[C言語] 小数点を扱う計算方法と注意点

#include <stdio.h>
int main() {
    float value = 3.14159f; // float型の変数を定義
    printf("float型の値: %f\n", value);
    return 0;
}

float型の値: 3.141590

#include <stdio.h>
int main() {
    double value = 3.141592653589793; // double型の変数を定義
    printf("double型の値: %lf\n", value);
    return 0;
}

double型の値: 3.141593

#include <stdio.h>
int main() {
    long double value = 3.141592653589793238L; // long double型の変数を定義
    printf("long double型の値: %Lf\n", value);
    return 0;
}

long double型の値: 3.141593

#include <stdio.h>
int main() {
    float a = 5.5f;
    float b = 2.2f;
    float sum = a + b; // 加算
    float diff = a - b; // 減算
    float prod = a * b; // 乗算
    float quot = a / b; // 除算
    printf("加算: %f\n", sum);
    printf("減算: %f\n", diff);
    printf("乗算: %f\n", prod);
    printf("除算: %f\n", quot);
    return 0;
}

加算: 7.700000
減算: 3.300000
乗算: 12.100000
除算: 2.500000

#include <stdio.h>
int main() {
    int intValue = 10;
    float floatValue = 3.5f;
    float result = intValue + floatValue; // 暗黙の型変換
    printf("暗黙の型変換結果: %f\n", result);
    // 明示的なキャスト
    float castResult = (float)intValue / 2;
    printf("明示的なキャスト結果: %f\n", castResult);
    return 0;
}

暗黙の型変換結果: 13.500000
明示的なキャスト結果: 5.000000

#include <stdio.h>
int main() {
    float result = 5.0f + 3.0f * 2.0f; // 乗算が先に行われる
    printf("演算子の優先順位結果: %f\n", result);
    float resultWithParentheses = (5.0f + 3.0f) * 2.0f; // 括弧で優先順位を変更
    printf("括弧を使った結果: %f\n", resultWithParentheses);
    return 0;
}

演算子の優先順位結果: 11.000000
括弧を使った結果: 16.000000

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main() {
    double value = 9.0;
    double sqrtValue = sqrt(value); // 平方根を計算
    double powValue = pow(value, 2); // べき乗を計算
    printf("平方根: %lf\n", sqrtValue);
    printf("べき乗: %lf\n", powValue);
    return 0;
}

平方根: 3.000000
べき乗: 81.000000

#include <stdio.h>
int main() {
    float a = 0.1f;
    float b = 0.2f;
    float sum = a + b; // 理論上は0.3になるはず
    printf("丸め誤差の影響: %f\n", sum);
    return 0;
}

丸め誤差の影響: 0.300000

#include <stdio.h>
int main() {
    double largeValue = 1.0e308;
    double smallValue = 1.0e-308;
    double result = largeValue + smallValue; // smallValueが無視される可能性
    printf("精度の限界: %lf\n", result);
    return 0;
}

100000000000000001097906362944045541740492309677311846336810682903157585404911491537163328978494688899061249669721172515611590283743140088328307009198146046031271664502933027185697489699588559043338384466165001178426897626212945177628091195786707458122783970171784415105291802893207873272974885715430223118336.000000

#include <stdio.h>
int main() {
    int intValue = 5;
    float floatValue = 2.5f;
    float result = intValue / floatValue; // 型の混在による計算
    printf("型の混在による問題: %f\n", result);
    return 0;
}

型の混在による問題: 2.000000

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main() {
    float a = 0.1f * 3;
    float b = 0.3f;
    float epsilon = 0.00001f; // 許容誤差
    if (fabs(a - b) < epsilon) {
        printf("比較演算の注意: aとbは等しいとみなされます\n");
    } else {
        printf("比較演算の注意: aとbは等しくありません\n");
    }
    return 0;
}

比較演算の注意: aとbは等しいとみなされます

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#ifndef M_PI
#define M_PI 3.14159265358979323846
#endif
int main() {
    double angle = 45.0;
    double radians = angle * M_PI / 180.0; // 角度をラジアンに変換
    double sineValue = sin(radians);       // サイン関数を使用
    printf("45度のサイン値: %lf\n", sineValue);
    return 0;
}

45度のサイン値: 0.707107

#include <math.h>
#include <stdio.h>
int main() {
    double principal = 1000.0; // 元金
    double rate = 0.05;        // 年利率
    int years = 10;
    double amount = principal * pow(1.0 + rate, years); // 複利計算
    printf("10年後の金額: %lf\n", amount);
    return 0;
}

10年後の金額: 1628.895000

#include <stdio.h>
int main() {
    float x1 = 0.0f, y1 = 0.0f;
    float x2 = 10.0f, y2 = 10.0f;
    float t = 0.5f; // 補間係数
    float x = (1 - t) * x1 + t * x2; // 線形補間
    float y = (1 - t) * y1 + t * y2; // 線形補間
    printf("補間された座標: (%f, %f)\n", x, y);
    return 0;
}

補間された座標: (5.000000, 5.000000)