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C++の壺・データ変換篇

　C++の基本テクニックのTipsです。データ変換篇では、データを変換して出力する方法を扱います。

[index]	・大文字と小文字	... "大文字⇔小文字" の変換
	・数値への変換	... 文字列から数値への変換
	・文字列への変換	... 数値から文字列への変換

sasaraan programming

Exposition

●大文字と小文字

　アルファベットの大文字と小文字は位置が決まっていますので、それぞれの文字コードの差を算出して加減すれば、大文字または小文字に変換することができます。（参考：基本文字コード表）

【アルファベットの文字コード】
　・大文字　：　'A' = 65(0x41)　～　'Z' = 90(0x5a)
　・小文字　：　'a' = 97(0x61)　～　'z' = 122(0x7a)　　（括弧内は16進の値）

// 小文字変換
#include <stdio.h>   // printf使用
#include <conio.h>  // getch使用

// main 関数
void main()
{
    char s[10] = "AaBbCc";
    int n = 'a' - 'A';
    int i;
    for (i=0; s[i]; i++) {
        // 大文字(A-Z)なら変換
        if ('A'<=s[i] && s[i]<='Z') {
            s[i] = s[i] + n;
        }
    }
    printf("%s\n", s);    // "aabbcc"
    if (getch()) return;
}

// 大文字変換
#include <stdio.h>   // printf使用
#include <conio.h>  // getch使用

// main 関数
void main()
{
    char s[10] = "AaBbCc";
    int n = 'a' - 'A';
    int i;
    for (i=0; s[i]; i++) {
        // 小文字(a-z)なら変換
        if ('a'<=s[i] && s[i]<='z') {
            s[i] = s[i] - n;
        }
    }
    printf("%s\n", s);    // "AABBCC"
    if (getch()) return;
}

　また、大文字を小文字に変換する tolower関数や、小文字を大文字に変換する toupper関数を利用することもできます。ただし、これらの関数では、元の文字に変化はありません（関数を実行しても小文字または大文字のまま）ので、元の文字を変換したい時は、代入し直す必要があります。

tolower / toupper function
書式	int tolower( int c );	int toupper( int c );
機能	文字を小文字に変換	文字を大文字に変換
引数	c...変換する文字	c...変換する文字
戻り値	変換後の文字	変換後の文字
要件	ctype.h のインクルード	ctype.h のインクルード

/* 小文字変換 */
#include <stdio.h>   // printf使用
#include <conio.h>  // getch使用
#include <ctype.h>  // tolower使用

// main 関数
void main()
{
    char s[10] = "AaBbCc";
    int i;
    for (i=0; s[i]; i++) {
        s[i] = tolower(s[i]);  // 変換して代入
    }
    printf("%s\n", s);         // "aabbcc"
    if (getch()) return;
}

/* 大文字変換 */
#include <stdio.h>   // printf使用
#include <conio.h>  // getch使用
#include <ctype.h>  // toupper使用

// main 関数
void main()
{
    char s[10] = "AaBbCc";
    int i;
    for (i=0; s[i]; i++) {
        s[i] = toupper(s[i]);  // 変換して代入
    }
    printf("%s\n", s);         // "AABBCC"
    if (getch()) return;
}

●数値への変換

　文字列を数値に変換するには、整数値の場合は atoi、浮動小数点の場合は atof の各関数を利用します。atoi は、int型の整数に変換しますが、long型整数に変換する atol 関数もあります。仕様は atoi に準じます。

atoi / atof function
書式	int atoi( const char str );*	double atof( const char str );*
機能	文字列を int型の整数値に変換	文字列を double型の小数値に変換
引数	str...変換する文字列	str...変換する文字列
戻り値	int型の数値（変換不可の時は 0）	double型の数値（変換不可の時は 0.0）
要件	stdlib.h のインクルード	stdlib.h または math.h のインクルード

　これらの関数では、文字列の先頭の半角スペースとタブは無視されます。そして最初の文字から数値に変換していき、途中に数値以外（'\0' も含む）の文字を検知したところで変換を中止して、変換済みの数値を返します。最初から変換できない時は、0 (atoi)、または 0.0... (atof) を返します。
　この時、いずれも正負記号（＋/－）を認識します。また、atof は、小数点と指数も認識します。

// 数値への変換
#include <stdio.h>   // printf使用
#include <stdlib.h>  // atoi, atof使用
#include <conio.h>  // getch使用

// main 関数
void main()
{
    char s[10] = " -1.2 3";

    int i;
    i = atoi(s);     // int型へ変換
    printf("%d\n", i);  // -1

    double f;
    f = atof(s);    // double型へ変換
    printf("%f\n", f);  // -1.20...

    if (getch()) return;
}

// 数値への変換
#include <stdio.h>   // printf使用
#include <stdlib.h>  // atoi, atof使用
#include <conio.h>  // getch使用

// main 関数
void main()
{
    char s[10] = "1.2E3";

    int i;
    i = atoi(s);     // int型へ変換
    printf("%d\n", i);  // 1

    double f;
    f = atof(s);    // double型へ変換
    printf("%f\n", f);  // 1200.00...

    if (getch()) return;
}

●文字列への変換

　sprintf関数を使うと、簡単に数値を文字列に変換して出力することができます。さらに、必要に応じて、様々な書式を指定して変換することが可能です。

sprintf function
書式	int sprintf( char buf, const char format [ , arg ... ] );
機能	データを書式付で文字列に書き出す（末尾にヌル文字が付加される）
引数	buf...出力先、　format...書式制御文字列、　arg...各データの参照先
戻り値	格納した文字数（ヌル文字は含まない）
要件	stdio.h のインクルード

　上記中、書式制御文字列の仕様は、printf関数と同じです。以下は仕様の抜粋です。

format	％［flags］［width］［precision］［'h' \| 'l']type　（［］は省略可）
flags	'-'...左詰め / '+'...符号付 / '0'...0詰め / ' '（空白）...正数に空白を付加 / '#'...typeが 'o' の時は 0を、'x' の時は 0xを、'f' 'e' の時は小数点を付加
width	桁数（文字数）を数字で指定（'*' : 引数で指定）
precision	小数点以下の桁数（精度）を '.' と数字で指定（'*' : 引数で指定）
'h' or 'l'	'h'...short型として解釈 / 'l'...long型として解釈
type	'd'...十進値 / 'o'...八進値 / 'x'...十六進値 / 'u'...符号なし十進値 / 'f'...浮動小数点（float, double） / 'e'...指数値 / 'p'...ポインタ（アドレス） / 'c'...文字（char） / 's'...文字列 / '%'...'%' 自身

// sprintf関数の例
#include <stdio.h>  // printf,sprintf使用
#include <conio.h> // getch使用

// main 関数
void main()
{
    double f = -123.45;
    char s[20];
    int n;

    n = sprintf(s, "%.3f", f);
    if (n) {
        printf("%s : %d文字\n", s, n);
    }    // 出力結果 "-123.450 : 8文字"

    if (getch()) return;
}

// sprintf関数の例
#include <stdio.h>  // printf,sprintf使用
#include <conio.h> // getch使用

// main 関数
void main()
{
    double f = 12.3e2;
    char s[20];
    int n;

    n = sprintf(s, "%09.2f", f);
    if (n) {
        printf("%s : %d文字\n", s, n);
    }    // 出力結果 "001230.00 : 9文字"

    if (getch()) return;
}