C言語 変数・型・演算子の練習問題7問｜=と==の違いも図解

この記事ではC言語を学び始めた方への第一歩となる記事となります。

変数・型・演算子は、C言語に限らずプログラムの基礎中の基礎です。この記事は、その基礎を7問の練習問題（基礎5問＋発展2問）で手を動かし学びます。解答と解説は各問題の「＋」を押すと開きます。まず自分で書いてみて、それから答え合わせをしてください。

＜自己紹介＞
筆者は現役の組込みエンジニアです。
組込みエンジニアを目指すとなるにあたり、最低限の言語知識を未経験向けC言語練習問題を通じて学習していただき、最終的にはAruduinoマイコンプログラムを自作できるのをゴールとして記事を作成しています。

このテーマの要点

プログラムは、変数を宣言して値を入れ、計算し、比較して動作を決める。この繰り返しでできています。この基本動作をまずはしっかりと理解していただきたいと思います。

前提知識：printf・型・定数・演算子

問題に入る前に、この記事で使う道具を最小限に確認します。暗記は不要で、「こういうものがある」と分かれば十分です。
※組み込みソフトでは使用しない知識なので学習のためだけに使用すると思ってください。

printf（実行結果を画面に表示する）

プログラムの実行結果は、printf という関数で画面（コンソール）に表示できます。このドリルでも、答え合わせはすべて printf の表示で確認します。表示する値の型に合わせて、フォーマット指定子を使い分けます。

指定した型と実際の値がズレると、表示が崩れます。「整数は %d、小数は %f、1文字は %c」とセットで覚えてしまいましょう。

変数と型（値の入れ物と、入る値の範囲）

変数は「値を入れる箱」で、箱を作るとき（宣言するとき）に型を決めます。型が決めるのは「何を入れるか」と「どこまで大きい値が入るか（サイズ）」の2つです。よく使う型を一覧にします。

ポイントは2つです。整数を入れる型（char〜long long）と小数を入れる型（float / double）に分かれること。そして同じ整数でも、型によって入る範囲が違うことです。範囲を超える値を入れると、値が壊れます（あふれ）。全部覚える必要はなく、この表に戻ってこられれば十分です。

定数（変わらない値には const）

変数は「あとから値を変えられる箱」ですが、プログラム中で絶対に変わらない値もあります。円周率や、設定として決め打ちにした値などです。こういう値は定数にしておくと、うっかり書き換えるミスをコンパイラが止めてくれます。

• const を付ける：const int MAX = 100;（型のある定数。宣言時に初期化が必要）
• #define で置きかえる：#define MAX 100（コンパイル前に文字を置き換える書き方。行末にセミコロンは付けません）

const を付けた変数に MAX = 200; と代入し直そうとすると、コンパイルの時点でエラーになります。エラーと聞くと悪いことのようですが、「変えてはいけない値を守ってくれている」ということです。発展問題で実際にエラーを起こして確かめます。

演算子（計算・比較・論理）

• 四則：+ - * / と、余りを出す %（例：7 % 2 は 1）
• 比較：==（等しい）、!=（等しくない）、> < >= <=
• 論理：&&（かつ）、||（または）、!（否定）

1つだけ先に注意しておくと、整数どうしの割り算は小数を切り捨てます。7 / 2 は 3.5 ではなく 3 です。小数の結果がほしいときは、(float)a / b のようにキャスト（型の変換）をしてから割ります。これも問題で確かめます。

最重要：「=」は代入、「==」は比較

C言語で最初につまずくのがここです。見た目が似ているのに、意味はまったく違います。

比較したいのに、うっかり = を1つだけ書いてしまう。これは私もたまにやってしまう、あるあるミスです。同値比較は必ず ==（イコール2つ）です。VSコードなどのエディタならif文内の代入に警告を出してくれるので、書き間違いにも気付きやすくなります（FAQでも触れます）。次の練習問題で手を動かせば、自然と身につきます。

型や演算子のより正確な仕様は、cppreference（C言語リファレンス）で確認できます。

例題（まずは一緒に解いてみる）

練習問題に入る前に、簡単な例題を1つ、答えを見ながら流れを確認しましょう。

例題：整数 a = 5 と b = 3 を宣言し、a + b の結果と、a > b（aはbより大きいか）の結果を表示してみましょう。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 5;
    int b = 3;
    printf("%d\n", a + b);   // 8
    printf("%d\n", a > b);   // 1（真）
    return 0;
}

実行結果：8 と 1

解説：a + b はそのまま足し算で8。a > b は「5は3より大きいか？」の比較で、正しいので 真＝1 が返ります（間違いなら0）。比較の結果が1か0の数値で返る、という感覚をつかめれば十分です。

流れはつかめましたか？ ここからは、自分の手で解いてみましょう。

練習問題（基礎5＋発展2）

ここからが本番です。基礎5問は必ず解いてください。発展2問は余力があればで大丈夫です。まず自分で書いてから、各問題の「＋ 解答・解説を見る」を開いて答え合わせをしましょう。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int age = 20;
    printf("私の名前は佐藤です\n");
    printf("私の年齢は%d歳です\n", age);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    short year  = 1995;  // 〜32,767 に収まる
    char  month = 7;     // 1〜12 なら char で十分
    char  day   = 9;     // 1〜31 なら char で十分
    printf("%d年%d月%d日\n", year, month, day);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    float pi = 3.14159f;        // 小数（単精度）は float
    short speed = 60;           // 最大300 → char(〜127)に入らないので short
    unsigned char fuel = 12;    // 0〜100 → 符号なし char で十分
    char temperature = -40;     // -40〜50 → 符号あり char に収まる
    printf("pi=%.5f speed=%d fuel=%d temp=%d\n",
           pi, speed, fuel, temperature);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 7, b = 2;
    printf("%d\n", a / b);           // 3：整数どうしは切り捨て
    printf("%d\n", a % b);           // 1：余り
    printf("%.1f\n", (float)a / b);  // 3.5：キャストで小数の割り算に
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 5;
    printf("%d\n", x == 5);  // 1：等しい→真
    printf("%d\n", x == 3);  // 0：等しくない→偽

    int temp = 28;
    int comfortable = (temp >= 25) && (temp <= 30);
    printf("%d\n", comfortable);  // 1：25〜30の範囲内
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    const int MAX_SPEED = 180;  // constは宣言時に初期化する
    // MAX_SPEED = 200;  ← この行を生かすとコンパイルエラー
    //   error: assignment of read-only variable 'MAX_SPEED'
    printf("%d\n", MAX_SPEED);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 5;
    printf("%d\n", x << 2);  // 20：左に2ビット＝×2×2＝4倍
    return 0;
}

例：実務で実際に書くコード

ここまでの変数・型・演算子は、組込みソフトでは以下のように使ったりします。

const int THRESHOLD = 300;   // しきい値は定数にしておく
int light = read_sensor();   // センサーから明るさを読む（0〜1023）

if (light < THRESHOLD) {     // 比較：暗いか？
    led_on();                // 点灯
} else {
    led_off();               // 消灯
}

• しきい値のような「変えない値」は const の定数にして、うっかり書き換えを防ぎます
• light < THRESHOLD はセンサー値の比較。ここで = を使うとバグになるので、必ず比較演算子を使います
• マイコンはメモリが少ないので、0〜255しか入らない値は uint8_t（符号なし1バイト）にするなど、Q2・Q3でやった「範囲で型を選ぶ」がそのまま省メモリにつながります

車載の現場では、この「範囲で型を選ぶ」がさらに厳密になります。たとえば車速やガソリン残量のような信号は、仕様書に「この信号は0〜250」と範囲が決まっていて、それに合う型を選ぶところから設計が始まります。Q3で車速や気温の型を考えたのは、より実務に近い形での練習問題を作成したいという思いで例題に加えてみました。

最後につまずきポイントをおさらい

もう一つ、初心者がやりがちなのが整数どうしの割り算です（基礎Q4）。5 / 2 は 2.5 ではなく 2 になります。平均値を出すときなどにズレの原因になるので、小数がほしいときはキャストを思い出してください。
※Ｃ言語では小数点は切り捨てになります。

よくある質問（FAQ）

int と float は、どう使い分ける？

整数だけなら int、小数点以下が必要なら float です。個数・回数・0/1のフラグは int、温度・電圧のような測定値は float、と考えると迷いません。

型の一覧表は暗記しないとダメ？

いいえ。「整数と小数で型が分かれる」「型ごとに入る範囲が違う」の2点が分かっていれば、あとは表に戻って調べれば十分です。何度か問題を解くうちに、よく使う int / float / char は自然に覚えます。

「= と ==」を間違えないコツは？

コード作成時はやはりVSコードなどのエディタを使うのが確実だと思います。
VSコードではif文の判定内に比較を書くと勝手に補完や警告(赤線を引く)をしてくれるので間違いに気付きやすいです。

次に読む

変数・型・演算子が手になじんだら、次は「条件分岐」で動作を分ける練習に進みましょう。

次のドリル（#2）C言語 if文の練習問題｜else・switch・三項演算子まで固める
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