変数を扱うに当たって、重要なのは変数が扱える値の範囲を意識することです。

データ型によって、変数が扱える値の範囲が変わります。

その基準がその型がどれだけのバイトサイズか、と言うことで決まります。

こんな検証用のコードを書きました。

sizeof()というのは、型で使用するデータサイズを計算してくれます。単位はバイトです。

実行結果はこうなりました。

1バイトというのは8ビット、8個の0/1でデータを表現しています。

さらに、signedとunsignedというのがあり、signedというのは、符号付き、という意味で、マイナスの値を表すのに1ビットを使用します。

それぞれの型が表現できる型は、以下の式で表現できます。

・符号付き(signed)の場合(nはビット数)

-2^(n-1) ～ (2^(n-1))-1

・符号無し(unsigned)の場合(nはビット数)

0 ～ 2^n-1

charを例に取れば、扱える値の範囲は-128～127、ということになります。

では、この範囲を超えてしまう場合はどうなるのでしょうか？

こんなコードを書いてみました。

charが扱える最大値に+1しました。

実行結果はこうなります。

これはどういうことかというと、+1することによってcharが扱えるデータの範囲を超えてしまったため、入りきらずに溢れたデータは消失してしまいます。

その結果、データの値的にはcharの一番小さな値になります。これは、ロールオーバーと呼んでいます。

小さな値を扱うには問題無いかと思いますが、大きな値を扱う場合は、データ型がどこまで扱えるか、というのを意識しなければなりません。

その意識が漏れてしまうと、想定外の値となってしまい、それが原因で、バグが発生してしまいます。

プログラムを設計する場合は扱えるデータの範囲とロールオーバーを意識しなければなりません。

それを解決するには、16進数、10進数、2進数の変換をスムーズに行えなければ難しいでしょう。

10進数への変換は電卓アプリに任せるとして、16進数と2進数の変換はプログラマーなら覚えておくべきです。

16進数　2進数　10進数
0x0　→　0000b　→　0
0x1　→　0001b　→　1
0x2　→　0010b　→　2
0x3　→　0011b　→　3
0x4　→　0100b　→　4
0x5　→　0101b　→　5
0x6　→　0110b　→　6
0x7　→　0111b　→　7
0x8　→　1000b　→　8
0x9　→　1001b　→　9
0xA　→　1010b　→　10
0xB　→　1011b　→　11
0xC　→　1100b　→　12
0xD　→　1101b　→　13
0xE　→　1110b　→　14
0xF　→　1111b　→　15

こんな感じでテンプレートみたいに覚えておくと、後々役に立ちます。

16進数の0～Fを2進数の0/1に置き換えれば簡単に変換出来ますので。

例えばunsigned char型なら最大値が0xFF(1バイト)なので、2進数に変換すると0x11111111となります。