653589793238462643383279502884L;

文字データ型

1 バイトで単一文字を格納。文字は一重引用符で指定。

例:

char letter = 'K';

void データ型

関数が値を返さないことを示す。

例:

void displayData(void) { // ... }

複数変数の同時宣言

同じ型の変数をカンマ区切りで 1 行に宣言可能:

int x, y, z;
float salary = 13.48f;
char letter = 'K';

出力例では書式指定子を使用:

printf("%d\n", z);
printf("%f\n", salary);
printf("%c\n", letter);

定数

プログラム実行中に変更されない値。C にはいくつかの形式がある:

整数定数

10 進、8 進 (0 プレフィックス)、16 進 (0x プレフィックス) リテラル。

例:

111 // 10進
012 // 8進 (10進の 10)
0x2BCD // 16進 (10進の 19293)

文字定数

一重引用符で囲まれた単一文字、または ASCII コード。

例:

'A' '9'

文字列定数

二重引用符で囲まれた文字列。

例:

"Hello" "Programming"

実数 (浮動小数点) 定数

小数点または科学的表記を持つ数値。

例:

202.15 300.00 1.23e-4 // 0.000123

const と #define による定数定義

const を使用するとストレージを確保し、不変性を強制:

#include <stdio.h>
int main(void) {
    const double PI = 3.141592653589793;
    printf("%f\n", PI);
    return 0;
}

#define はプリプロセッサマクロで、ストレージを消費しない:

#include <stdio.h>
#define PI 3.141592653589793
int main(void) {
    printf("%f\n", PI);
    return 0;
}

まとめ

• 変数はデータを格納する変更可能な識別子。
• 定数はコンパイル時に固定される不変値。
• C のコア型: int、float、char、void。
• 各型には定義されたサイズと範囲があり、メモリ制約環境では極めて重要。