基本型¶

C++ ではじめから使用できる基本型について説明します。

bool¶

bool は真偽値を表す型で true または false が設定できます。

bool ok = true;

char¶

char はアスキー文字1文字を表現する型です。ただし内部表現はアスキーコードの整数値として扱われ、標準出力などに出力する際に文字に変換されて出力されます。

char x = 'x';

数値¶

数値を表現する型は複数種類用意されています。

整数型¶

整数を表現するための型です。

char
short
int
long

下に行くに連れて大きな値が表現できるようになり、変数のサイズも増大します。具体的なサイズはコンパイラによって変わってきますが GCC では 8, 16, 32, 64 ビットで定義されています。一般的には int が使用されます。

符号付き・符号なし整数型¶

各整数型に unsigned を付けると正の数しか表現できなくなる代わりに大きな値が表現できるようになります。

unsigned int x = 4000000000;

signed を付けると正負両方の値が表現できます。明示的に付けなくてもデフォルトは signed になります。

char は signed char じゃない？

C++ では char, signed char, unsigned char はそれぞれ異なる型として定義されています（C言語も同様です）。プレーンな char 型が符号付き・符号なしのいずれになるかは、仕様上は処理系定義(implementation-defined)とされています。実際にはコンパイラオプションで符号有無を選択できたり、対象プロセッサアーキテクチャなどから決まるのが一般的です。移植性のあるコードを書く場合は十分注意して下さい。

サイズ指定付き整数型¶

上述の整数型は型のサイズがコンパイラによってまちまちなので複数のコンパイラに対応するプログラムを書くときは移植性の面で問題が発生することがあります。そのようなときはサイズ指定付き整数型を使用します。

std::int8_t
std::int16_t
std::int32_t
std::int64_t
std::uint8_t
std::uint16_t
std::uint32_t
std::uint64_t

数値は型のビットサイズを表しており、u は unsigned を表しています。サイズ指定付き整数型を使用する場合は #include <cstdint> と記述する必要があります。

#include <cstdint>

std::int32_t x = 5;

浮動小数点型¶

小数を表現する型は次の2つの型があります。

float
double

float は 32 ビットの大きさを持ち、double は 64 ビットの大きさを持ちます。また double の方が float に比べて計算精度が高いですが数値計算のパフォーマンスは低いです。

列挙型¶

列挙型は、名前を付けた定数（列挙子）の集合を扱う型です。

enum¶

列挙型である enum を定義するには次のようにします。

enum Day {
  Sun,  // 0
  Mon,  // 1
  Tue,  // 2
  Wed,  // 3
  Thu,  // 4
  Fri,  // 5
  Sat   // 6
};

enum の各列挙子は、内部では整数として扱われています。各列挙子の定義の際に値を指定しなければ、 0 から順に値が割り振られます。

列挙子 = 整数 と書くことで値を指定することができます。値が指定された列挙子以降は、順に整数が割り振られます。

enum Day {
  Sun = 1,  // 1
  Mon,      // 2
  Tue,      // 3
  Wed = 8,  // 8
  Thu,      // 9
  Fri,      // 10
  Sat       // 11
};

enum を扱うには次のようにします。

Day day = Fri;

数値型に enum の値を代入することは可能ですが、 enum に数値を直接代入することは出来ません。

int x = Fri;  // OK
Day day = 5;  // コンパイルエラー

列挙子の名前は被らないようにする必要があります。

enum Day {
  Sun,
  Mon,
  Tue,
  Wed,
  Thu,
  Fri,
  Sat
};

enum SolarSystem {
  Sun,  // Sun は enum Day 内で定義済みのためコンパイルエラー
  Mercury,
  Venus,
  Earth,
  Mars,
  Jupiter,
  Saturn,
  Uranus,
  Neptune
};

enum class¶

enum class で列挙型を定義することもできます。

enum class Day {
  Sun,
  Mon,
  Tue,
  Wed,
  Thu,
  Fri,
  Sat
};

基本的には enum と同じですが、以下の点が異なります。

enum class を扱うには 型名::列挙子名 とします。

Day day = Day::Fri;  // OK
Day day = Fri;       // コンパイルエラー

明示的に型変換をしない限り、数値型に enum class の値の代入はできません。

int x = Day::Fri;  // コンパイルエラー

明示的な型変換

明示的に型変換を行うことで、数値型などに enum class の値の代入が可能です。

int x = static_cast<int>(Day::Fri);

enum class の場合、列挙子の名前は型ごとに区別されるため、他の列挙型の列挙子と名前が被っても問題ありません。

enum class Day {
  Sun,  // Day::Sun
  Mon,
  Tue,
  Wed,
  Thu,
  Fri,
  Sat
};

enum class SolarSystem {
  Sun,  // Day::Sun と SolarSystem::Sun は区別されるためOK
  Mercury,
  Venus,
  Earth,
  Mars,
  Jupiter,
  Saturn,
  Uranus,
  Neptune
};