第3回変数

C言語の変数とは？int, double, charの使い方を図解で解説。

📖 このページで覚えること

✅ 最低限ここだけ覚える

int は整数、double は実数、char は1文字
宣言: int x; 代入: x = 5;
= は「等しい」ではなく「代入」
使う前に必ず初期化 (int x = 0;)

⭐ 余裕があれば読む

型のサイズは処理系依存（典型値を覚える）
整数 ÷ 整数は切り捨てになる罠
オーバーフローは符号付きだと未定義動作

🎬

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スライド解説 + 音声ナレーション

変数とは ― データを記録する領域に名前をつけたもの

変数とは、データを記録しておく領域に固有の名前をつけたものです。
変数名：領域の名前／ 変数の値：格納されているデータ
必要なときに変数名を指定して、記録したデータにアクセスできます。

変数 a

?

+

変数 b

?

=

変数 c

?

変数の記録領域 ― コンピュータの内部

パソコンの主な部品は3つ。変数の箱はメモリの中に作られます。

🧠

CPU

計算・処理する
「頭脳」

変数はココ

📦

メモリ (RAM)

実行中のデータを
一時的に置く作業場

💾

ストレージ

ファイルを永続保存
(SSD / HDD)

メモリの中のイメージ（変数の箱が並んでいる）

5
x
3.14
pi
'A'
g
…
空き

プログラムが終わるとメモリは解放 → 変数も消える。ファイルに残すのとは違います。

メモリの内部 ― ビット(0/1)の世界

メモリは {0, 1} の値を保存するビットの連続です。変数の値は連続する数ビットに記録され、変数名はその領域に名前をつけます。

メモリ上の int seisu = 5; の表現 (32ビット)

値を変更:

変数の種類 ― 「型」がある

変数には型があり、型ごとにメモリ上に確保される箱の数（バイト数）が異なります。

整数型 int

例: -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...
小数点以下は計算されない
典型的には 4バイト（処理系により異なる）
int seisu = 5;

実数型 double

例: 1.2, -2.68, 3.14, 79.69, ...
小数を含む計算に使用
典型的には 8バイト（IEEE 754 倍精度）
double jissu = 3.14;

型のサイズ比較（典型値）

char (1B)

int (4B)

float (4B)

double (8B)

重要: C言語の規格は「int は少なくとも 16bit、long は少なくとも 32bit」などと下限のみを定めており、実際のサイズは処理系（コンパイラ+環境）に依存します。上のサイズは現在の多くのデスクトップ/Linux/macOS/gcc での典型値にすぎません。自分の環境で確認するには sizeof(int) を %zu で printf してください。

型は「箱の形」で選ぶ

どの型を使うかは入れたい値で決まります。迷ったら以下のフローチャート:

① 小数を使う?
　→ はい: double （float より精度が高い）
　→ いいえ: ②へ
② 文字を扱う? (1文字だけ)
　→ はい: char
　→ いいえ: ③へ
③ 整数を使う
　→ 約21億 (±2,147,483,647) まで: int（ほぼ常にこれ）
　→ もっと大きい: long long

型	用途の例	範囲の目安
`int`	個数、インデックス、点数	32bit環境で約 -21億〜 +21億
`long long`	人口、秒数、大きなID	最低 64bit、約 ±9.2 × 10¹⁸
`double`	身長、平均、確率、座標	IEEE 754 なら 15〜17桁の有効数字
`char`	1文字 ('A'、'あ' はNG)	通常 -128 〜 127（※ 符号は処理系依存）
`unsigned int`	マイナスが出ないサイズ値	32bit環境で 0 〜約42億

初学者の鉄則: 迷ったら 整数は int、小数は double。float や short、long を自分から選ぶ必要はほぼありません。

初学者がハマる「型」の罠

罠1: 整数÷整数は切り捨て

これはC言語入門者が最初に必ずハマる罠です。

int a = 7;
int b = 2;
double r = a / b;      // rは 3.0 になる! (3.5ではない)
printf("%f\n", r);   // → 3.000000

なぜ? int 同士の割り算は int の結果になるから。7/2 はまず int として 3 と計算され、その後 double に変換される。

// 正しく 3.5 にするには片方を double に
double r = (double)a / b;   // → 3.5
// または最初から double で宣言
double a = 7, b = 2;
double r = a / b;                  // → 3.5

罠2: int の上限を超える（オーバーフロー）

32bit int は約 ±21億までしか表現できません。日本の人口は入るが、世界の人口は入らない。

int big = 2000000000;   // 20億
big = big + 2000000000;       // 40億...になるはず
printf("%d\n", big);       // 結果は未定義 (実機ではしばしば負の値が出る)

重要: C言語の規格では、符号付き整数のオーバーフローは「未定義動作 (undefined behavior)」です。「うまく壊れて負の値になる」と暗記してはいけません。コンパイラはこれが起きない前提で最適化することがあり、予測不可能な結果（ループが消える、プログラムが異常動作する等）になり得ます。
参考: unsigned 型のオーバーフローだけは「2の冪で折り返す」と規格で明確に定義されています。

安全側に倒すには: ① long long（%lld）を使って範囲を広げる、 ② INT_MAX（<limits.h>）と比較して事前にチェックする、 ③ -fsanitize=undefined で gcc/clang にランタイム検出させる、のいずれか。

罠3: 書式指定子の型ミス

printf の書式と変数の型を合わせないと、画面に変な値が出たり未定義動作になります。

型	書式	例
`int`	`%d`	`printf("%d", 42);`
`double`	`%f` or `%lf`	`printf("%f", 3.14);`
`char`	`%c`	`printf("%c", 'A');`
`char *` (文字列)	`%s`	`printf("%s", "hello");`
`long long`	`%lld`	`printf("%lld", 9000000000LL);`

罠4: 初期化していない変数

int x;               // 宣言のみ。中身は不定
printf("%d\n", x);  // → ゴミ値（毎回違うことも）

// 正しくは:
int x = 0;           // 0 で初期化

必ず初期化する習慣を: Cは「使う前に値を保証する」言語ではない。自動でゼロにしてくれるPythonなどと違う。

罠5: 変数名のルール

英数字と _ のみ（ひらがな・漢字NG）
数字から始められない（1st はNG、first はOK）
予約語は使えない（int、if、return など）
大文字・小文字は区別される（age と Age は別物）
意味のある名前を付ける: a より score、x1 より radius

宣言・代入・上書き

変数を使うには、まず宣言してメモリに領域を確保し、代入で値を格納します。

int seisu;       // 宣言：メモリに変数の領域を確保
seisu = 5;       // 代入：値を格納 （ = は「等号」ではなく「代入」！）

注意： = は等号ではなく代入です！右辺の値を左辺の変数に格納します。

宣言していない変数に代入するとエラー： x = 23; → 「xってどこ？？？」

上書きの仕組み

変数に新たな値を代入すると、前の値は上書きされて消えます。同じ領域に記憶できる情報は一つだけ。

変数 seisu

—

別の変数の値を代入

x = y; とすると、yの値がxにコピーされます（yの値は変わりません）。

変数 x

10

←

変数 y

33

const ― 「変えない」と約束する変数

宣言に const を付けると、初期化のあとに値を変更できない変数になります。「この値は変わらない」という意図をコードで表せて、うっかり書き換えるとコンパイラがエラーで教えてくれます。

const double TAX_RATE = 0.10;  // 消費税率（変えない値）
const int MAX_SCORE = 100;      // 満点（変えない値）

TAX_RATE = 0.08;  // ← コンパイルエラー！const は書き換え禁止

💡 使いどころ： 何度も出てくる「意味のある固定値」（税率・上限値など）は const にしておくと、値の変更が宣言の1か所で済み、書き換え事故も防げます。関数の引数やポインタと組み合わせた使い方は実践C言語（const・enum・typedef）で扱います。

ステップ実行 ― 変数の変化を追う

variable_demo.c

変数の状態

変数名	型	値

標準出力

自分で書いてみよう ― 変数

my_vars.c

出力

「実行」を押してください...

💡 こんなことも試してみよう

int に -100 のような負の値を入れて %d で表示
int に 3000000000 を入れてみる（オーバーフロー）
double x = 7 / 2; と double x = 7.0 / 2; の違いを確認
char c = 'A'; を %d で表示して ASCIIコードを見る

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確認クイズ

この講座の理解度をチェックしましょう！

Q1. int 型の変数に格納できるのは？

小数

整数

文字列

int 型は整数を格納します。小数には float や double、文字列には char 配列を使います。

Q2. 次のうち、正しい変数名はどれ？

2value

my_var

int

変数名は英字またはアンダースコアで始める必要があります。数字で始まる名前や予約語（int など）は使えません。

Q3. double 型と float 型の違いは？

double の方が精度が高い

float の方が精度が高い

違いはない

double は倍精度浮動小数点数（約15桁）、float は単精度（約7桁）です。通常は double を使うことが多いです。

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