C言語のデータ型まとめ 種類の違いと選び方、値の範囲を解説

#include <stdio.h>
#include <limits.h> // INT_MAX, LONG_MAX など

int main(void) {
    // サイズはバイト、範囲はlimits.hのマクロで取得します
    printf("short:      %zu bytes, [%d, %d]\n", sizeof(short), SHRT_MIN, SHRT_MAX);
    printf("int:        %zu bytes, [%d, %d]\n", sizeof(int), INT_MIN, INT_MAX);
    printf("long:       %zu bytes, [%ld, %ld]\n", sizeof(long), LONG_MIN, LONG_MAX);
    printf("long long:  %zu bytes, [%lld, %lld]\n", sizeof(long long), LLONG_MIN, LLONG_MAX);

    // 符号なしの上限も確認
    printf("unsigned int max: %u\n", UINT_MAX);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <float.h> // FLT_MAX, DBL_DIG など
#include <math.h>
#include <stdbool.h>

int main(void) {
    printf("float:       digits=%d,  range=[%e, %e]\n", FLT_DIG, FLT_MIN, FLT_MAX);
    printf("double:      digits=%d,  range=[%e, %e]\n", DBL_DIG, DBL_MIN, DBL_MAX);
    printf("long double: digits=%d,  range=[%Le, %Le]\n", LDBL_DIG, LDBL_MIN, LDBL_MAX);

    // 浮動小数点の丸め誤差例
    double x = 0.1 + 0.2;
    printf("0.1 + 0.2 = %.17f\n", x);
    printf("x == 0.3 ? %s\n", (x == 0.3) ? "true" : "false");
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

int main(void) {
    bool a = true;
    bool b = (5 > 3); // 比較演算子の結果はint(0または1)だがboolに自動変換される
    printf("a=%d, b=%d, a && b=%d\n", a, b, a && b);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

enum Status {
    STATUS_OK = 0,
    STATUS_WARN = 1,
    STATUS_ERR = 2,
    // 途中から値を指定しないと前の+1が自動付与されます
    STATUS_FATAL // 3
};

int main(void) {
    enum Status st = STATUS_WARN;
    printf("Status=%d\n", st); // %dで印字(基になる型は実装依存だが多くはint)
    // 注意: 列挙型に範囲外の整数を代入できてしまう実装もあります
    st = 100; // コンパイラは警告する場合あり
    printf("Status(after invalid)=%d\n", st);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <inttypes.h> // PRIu32 などの書式マクロ

int main(void) {
    printf("int32_t:  size=%zu, min=%" PRId32 ", max=%" PRId32 "\n",
           sizeof(int32_t), INT32_MIN, INT32_MAX);
    printf("uint64_t: size=%zu, max=%" PRIu64 "\n",
           sizeof(uint64_t), UINT64_MAX);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stddef.h> // size_t, ptrdiff_t

int main(void) {
    int a[10];
    size_t n = sizeof(a) / sizeof(a[0]); // 配列要素数
    ptrdiff_t diff = &a[9] - &a[2];      // 要素間の距離(単位はint要素)
    printf("size_t: %zu (array length)\n", n);  // %zuはsize_t用
    printf("ptrdiff_t: %td (elements apart)\n", diff); // %tdはptrdiff_t用
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include <stdbool.h>

bool safe_add_int(int a, int b, int *out) {
    if ((b > 0 && a > INT_MAX - b) || (b < 0 && a < INT_MIN - b)) {
        return false; // オーバーフロー
    }
    *out = a + b;
    return true;
}

int main(void) {
    int r;
    if (safe_add_int(INT_MAX, 1, &r)) {
        printf("sum=%d\n", r);
    } else {
        printf("overflow detected\n");
    }
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

#define COUNT_OF(a) (sizeof(a) / sizeof((a)[0])) // 静的配列の要素数

int main(void) {
    printf("sizeof(int)        = %zu\n", sizeof(int));
    printf("sizeof(long)       = %zu\n", sizeof(long));
    printf("sizeof(void*)      = %zu\n", sizeof(void*));
    printf("sizeof(int32_t)    = %zu\n", sizeof(int32_t));

    int arr[100];
    printf("elements in arr    = %zu\n", COUNT_OF(arr));
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include <float.h>

int main(void) {
    printf("INT_MIN=%d, INT_MAX=%d, UINT_MAX=%u\n", INT_MIN, INT_MAX, UINT_MAX);
    printf("DBL_MIN=%e, DBL_MAX=%e, DBL_DIG=%d\n", DBL_MIN, DBL_MAX, DBL_DIG);
    return 0;
}

#include <stdint.h>
#include <assert.h> // C11以降でstatic_assertマクロが利用可能

// いずれかを使用: _Static_assert(条件, "メッセージ");
_Static_assert(sizeof(int32_t) == 4, "int32_t must be 4 bytes");
// または
static_assert(sizeof(void*) == 8, "This code assumes 64-bit pointers");

int main(void) {
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main(void) {
    printf("sizeof(void*)=%zu\n", sizeof(void*));
#if INTPTR_MAX == INT64_MAX
    printf("Pointer: 64-bit\n");
#elif INTPTR_MAX == INT32_MAX
    printf("Pointer: 32-bit\n");
#else
    printf("Pointer: unknown width\n");
#endif

    // データモデルの一端を表示
    printf("sizeof(int) = %zu, sizeof(long) = %zu, sizeof(long long) = %zu\n",
           sizeof(int), sizeof(long), sizeof(long long));
    return 0;
}