符号無し整数型の最大値を得る | Programming Place Plus　Ｃ言語編　逆引き

このページの概要 🔗

このページの解説は C99 をベースとしています。

以下は目次です。

• 目的
• 方法①（-1 を使う）
  • 型の大きさを問わず、つねに使える
  • 若干、意図が分かりづらい？
• 方法②（標準ライブラリのマクロを使う）
  • 型に応じた使い分けが必要

目的 🔗

ある符号無し整数型^📘で表現できる最大値を使いたいとします。

たとえば、unsigned int型の変数を定義するとき、表現できる最大値で初期化したい場合、どのように書けるでしょうか。

unsigned int a = ???;

方法①（-1 を使う） 🔗

-1 を与えるのが簡単です。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    unsigned int a = -1;
    unsigned char b = -1;
    unsigned long long c = -1;

    printf("%u\n", a);
    printf("%hhu\n", b);
    printf("%llu\n", c);
}

実行結果：

4294967295
255
18446744073709551615

-1 は負数ですから、符号無し整数型では表現できません。Ｃ言語の型変換^📘のルールでは、負数を符号無し整数型に変換するときには、表現できる数になるまで、2^N を加算し続けることになっています（第１９章）。N は変換後の型のビット数です。

unsigned int型が 32ビットだとすると、表現できない -1 という数に、2³² を加算します。この結果は、unsigned int型で表現できる最大値と一致します。

符号無し整数型の大きさが何ビットであっても、N の部分が自動的に判断されますから、つねに正しく、最大値を得られます。

方法②（標準ライブラリのマクロを使う） 🔗

符号無し整数型の最大値を定義したマクロが、標準ライブラリに用意されていますから、それを使う方法もあります。

これらのマクロは limits.h で定義されています。また、size_t型のようなほかの符号無し整数型については stdint.h で定義されています。

すべてではありませんが、代表的なものを以下に挙げます。

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

int main(void)
{
    unsigned int a = UINT_MAX;
    unsigned char b = UCHAR_MAX;
    unsigned long long c = ULLONG_MAX;

    printf("%u\n", a);
    printf("%hhu\n", b);
    printf("%llu\n", c);
}

実行結果：

4294967295
255
18446744073709551615

参考リンク 🔗

• INT17-C. 処理系に依存しない方法で整数定数を定義する | JPCERT
• Programming Place Plus　Ｃ言語編　参考書籍
  • 当サイトの参考書籍一覧ページ。Ｃ言語に関する書籍を多数紹介。
• Programming Place Plus　Ｃ言語編　リンク集
  • 当サイトの参考Webサイト集。Ｃ言語の全般的な学習に有益なサイトを紹介。

更新履歴 🔗

• 2021/12/11
  • main関数から return 0; を削除（Ｃ言語編全体でのコードの統一）
• 2019/11/24
  • 「符号無し整数型」であるべきところが、「符号付き整数型」と記述されている箇所があったのを修正
• 2019/11/18
  • 新規作成

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