C++数値型完全ガイド：実践的な使い方と数学関数

通常、数値を扱うときは、int、short、long、float、double などのプリミティブデータ型を使用します。数値データ型、取りうる値、数値範囲については、C++データ型の説明時に解説済みです。

C++での数値定義

前の章のさまざまな例ですでに数値を定義してきました。ここでは、C++でさまざまなタイプの数値を定義する統合例を示します：

Live Demo

#include <iostream>
using namespace std;
int main () {
    // 数値定義:
    short s;
    int i;
    long l;
    float f;
    double d;
    // 数値代入;
    s = 10;
    i = 1000;
    l = 1000000;
    f = 230.47;
    d = 30949.374;
    // 数値出力;
    cout << "short s :" << s << endl;
    cout << "int i :" << i << endl;
    cout << "long l :" << l << endl;
    cout << "float f :" << f << endl;
    cout << "double d :" << d << endl;
    return 0;
}

上記コードをコンパイルして実行すると、以下の結果が得られます：

short s :10
int i :1000
long l :1000000
float f :230.47
double d :30949.4

C++での数学演算

独自に作成できるさまざまな関数に加えて、C++には標準CおよびC++ライブラリに用意され、プログラムに組み込んで使用できる便利な関数も含まれています。これらは 組み込み 関数と呼ばれます。

C++にはさまざまな数値で実行できる豊富な数学演算があります。以下の表に、C++で利用できる便利な組み込み数学関数の一部を示します。

これらの関数を利用するには、数学ヘッダーファイル <cmath> をインクルードする必要があります。

No.	関数と目的
1	double cos(double); 角度（double）を受け取り、コサインを返す。
2	double sin(double); 角度（double）を受け取り、サインを返す。
3	double tan(double); 角度（double）を受け取り、タンジェントを返す。
4	double log(double); 数値を受け取り、その自然対数を返す。
5	double pow(double, double); 第1引数は累乗したい数、第2引数は累乗の指数
6	double hypot(double, double); 直角三角形の2辺の長さを渡すと、斜辺の長さを返す。
7	double sqrt(double); 数値を渡すと、平方根を返す。
8	int abs(int); 渡された整数の絶対値を返す。
9	double fabs(double); 渡された任意の小数の絶対値を返す。
10	double floor(double); 引数以下の最大の整数を見つける。

いくつかの数学演算を示す簡単な例：

Live Demo

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main () {
    // 数値定義:
    short s = 10;
    int i = -1000;
    long l = 100000;
    float f = 230.47;
    double d = 200.374;
    // 数学演算;
    cout << "sin(d) :" << sin(d) << endl;
    cout << "abs(i) :" << abs(i) << endl;
    cout << "floor(d) :" << floor(d) << endl;
    cout << "sqrt(f) :" << sqrt(f) << endl;
    cout << "pow( d, 2) :" << pow(d, 2) << endl;
    return 0;
}

上記コードをコンパイルして実行すると、以下の結果が得られます：

sin(d) :-0.634939
abs(i) :1000
floor(d) :200
sqrt(f) :15.1812
pow( d, 2 ) :40149.7

C++での乱数生成

乱数を生成したいケースは多々あります。乱数生成について知っておくべき関数は実際には2つあります。1つ目は rand() で、これは疑似乱数のみを返します。これを修正するには、まず srand() 関数を呼び出す必要があります。

いくつかの乱数を生成する簡単な例。この例では、システム時刻の秒数を取得する time() 関数を使用して、rand() 関数をランダムにシードしています：

Live Demo

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int main () {
    int i,j;
    // シード設定
    srand( (unsigned)time( NULL ) );
    /* 10個の乱数を生成 */
    for( i = 0; i < 10; i++ ) {
        // 実際の乱数生成
        j = rand();
        cout << " Random Number : " << j << endl;
    }
    return 0;
}

上記コードをコンパイルして実行すると、以下のような結果が得られます：

Random Number : 1748144778
Random Number : 630873888
Random Number : 2134540646
Random Number : 219404170
Random Number : 902129458
Random Number : 920445370
Random Number : 1319072661
Random Number : 257938873
Random Number : 1256201101
Random Number : 580322989