C言語 if文の練習問題7問｜switch・三項演算子まで固める

この記事は、C言語ドリルの2本目としてif / else（条件分岐）を練習する記事です。値によって動作を変える。「条件によって処理を分ける」書き方を身につけます。

if / elseからswitch文・三項演算子までを7問の練習問題（基礎5問＋発展2問）で手を動かして固めるドリルです。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。ここでは前回の変数・型・演算子で学んだ比較演算子（== など）が主役になります。

＜自己紹介＞
筆者は現役の組込みエンジニアです。未経験向けのC言語練習問題を通じて最低限の言語知識を身につけ、最終的にはArduinoでマイコンプログラムを自作できるようになるのをゴールとして、このシリーズを作成しています。

このテーマの要点

ここまでのプログラムは、上から下へ順番に実行されるだけでした。条件分岐を覚えると、入力や状態に応じて振る舞いを変えるプログラムが書けるようになります。組込みソフトではセンサーの値で機器の動作を切り替えるようなプログラムを書いたりします。

前提知識：if・else・switch・三項演算子

C言語の条件分岐は、次の5種類に整理できます。まず全体を眺めてから、1つずつ見ていきましょう。

① if・if / else・else if

if (score >= 60) {
    printf("合格\n");     // 条件が真のときだけ実行
}

if (score >= 60) {
    printf("合格\n");
} else {
    printf("不合格\n");   // 条件が偽のとき
}

if (temp >= 28) {
    printf("暑い\n");
} else if (temp >= 20) {
    printf("快適\n");     // 上が偽で、これが真のとき
} else {
    printf("寒い\n");     // どれも偽のとき
}

② 条件を作る道具（比較演算子と論理演算子）

条件のところに書けるのは、真（成立）か偽（不成立）かが決まる式です。前回の復習を兼ねて、一覧にしておきます。

論理演算子は最初は少しイメージしづらいかもしれませんが、練習問題を解いていくうちに感覚的に分かるようになります。まずは手を動かして覚えていくのが近道です。

③ switch文（値ごとの分岐が多いとき）

「モードが0なら停止、1なら前進、2なら後退」のように、1つの値がどれに一致するかで分けるなら、switch文の方がすっきり書けます。

switch (mode) {      // ここに判定したい値を書く
case 0:
    printf("停止\n");
    break;           // caseの最後には必ずbreak
case 1:
    printf("前進\n");
    break;
default:             // どのcaseとも一致しないとき（省略可）
    printf("不明\n");
    break;
}

caseはいくつでも書けます。1つ注意があり、caseの最後の break を忘れると、次のcaseまで続けて実行されてしまいます（フォールスルーといいます）。「caseを書いたらセットでbreak」と覚えてください。

④ 三項演算子（簡単な二択を1行で）

// 条件 ? 真のときの値 : 偽のときの値
int max = (a > b) ? a : b;   // aとbの大きい方をmaxに入れる

if / elseで4行かかる二択を1行にできます。ただし複雑な条件を詰め込むと読みにくくなるので、「どちらかの値を選ぶ」程度の簡単な場面だけで使うのがおすすめです。
※あまり使う頻度は高くないですし、正直覚えなくてもいいかなという内容なので無理して理解はしなくていいです。あくまでこういう書き方もあるよということで。

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：点数 score = 80 が 70以上なら「pass」、そうでなければ「study」と表示してみましょう。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int score = 80;
    if (score >= 70) {
        printf("pass\n");
    } else {
        printf("study\n");
    }
    return 0;
}

実行結果：pass

解説：score は80で、score >= 70（70以上）が真なので if の中が実行され「pass」。もし60なら条件が偽になり、else の「study」が表示されます。条件が真なら if、偽なら else、という流れです。

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）

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 x = 7;
    if (x > 0) {
        printf("positive\n");
    }
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int score = 72;
    if (score >= 60) {
        printf("pass\n");
    } else {
        printf("fail\n");
    }
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int temp = 28;
    if (temp >= 28) {
        printf("hot\n");
    } else if (temp >= 20) {
        printf("comfortable\n");
    } else {
        printf("cold\n");
    }
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int isNight = 1;
    int light = 200;
    if (isNight == 1 && light < 300) {
        printf("LED ON\n");
    } else {
        printf("LED OFF\n");
    }
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int mode = 2;
    switch (mode) {
    case 0:
        printf("stop\n");
        break;
    case 1:
        printf("forward\n");
        break;
    case 2:
        printf("back\n");
        break;
    default:
        printf("error\n");
        break;
    }
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 40, b = 65;
    int max = (a > b) ? a : b;   // 真ならa、偽ならb
    printf("max=%d\n", max);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int light = 500;
    int ledState = 0;
    if (light < 300) {
        ledState = 1;        // 暗い→点灯
    } else if (light > 700) {
        ledState = 0;        // 明るい→消灯
    }
    // 300〜700は現状維持（ledStateを変えない）
    printf("ledState=%d\n", ledState);
    return 0;
}

例：実務で実際に書くコード

条件分岐は、組込みの「入力を見て動作を決める」場面の主役です。マイコンのプログラムでは、こんな形で毎日登場します。

int light = read_sensor();   // 明るさを読む（0〜1023）

if (light < 300) {           // 暗い？
    led_on();                // 点灯
} else {
    led_off();               // 消灯
}

• センサーやスイッチの入力値を、そのまま if の条件にして動作を分けます
• 「暑い/快適/寒い」のように段階で動きを変えるなら else if、動作モードごとの分岐なら switch
• 「夜 かつ 暗い」のように複数条件を重ねるなら && や ||

私が車載の現場で書く制御コードも、中心はこの形です。特にswitch文は「今どの状態（モード）か」で処理を切り替える状態遷移の実装で多用します。そして、しきい値でのオン・オフ判定には、発展Q7で試したヒステリシス（反応する値と戻す値をずらす）を持たせて、センサー値が揺れても誤動作しないようにするのが定番です。

最後につまずきポイントをおさらい

あと2つ、定番のつまずきを挙げておきます。1つ目は else if の順番です。範囲がゆるい条件を先に書くと、厳しい条件までたどり着けません。「28以上」を「20以上」より先に書く、というように狭い条件から順に並べましょう。2つ目は switchの break 忘れです。忘れても文法エラーにはならず、下のcaseまで実行されて「なぜか2つ動く」バグになります。

よくある質問（FAQ）

{ } は省略できる？

1行だけなら省略できますが、付ける習慣にするのがおすすめです。省略すると、後から行を足したときに「if の中のつもりが外だった」というバグが起きやすくなります。

else if と switch はどう使い分ける？

「範囲」で分けるなら else if（60点以上、20度以上など）、「値の一致」で分けるなら switch（モード0/1/2など）が読みやすいです。迷ったら、まず else if で書いてみて、caseの羅列になってきたらswitchに直せば十分です。

「かつ」と「または」を混ぜるときは？

( ) で囲んでまとまりを作ると安全です。(A && B) || C のように書くと、意図した優先順位で判定できます。

次に読む

条件で動作を分けられるようになったら、次は「繰り返し」で同じ処理を何度も回す練習です。

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