悩んでいる人
C言語で四捨五入，切り捨て，切り上げする標準ライブラリ関数と自作関数を教えて！
こういった悩みにお答えします．
本記事の信頼性
- リアルタイムシステムの研究歴12年．
- 東大教員の時に，英語でOSの授業．
- 2012年9月～2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校コンピュータサイエンス学部（2021年の世界大学学術ランキングで20位）で客員研究員として勤務．C言語でリアルタイムLinuxの研究開発．
- プログラミング歴15年以上，習得している言語: C/C++，Java，Python，Ruby，HTML/CSS/JS/PHP，MATLAB，Assembler (x64，ARM)．
- 東大教員の時に，C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」，C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」をGitHubにオープンソースとして公開．
こういった私から学べます．
四捨五入，切り捨て，切り上げ
四捨五入とは，数値計算における端数処理の1つです．
ある桁までの値がほしい時は，その下の桁が4以下なら切り捨て，5以上なら切り上げます．
切り捨ては，その下の桁を0にします．
これに対して，切り上げは，その下の桁を0にするだけでなく，1つ上の桁を1加算します．
下表に整数に変換する場合（小数点第1位）の四捨五入，切り捨て，切り上げの例をまとめました．
| 数値の例 | 四捨五入 | 切り捨て | 切り上げ |
| 0.5 | 1 | 0 | 1 |
| -2.6 | -3 | -3 | -2 |
C言語で四捨五入，切り捨て，切り上げする標準ライブラリ関数
C言語の四捨五入，切り捨て，切り上げする標準ライブラリ関数を紹介していきます．
round/roundf/roundl関数で四捨五入
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double round(double x); float roundf(float x); long double roundl(long double x); |
round/roundf/roundl関数は，最も近い整数値に丸める（2つの整数の中間値の場合は0から遠い方に丸める）ように四捨五入した結果を返す関数です．
round/roundf/roundl関数の利用例は以下のコードです．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 |
/* * Author: Hiroyuki Chishiro * License: 2-Clause BSD */ #include <stdio.h> #include <math.h> int main(void) { double d1 = 0.5; double d2 = -2.6; float f1 = 1.1; float f2 = -3.5; long double ld1 = 2.7; long double ld2 = -5.8; printf("round(%lf) = %lf\n", d1, round(d1)); printf("round(%lf) = %lf\n", d2, round(d2)); printf("roundf(%f) = %f\n", f1, roundf(f1)); printf("roundf(%f) = %f\n", f2, roundf(f2)); printf("roundl(%Lf) = %Lf\n", ld1, roundl(ld1)); printf("roundl(%Lf) = %Lf\n", ld2, roundl(ld2)); return 0; } |
実行結果は以下になります．
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$ gcc round.c -lm $ a.out round(0.500000) = 1.000000 round(-2.600000) = -3.000000 roundf(1.100000) = 1.000000 roundf(-3.500000) = -4.000000 roundl(2.700000) = 3.000000 roundl(-5.800000) = -6.000000 |
floor/floorf/floorl関数で切り捨て
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double floor(double x); float floorf(float x); long double floorl(long double x); |
floor/floorf/floorl関数は引数を越えない最大の整数値を返す関数です．
floor/floorf/floorl関数の利用例は以下のコードです．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 |
/* * Author: Hiroyuki Chishiro * License: 2-Clause BSD */ #include <stdio.h> #include <math.h> int main(void) { double d1 = 0.5; double d2 = -2.6; float f1 = 1.1; float f2 = -3.5; long double ld1 = 2.7; long double ld2 = -5.8; printf("floor(%lf) = %lf\n", d1, floor(d1)); printf("floor(%lf) = %lf\n", d2, floor(d2)); printf("floorf(%f) = %f\n", f1, floorf(f1)); printf("floorf(%f) = %f\n", f2, floorf(f2)); printf("floorl(%Lf) = %Lf\n", ld1, floorl(ld1)); printf("floorl(%Lf) = %Lf\n", ld2, floorl(ld2)); return 0; } |
実行結果は以下になります．
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$ gcc floor.c -lm $ a.out floor(0.500000) = 0.000000 floor(-2.600000) = -3.000000 floorf(1.100000) = 1.000000 floorf(-3.500000) = -4.000000 floorl(2.700000) = 2.000000 floorl(-5.800000) = -6.000000 |
ceil/ceilf/ceill関数で切り上げ
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double ceil(double x); float ceilf(float x); long double ceill(long double x); |
ceil/ceilf/ceill関数は，引き数を下回らない最小の整数値を返す関数です．
ceil/ceilf/ceill関数の利用例は以下のコードです．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 |
/* * Author: Hiroyuki Chishiro * License: 2-Clause BSD */ #include <stdio.h> #include <math.h> int main(void) { double d1 = 0.5; double d2 = -2.6; float f1 = 1.1; float f2 = -3.5; long double ld1 = 2.7; long double ld2 = -5.8; printf("ceil(%lf) = %lf\n", d1, ceil(d1)); printf("ceil(%lf) = %lf\n", d2, ceil(d2)); printf("ceilf(%f) = %f\n", f1, ceilf(f1)); printf("ceilf(%f) = %f\n", f2, ceilf(f2)); printf("ceill(%Lf) = %Lf\n", ld1, ceill(ld1)); printf("ceill(%Lf) = %Lf\n", ld2, ceill(ld2)); return 0; } |
実行結果は以下になります．
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$ gcc ceil.c -lm $ a.out ceil(0.500000) = 1.000000 ceil(-2.600000) = -2.000000 ceilf(1.100000) = 2.000000 ceilf(-3.500000) = -3.000000 ceill(2.700000) = 3.000000 ceill(-5.800000) = -5.000000 |
C言語で四捨五入，切り捨て，切り上げする自作関数
C言語で四捨五入，切り捨て，切り上げする自作関数と，小数第n位を四捨五入，切り捨て，切り上げする自作関数を紹介します．
myround/myroundf/myroundl関数で四捨五入
myround/myroundf/myroundl関数で四捨五入するコードは以下になります．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 |
/* * Author: Hiroyuki Chishiro * License: 2-Clause BSD */ #include <stdio.h> double myround(double x) { return x > 0.0 ? (long)(x + 0.5) : (long)(x - 0.5); } float myroundf(float x) { return x > 0.0 ? (long)(x + 0.5) : (long)(x - 0.5); } long double myroundl(long double x) { return x > 0.0 ? (long)(x + 0.5) : (long)(x - 0.5); } int main(void) { double d1 = 0.5; double d2 = -2.6; float f1 = 1.1; float f2 = -3.5; long double ld1 = 2.7; long double ld2 = -5.8; printf("myround(%lf) = %lf\n", d1, myround(d1)); printf("myround(%lf) = %lf\n", d2, myround(d2)); printf("myroundf(%f) = %f\n", f1, myroundf(f1)); printf("myroundf(%f) = %f\n", f2, myroundf(f2)); printf("myroundl(%Lf) = %Lf\n", ld1, myroundl(ld1)); printf("myroundl(%Lf) = %Lf\n", ld2, myroundl(ld2)); return 0; } |
実行結果は以下になります．
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$ gcc myround.c $ a.out myround(0.500000) = 1.000000 myround(-2.600000) = -3.000000 myroundf(1.100000) = 1.000000 myroundf(-3.500000) = -4.000000 myroundl(2.700000) = 3.000000 myroundl(-5.800000) = -6.000000 |
myround_n/myroundf_n/myroundl_n関数で小数第n位を四捨五入
myround_n/myroundf_n/myroundl_n関数で小数第n位を四捨五入します（第2引数に指定）．
myround_n/myroundf_n/myroundl_n関数を利用するコードは以下になります．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 |
/* * Author: Hiroyuki Chishiro * License: 2-Clause BSD */ #include <stdio.h> long lpow(long x, long y) { long ret = 1; int i; for (i = 0; i < y; i++) { ret *= x; } return ret; } double myround(double x) { return x > 0.0 ? (long)(x + 0.5) : (long)(x - 0.5); } double myround_n(double x, int n) { double y; y = x * lpow(10, n - 1); y = myround(y); y /= lpow(10, n - 1); return y; } float myroundf(float x) { return x > 0.0 ? (long)(x + 0.5) : (long)(x - 0.5); } float myroundf_n(float x, int n) { float y; y = x * lpow(10, n - 1); y = myroundf(y); y /= lpow(10, n - 1); return y; } long double myroundl(long double x) { return x > 0.0 ? (long)(x + 0.5) : (long)(x - 0.5); } long double myroundl_n(long double x, int n) { long double y; y = x * lpow(10, n - 1); y = myroundf(y); y /= lpow(10, n - 1); return y; } int main(void) { double d1 = 0.55; double d2 = -2.66; float f1 = 1.11; float f2 = -3.55; long double ld1 = 2.77; long double ld2 = -5.88; int n = 2; printf("myround_n(%lf, %d) = %lf\n", d1, n, myround_n(d1, n)); printf("myround_n(%lf, %d) = %lf\n", d2, n, myround_n(d2, n)); printf("myroundf_n(%f, %d) = %f\n", f1, n, myroundf_n(f1, n)); printf("myroundf_n(%f, %d) = %f\n", f2, n, myroundf_n(f2, n)); printf("myroundl_n(%Lf, %d) = %Lf\n", ld1, n, myroundl_n(ld1, n)); printf("myroundl_n(%Lf, %d) = %Lf\n", ld2, n, myroundl_n(ld2, n)); return 0; } |
実行結果は以下になります．
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$ gcc myround_n.c $ a.out myround_n(0.550000, 2) = 0.600000 myround_n(-2.660000, 2) = -2.700000 myroundf_n(1.110000, 2) = 1.100000 myroundf_n(-3.550000, 2) = -3.600000 myroundl_n(2.770000, 2) = 2.800000 myroundl_n(-5.880000, 2) = -5.900000 |
myfloor/myfloorf/myfloorl関数で切り捨て
myfloor/myfloorf/myfloorl関数で切り捨てるコードは以下になります．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 |
/* * Author: Hiroyuki Chishiro * License: 2-Clause BSD */ #include <stdio.h> double myfloor(double x) { if (x > 0.0) { return (long) x; } else { return x < (long) x ? (long)(x - 1.0) : (long) x; } } float myfloorf(float x) { if (x > 0.0) { return (long) x; } else { return x < (long) x ? (long)(x - 1.0) : (long) x; } } long double myfloorl(long double x) { if (x > 0.0) { return (long) x; } else { return x < (long) x ? (long)(x - 1.0) : (long) x; } } int main(void) { double d1 = 0.5; double d2 = -2.6; float f1 = 1.1; float f2 = -3.5; long double ld1 = 2.7; long double ld2 = -5.8; printf("myfloor(%lf) = %lf\n", d1, myfloor(d1)); printf("myfloor(%lf) = %lf\n", d2, myfloor(d2)); printf("myfloorf(%f) = %f\n", f1, myfloorf(f1)); printf("myfloorf(%f) = %f\n", f2, myfloorf(f2)); printf("myfloorl(%Lf) = %Lf\n", ld1, myfloorl(ld1)); printf("myfloorl(%Lf) = %Lf\n", ld2, myfloorl(ld2)); return 0; } |
実行結果は以下になります．
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$ gcc myfloor.c $ a.out myfloor(0.500000) = 0.000000 myfloor(-2.600000) = -3.000000 myfloorf(1.100000) = 1.000000 myfloorf(-3.500000) = -4.000000 myfloorl(2.700000) = 2.000000 myfloorl(-5.800000) = -6.000000 |
myfloor_n/myfloorf_n/myfloorl_n関数で小数第n位を切り捨て
myfloor_n/myfloorf_n/myfloorl_n関数で小数第n位を四捨五入します（第2引数に指定）．
myfloor_n/myfloorf_n/myfloorl_n関数を利用するコードは以下になります．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 |
/* * Author: Hiroyuki Chishiro * License: 2-Clause BSD */ #include <stdio.h> long lpow(long x, long y) { long ret = 1; int i; for (i = 0; i < y; i++) { ret *= x; } return ret; } double myfloor(double x) { if (x > 0.0) { return (long) x; } else { return x < (long) x ? (long)(x - 1.0) : (long) x; } } double myfloor_n(double x, int n) { double y; y = x * lpow(10, n - 1); y = myfloor(y); y /= lpow(10, n - 1); return y; } float myfloorf(float x) { if (x > 0.0) { return (long) x; } else { return x < (long) x ? (long)(x - 1.0) : (long) x; } } float myfloorf_n(float x, int n) { float y; y = x * lpow(10, n - 1); y = myfloorf(y); y /= lpow(10, n - 1); return y; } long double myfloorl(long double x) { if (x > 0.0) { return (long) x; } else { return x < (long) x ? (long)(x - 1.0) : (long) x; } } long double myfloorl_n(long double x, int n) { long double y; y = x * lpow(10, n - 1); y = myfloorl(y); y /= lpow(10, n - 1); return y; } int main(void) { double d1 = 0.55; double d2 = -2.66; float f1 = 1.11; float f2 = -3.55; long double ld1 = 2.77; long double ld2 = -5.88; int n = 2; printf("myfloor_n(%lf, %d) = %lf\n", d1, n, myfloor_n(d1, n)); printf("myfloor_n(%lf, %d) = %lf\n", d2, n, myfloor_n(d2, n)); printf("myfloorf_n(%f, %d) = %f\n", f1, n, myfloorf_n(f1, n)); printf("myfloorf_n(%f, %d) = %f\n", f2, n, myfloorf_n(f2, n)); printf("myfloorl_n(%Lf, %d) = %Lf\n", ld1, n, myfloorl_n(ld1, n)); printf("myfloorl_n(%Lf, %d) = %Lf\n", ld2, n, myfloorl_n(ld2, n)); return 0; } |
実行結果は以下になります．
|
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$ gcc myfloor_n.c $ a.out myfloor_n(0.550000, 2) = 0.500000 myfloor_n(-2.660000, 2) = -2.700000 myfloorf_n(1.110000, 2) = 1.100000 myfloorf_n(-3.550000, 2) = -3.600000 myfloorl_n(2.770000, 2) = 2.700000 myfloorl_n(-5.880000, 2) = -5.900000 |
myceil/myceilf/myceill関数で切り上げ
myceil/myceilf/myceill関数で切り上げるコードは以下になります．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 |
/* * Author: Hiroyuki Chishiro * License: 2-Clause BSD */ #include <stdio.h> double myceil(double x) { return x > (long) x ? (long)(x + 1.0) : (long) x; } float myceilf(float x) { return x > (long) x ? (long)(x + 1.0) : (long) x; } long double myceill(long double x) { return x > (long) x ? (long)(x + 1.0) : (long) x; } int main(void) { double d1 = 0.5; double d2 = -2.6; float f1 = 1.1; float f2 = -3.5; long double ld1 = 2.7; long double ld2 = -5.8; printf("myceil(%lf) = %lf\n", d1, myceil(d1)); printf("myceil(%lf) = %lf\n", d2, myceil(d2)); printf("myceilf(%f) = %f\n", f1, myceilf(f1)); printf("myceilf(%f) = %f\n", f2, myceilf(f2)); printf("myceill(%Lf) = %Lf\n", ld1, myceill(ld1)); printf("myceill(%Lf) = %Lf\n", ld2, myceill(ld2)); return 0; } |
実行結果は以下になります．
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$ gcc myceil.c $ a.out myceil(0.500000) = 1.000000 myceil(-2.600000) = -2.000000 myceilf(1.100000) = 2.000000 myceilf(-3.500000) = -3.000000 myceill(2.700000) = 3.000000 myceill(-5.800000) = -5.000000 |
myceil_n/myceilf_n/myceill_n関数で小数第n位を切り上げ
myceil_n/myceilf_n/myceill_n関数で小数第n位を切り上げます（第2引数に指定）．
myceil_n/myceilf_n/myceill_n関数で小数第n位を切り上げるコードは以下になります．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 |
/* * Author: Hiroyuki Chishiro * License: 2-Clause BSD */ #include <stdio.h> long lpow(long x, long y) { long ret = 1; int i; for (i = 0; i < y; i++) { ret *= x; } return ret; } double myceil(double x) { return x > (long) x ? (long)(x + 1.0) : (long) x; } double myceil_n(double x, int n) { double y; y = x * lpow(10, n - 1); y = myceil(y); y /= lpow(10, n - 1); return y; } float myceilf(float x) { return x > (long) x ? (long)(x + 1.0) : (long) x; } float myceilf_n(float x, int n) { float y; y = x * lpow(10, n - 1); y = myceilf(y); y /= lpow(10, n - 1); return y; } long double myceill(long double x) { return x > (long) x ? (long)(x + 1.0) : (long) x; } long double myceill_n(long double x, int n) { long double y; y = x * lpow(10, n - 1); y = myceill(y); y /= lpow(10, n - 1); return y; } int main(void) { double d1 = 0.55; double d2 = -2.66; float f1 = 1.11; float f2 = -3.55; long double ld1 = 2.77; long double ld2 = -5.88; int n = 2; printf("myceil_n(%lf, %d) = %lf\n", d1, n, myceil_n(d1, n)); printf("myceil_n(%lf, %d) = %lf\n", d2, n, myceil_n(d2, n)); printf("myceilf_n(%f, %d) = %f\n", f1, n, myceilf_n(f1, n)); printf("myceilf_n(%f, %d) = %f\n", f2, n, myceilf_n(f2, n)); printf("myceill_n(%Lf, %d) = %Lf\n", ld1, n, myceill_n(ld1, n)); printf("myceill_n(%Lf, %d) = %Lf\n", ld2, n, myceill_n(ld2, n)); return 0; } |
実行結果は以下になります．
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$ gcc myceil_n.c $ a.out myceil_n(0.550000, 2) = 0.600000 myceil_n(-2.660000, 2) = -2.600000 myceilf_n(1.110000, 2) = 1.200000 myceilf_n(-3.550000, 2) = -3.500000 myceill_n(2.770000, 2) = 2.800000 myceill_n(-5.880000, 2) = -5.800000 |
まとめ
C言語で四捨五入，切り捨て，切り上げする標準ライブラリ関数と自作関数，小数第n位を四捨五入，切り捨て，切り上げする自作関数を紹介しました．
四捨五入，切り捨て，切り上げするコードを書きたい時の参考にして下さい．
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