C++セミナー（初級）演算子

変数にデータを取り込むことができたら，実際に計算をさせてみましょう．

演算子

一般的な四則演算をするための算術演算子と２進数の論理演算を計算するための論理演算子（ビット演算子），大小関係など比較するための比較演算子があります．

演算子	動作
A+B	$A + B$
A-B	$A - B$
A*B	$A \times B$
A/B	$A \div B$
A%B	$A \mod B$
A=B	$A = B$
A+=B	$A = A + B$
A-＝B	$A = A - B$
A*＝B	$A = A \times B$
A/＝B	$A = A \div B$
A％＝B	$A = A \mod B$
A\|B	$A \cup B$ （すべてのビットに対して）
A&B	$A \cap B$ （すべてのビットに対して）
A^B	$A \oplus B$ （すべてのビットに対して）
~A	$\bar{A}$ （すべてのビットに対して）
A\|\|B	$A \cup B$
A&&B	$A \cap B$
A<<B	AをBだけ左シフト演算
A>>B	AをBだけ右シフト演算
A\|=B	$A = A \cup B$
A&=B	$A = A \cap B$
A^=B	$A = A \oplus B$
A<<=B	AをBだけ左シフト演算してAに代入
A>>=B	AをBだけ右シフト演算してAに代入
A++	後置増分（Aに1bit加算）
A – –	後置減分（Aに1bit減算）
++A	前置増分（Aに1bit加算）
– – A	前置減分（Aに1bit減算）
A==B	AとBが一致のときtrue(1)，そうでないときfalse(0)
A!=B	AとBが不一致のときtrue(1)，そうでないときfalse(0)
A<B	AがB未満のときtrue(1)，そうでないときfalse(0)
A<=B	AがBが以下のときtrue(1)，そうでないときfalse(0)
A>B	AがB超過のときtrue(1)，そうでないときfalse(0)
A>=B	AがB以上のときtrue(1)，そうでないときfalse(0)

一般的な数式のように演算子によって計算順序に決まっています．また，C++においては，計算順序が左から右に流れるだけではなく，右から左に流れるものがあります．以下に，演算子の優先順位を示します．一部，紹介していないものが含まれますが，今後扱うことになるので記載しておきます．

優先度	演算子	動作	結合の向き
1	() [] -> . ++ – –	関数呼び出し配列の要素ポインタからの構造体メンバアクセス構造体メンバアクセス後置増分後置減分	左から右
2	! ~ ++ – * &	論理否定ビット論理否定前置増分前置減分ポインタ間接参照メモリアドレス参照	右から左
3	(型名)	キャスト	右から左
4	* / %	乗算除算剰余	左から右
5	+ –	加算減算	左から右
6	<< >>	左シフト演算右シフト演算	左から右
7	< <= > >=	左が右未満左が右以下左が右超過左が右以上	左から右
8	== !=	等しい等しくない	左から右
9	&	ビット論理積	左から右
10	^	ビット排他的論理和	左から右
11	\|	ビット論理和	左から右
12	&&	論理積	左から右
13	\|\|	論理和	左から右
14	= += -= *= /= %= <<= >>= &= \|= ^=	代入加算代入減算代入乗算代入除算代入剰余代入左シフト代入右シフト代入ビット論理積代入ビット論理和代入ビット排他的論理和代入	右から左

異なる変数型で計算をするときは，キャストと呼ばれるものを使用することが必要である．例えば，整数型と浮動小数点数型の変数で除算を行った際に，小数部が切り捨てられて計算される場合があります．このような時はキャストを使用します．

#include <iostream>
int main()
{
    int i=5;
    double pi=3.14;
    double ans=(double)i/pi;
    std::cout << ans << std::endl;
}

上記のように，変数の型を一時的に変換した変数の前に「(変数型)」というように記述することで，int型変数iを一時的にdouble型変数に置き換えることができます．

演算子とは異なりますが，基本的な数学関数（三角関数や指数関数など）は，標準ライブラリとして用意されています．使用する際には，「cmath」をincludeします．一例を以下に示します．「C++ 対数関数」というように調べると基本的な数学関数の情報はあります．

例えば，入力された2つの値 $x, y$ から，角度 $θ [\degree]$ を表示するには以下のようになります．

#include <iostream>
#include <cmath>
int main()
{
    double x,y;
    std::cin >> x >> y;
    std::cout << std::atan2(y,x)*180/M_PI << std::endl;
}

cmathに実装されている三角関数はラジアンで扱うので注意が必要です．また，cmathには円周率が定義されており，「M_PI」が円周率となります．

１．2つの入力された値 $x, y$ において， $\sqrt{x^{2} + y^{2}}$ を出力せよ．ただし，計算式は1行で記述し，標準数学関数ライブラリは用いてもよい．

２．3つの入力された値 $a, b, c$ において， $\frac{- b + \sqrt{b^{2} - 4 a c}}{2 a}$ を出力せよ．ただし，計算式は1行で記述し，標準数学関数ライブラリは用いてもよい．