講義メモ
・第４章「演算子」に進みます

第４章 演算子

p.79 式と演算子

・「+」や「-」などの計算や操作を表す記号や単語を演算子という
・演算子の対象をオペランド（項）といい、演算子の種類によって用いる数が異なる
　例：「a + b」はオペランドが2つなので「２項+演算子」という
・式を計算して結果を得ることを「評価する」という
　例：２項+演算子の評価は加算結果になる
・代入の「=」も演算子であり、代入式は「２項=演算子」になっている
・２項=演算子の評価は代入値になる
　例： c = 3 + 4 とすると「3 + 4」の評価である7がcに代入され、評価は7
・演算子は基本的に左から評価されるが、「２項=演算子」のように右から評価するものもある

アレンジ演習：expression01.cs

・式「a = 5 + 2」の評価も7になることを確認する処理を追加しよう

作成例

//アレンジ演習：p.80 expression01.cs
using System;
class expression01 
{
    public static void Main() 
    {
        int a = 0; //整数型変数aの初期化（宣言と初期値の代入）
        Console.WriteLine("a = {0}", a); //aの値を表示
        Console.WriteLine("(a = 7)の値は{0}", a = 7); //式「a = 7」の評価(7)を表示
        Console.WriteLine("(a = 5 + 2)の値は{0}", a = 5 + 2); //【追加】式「a = 5 + 2」の評価(7)を表示
    }
}

p.81 算術演算子（+,-,*,/）

・２項+演算子：２項が共に数値型であれば加算結果を返す。どちらかでも文字列ならば連結結果を返す
・２項-演算子：２項が共に数値型であれば左辺から右辺を引いた結果を返す。
・２項*演算子：２項が共に数値型であれば左辺と右辺の積を返す。
・２項/演算子：２項が共に整数型であれば左辺を右辺で割った商の整数部を返す(小数点以下切り捨て)。どちらかでも実数型ならば商を返す。
　※ 右辺の値が0だと実行時エラー、右辺が「0」だと文法エラーになる
　※ 右辺が0.0だと∞、-0.0だと-∞になる。
・ちなみに、２項+演算子のように用いる値の型により動作が異なるころをオーバーロードという（詳細は14章参照）

アレンジ演習：p.81 add01.cs

・下記の組み合わせを、２項+演算子に渡すと、どうなるか確認しよう。可能な場合、結果の型はどうなるか確認しよう。
①整数リテラルと文字リテラル
②文字リテラルと文字列リテラル
③整数リテラルと論理値リテラル
・エラーになったら、コメントアウトすること

作成例

//アレンジ演習：p.81 add01.cs
using System;
class add01
{
    public static void Main()
    {
        Console.WriteLine(3 + 6); //加算され9
        Console.WriteLine(3.0 + 6); //加算され9.0だが表示は9になる
        Console.WriteLine("3.5" + 6); //6が文字列に変換されて結合され3.56
        Console.WriteLine(3.5 + "6"); //3.5が文字列に変換されて結合され3.56
        Console.WriteLine(); //改行
        Console.WriteLine("(3.0 + 6)の型は{0}",(3.0 + 6).GetType()); //double = System.Double
        Console.WriteLine("文字列3.5 + intの6の型は{0}",("3.5" + 6).GetType()); //string = System.String
        Console.WriteLine("doubleの3.5 + 文字列6の型は{0}", (3.5 + "6").GetType()); //同上
        //【以下追加】
        Console.WriteLine("整数リテラル + 文字リテラルの型は{0}", (5 + 'A').GetType()); //int = System.Int32
        Console.WriteLine("5 + 'A' は {0}", 5 + 'A'); //70（文字'A'の文字コード65を加算
        Console.WriteLine("文字リテラル + 文字列リテラルの型は{0}", ('A' + "BC").GetType());//string = System.String
        Console.WriteLine("'A' + \"BC\" は {0}", 'A' + "BC"); //"ABC"('A'が文字列"A"に変換されて結合
        // Console.WriteLine("整数リテラルと論理値リテラルの型は{0}", (5 + true).GetType());//エラー
    }
}

p.82（型が異なる整数型と実数型による算術演算のルール）

① どちらがdoubleであれば、両方をdoubleに変換して計算
② ではなくて、どちらがfloatであれば、両方をfloatに変換して計算
③ ではなければどちらも整数なので、ulong、long、uint、intの順にあてはめて変換して計算
※ decimal型は実数変換できないので、対象外。

アレンジ演習：p.83 division01.cs

・下記の組み合わせを、２項/演算子に渡すと、どうなるか確認しよう。可能な場合、結果の型はどうなるか確認しよう。
①整数リテラル / 0
②整数リテラル / 値が0である変数
③整数リテラル / 0.0
④整数リテラル / -0.0
⑤実数リテラル / 0
⑥実数リテラル / 値が0である変数
⑦実数リテラル / 0.0
⑧実数リテラル / -0.0
・エラーになったら、コメントアウトすること

作成例

//p.83 division01.cs
using System;
class division01
{
    public static void Main()
    {
        Console.WriteLine("10 / 3 = {0}", 10 / 3); //3(小数点以下切り捨て)
        Console.WriteLine("(10 / 3)の型は{0}", (10 / 3).GetType()); //int(System.Int32)
        Console.WriteLine("10 / 3.0 = {0}", 10 / 3.0); //3.333333333333333
        Console.WriteLine("(10 / 3.0)の型は{0}", (10 / 3.0).GetType()); //double(System.Double)
        //【以下追加】
        // Console.WriteLine("10 / 0 = {0}", 10 / 0); //文法エラー
        int w = 0; //値が0である整数型変数
        // Console.WriteLine("10 / w = {0}", 10 / w); //実行時エラー「0 で除算しようとしました」
        Console.WriteLine("10 /  0.0 = {0}", 10 / 0.0); //∞
        Console.WriteLine("(10 /  0.0)の型は{0}", (10 / 0.0).GetType()); //double(System.Double)
        Console.WriteLine("10 / -0.0 = {0}", 10 / -0.0); //-∞
        Console.WriteLine("(10 / -0.0)の型は{0}", (10 / 0.0).GetType()); //double(System.Double)
        Console.WriteLine("10.0 /  0 = {0}", 10 / 0.0); //∞
        Console.WriteLine("(10 /  0.0)の型は{0}", (10 / 0.0).GetType()); //double(System.Double)
        Console.WriteLine("10.0 /  w = {0}", 10.0 / w); //∞
        Console.WriteLine("(10.0 /  w)の型は{0}", (10.0 / w).GetType()); //double(System.Double)
        Console.WriteLine("10.0 / 0.0 = {0}", 10.0 / 0.0); //∞
        Console.WriteLine("(10.0 / 0.0)の型は{0}", (10.0 / 0.0).GetType()); //double(System.Double)
        Console.WriteLine("10.0 / -0.0 = {0}", 10.0 / -0.0); //-∞
        Console.WriteLine("(10.0 / -0.0)の型は{0}", (10.0 / -0.0).GetType()); //double(System.Double)
    }
}

p.84 剰余演算子

・２項%演算子：２項が共に数値型であれば左辺を右辺で割った余りを返す（パーセンテージではない）
　例： 9 % 2 ⇒ 1 (9÷2＝4あまり1だから)
　例： 1 % 0.3 ⇒ 0.1 (1÷0.3＝3あまり0.1だから)
a・なお、負の数の場合、C#のルールにしたがって計算されるので注意
　⇒ 双方を正の数にして剰余を得てから、左辺の符号を付けている
  Console.WriteLine(" 10 % -3 = {0}",  10 % -3); // 10÷-3＝-3余り 1となる
  Console.WriteLine("-10 %  3 = {0}", -10 %  3); //-10÷ 3＝-3余り-1となる
  Console.WriteLine("-10 % -3 = {0}", -10 % -3); //-10÷-3＝ 3余り-1となる
・補足：負の数の剰余算を推奨しない場合もある

アレンジ演習：p.84 mod01.cs

・下記の組み合わせを、２項/演算子に渡すと、どうなるか確認しよう。可能な場合、結果の型はどうなるか確認しよう。
①整数リテラル % 0
②整数リテラル % 値が0である変数
③整数リテラル % 0.0
④整数リテラル % 0.0以外の実数リテラル

作成例

//p.84 mod01.cs
using System;
class mod01
{
    public static void Main()
    {
        Console.WriteLine("10 % 3 = {0}", 10 % 3); //1(10÷3は3余り1なので)
        Console.WriteLine("13.53 % 2 = {0}", 13.53 % 2); //1.53(13.53÷2は6余り1.53なので)
        Console.WriteLine("13.53 % 2.5 = {0}", 13.53 % 2.5); //1.03(13.53÷2.5は5余り1.03なので)
        //【以下追加】
        //Console.WriteLine("10 % 3 = {0}", 10 % 0); //文法エラー
        int w = 0;
        //Console.WriteLine("10 % w = {0}", 10 % w); //実行時エラー「0 で除算しようとしました」
        Console.WriteLine("10 % 0.0 = {0}", 10 % 0.0); //NaN（非数）
        Console.WriteLine("(10 % 0.0)の型は{0}", (10 % 0.0).GetType()); //double(System.Double)
        Console.WriteLine("10 % 0.3 = {0}", 10 % 0.3); //0.1(10÷0.3は3余り0.1なので)
        Console.WriteLine("(10 % 0.3)の型は{0}", (10 % 0.3).GetType()); //double(System.Double)
    }
}

p.85 インクリメント演算子、デクリメント演算子

・単項++演算子：「変数 = 変数 + 1」を「変数++」または「++変数」と記述でき、インクリメント演算子ともいう。
・「++変数」を前置インクリメント演算子、「変数++」を後置インクリメント演算子という
・前置と後置は単独で行う場合は同じ意味だが、評価のタイミングが異なる
・前置の場合：1を足しこんで、その結果を評価とする
・後置の場合：現在の値を評価としてから、1を足しこむ
・例： int i = 10; Console.Write(++i); Console.Write(i); //11 11となる
・例： int i = 10; Console.Write(i++); Console.Write(i); //10 11となる
・C#では実数型変数にも利用可能で、1.0が加算される
・単項--演算子：「変数 = 変数 - 1」を「変数--」または「--変数」と記述でき、デクリメント演算子ともいう。動作は「++」と同様

アレンジ演習：p.86 increment01.cs

・「a++ + 10」と「++b + 10」がどうなるかも確認しよう

作成例

//アレンジ演習：p.86 increment01.cs
using System;
class increment01
{
    public static void Main()
    {
        int a = 10;
        Console.WriteLine(a++); //aの値を表示(10)してから+1してaは11になる
        Console.WriteLine(a); //aの値は11になっている(11)
        //【以下追加】
        Console.WriteLine(a++ + 10); //aは11なのでa+10の21を表示してから+1してaは12になる
        Console.WriteLine(a); //aの値は12になっている(12)

        int b = 10;
        Console.WriteLine(++b); //bに+1してbは11になり、それから表示(11)
        Console.WriteLine(b); //bの値は11になっている(11)
        //【以下追加】
        Console.WriteLine(++b + 10); //bに+1してbは12になり、それから+10して表示(22)
        Console.WriteLine(b); //bの値は12になっている(12)
    }
}

アレンジ演習：p.87 increment02.cs

・char型変数、string型変数、bool型変数をインクリメント、デクリメントできるかも確認しよう

作成例

//アレンジ演習：p.87 increment02.cs
using System;
class increment02
{
    public static void Main()
    {
        double a = 1.25;
        decimal d = -12.3M;
        Console.WriteLine(++a); //double型の1.0を加算し2.25
        Console.WriteLine(--d); //decimal型の-1.0Mを加算し-13.3Mになり、表示は-13.3
        //【以下追加】
        char c = 'a';
        Console.WriteLine(++c); //'b'(文字コードで次の文字になる)
        string s = "ABC";
        //Console.WriteLine(++s); //文法エラー
        bool b = true;
        //Console.WriteLine(++b); //文法エラー
    }
}

p.88 関係演算子

・値の大小関係によりbool型(p.57)の戻り値を返す演算子の総称
・２項==演算子：左辺と右辺の値が等しければtrue、でなければfalse
　※「= =」はNG（途中に空白は不可）
・２項!=演算子：左辺と右辺の値が等しければfalse、でなければtrue
　※「! =」はNG（途中に空白は不可）逆の「=!」はNG
・２項>=演算子：左辺の値が右辺の値以上ならばtrue、でなければfalse
　※「> =」はNG（途中に空白は不可）逆の「=>」はNG
・２項<=演算子：左辺の値が右辺の値以下ならばtrue、でなければfalse
　※「< =」はNG（途中に空白は不可）逆の「=<」はNG

ミニ演習 mini088a.cs

・bool型の変数aに式「10 == 8 + 2」の評価を初期値として与えて、表示してみよう
・bool型の変数bに式「1 + 3 != 4」の評価を初期値として与えて、表示してみよう

作成例

//ミニ演習 mini088a.cs
using System;
class mini088a
{
    public static void Main()
    {
        bool a = (10 == 8 + 2); //関係演算式の評価を初期値として与える
        Console.WriteLine(a); //True
        bool b = (1 + 3 != 4);  //関係演算式の評価を初期値として与える
        Console.WriteLine(b); //False
    }
}

p.88 条件演算子

・C#では唯一の３項演算子で、制御構造を演算子で実装できる
・書式： bool型の式 ? 式がTrueの場合の値や式 : 式がfalseの場合の値や式
・「:」の前後のどちらかだけが実行されるので「もしも●なら▲をでなければ■を」という構文になる
例： Concole.WriteLine(a > 0 ? "正の数" : "正の数ではない");
例： int max = (a > b) ? a : b; //aとbの大きい方をmaxに代入
・つまり、分岐構造を演算子で表現したもの
・一般に誤読防止の為にbool型の式をカッコで囲むことが多い
・なお、bool型の式は変数でも良い
例： 
　bool x = a > b; //xにはa>bならtrue、でなければfalseが入る
　int max = (x) ? a : b; //xにより、どちらが大きいか分かるので、大きい方をmaxに代入
・ただし「:」以降は省略不可なので「でなければ●を返す」が必須なので注意。

ミニ演習 mini088b.cs

・コンソールから２つの整数を入力して変数aとbに代入し(p.46参照)、大きい方を表示しよう

//ミニ演習 mini088b.cs
using System;
class mini088a
{
    public static void Main()
    {
        Console.Write("a : ");
        int a = int.Parse(Console.ReadLine());
        Console.Write("b : ");
        int b = int.Parse(Console.ReadLine());
        int max = (a > b) ? a : b; //aとbの大きい方をmaxに代入
        Console.WriteLine("大きい方は{0}", max);
    }
}

提出：ミニ演習 mini088b.cs・改造

・コンソールから２つの整数を入力して変数aとbに代入し(p.46参照)、小さい方を表示しよう

次回予告：p.89「論理演算子」から