C LANGUAGE TECHNOLOGY

【C言語】swap関数とswapマクロで値を交換

悩んでいる人

C言語のswap関数とswapマクロを教えて!

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++Solidity,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」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.

swap

swapとは,2つの変数の値を交換する手法です.

swapを関数として実装する場合,関数の引数を変数にすると,C言語では値渡しになるので正しく値を交換できません.

なので,ポインタによる参照渡しをすることで,正しく値を交換できます.

ポインタを知りたいあなたは,ポインタとはを読みましょう.

C言語 ポインタ
【C言語】ポインタとは

こういった悩みにお答えします. こういった私から学べます. 目次1 ポインタ2 ポインタ変数2.1 ポインタ演算子の使い方2.2 ポインタ変数を利用するコード3 ポインタと関数の引数:値渡しと参照渡し ...

続きを見る

swap関数

swap関数の実装を紹介していきます.

int型のswap関数

int型の整数を交換するswap関数は以下になります.

実行結果は以下になります.

double型のswap関数

double型の整数を交換するswap関数は以下になります.

実行結果は以下になります.

swapマクロ

swapを関数として実装する場合,データ型毎に関数を定義する必要があるため,コードが長くなってしまいます.

そこで,swapマクロして実装することで,1つのマクロで複数のデータ型を扱うことができます.

データ型を引数で渡すswapマクロ

データ型を引数で渡すswapマクロは以下になります.

swapマクロは,第1引数に交換するデータ型を渡していることが特徴です.

また,このswapマクロは呼び出し元と同じ関数内で実行するため,値渡しで正常に動作することに注意して下さい.

実行結果は以下になります.

GCC拡張のtypeofを利用するswapマクロ

GCC拡張のtypeofを利用するswapマクロは以下になります.

typeofは,データ型の型を取得するGCC拡張の予約語(キーワード)です.

11行目の「(void) (&_m1 == &_m2);」は交換するデータ型が異なる場合に警告を表示するためのコードです.

データ型を引数で渡すswapマクロと同様に,このswapマクロは値渡しで正常に動作することに注意して下さい.

実行結果は以下になります.

C11規格の総称選択(Generic Selection)を利用するswapマクロ

C11規格の総称選択(Generic Selection)を利用するswapマクロは以下になります.

C++言語のオーバーロード関数のようにデータ型毎に関数を選択します.

他のswapマクロとは異なり,このswapマクロは関数呼び出しをするため,引数にアドレスを指定していることに注意して下さい.

実行結果は以下になります.

まとめ

C言語のswap関数とswapマクロで値を交換する方法を紹介しました.

swap関数では値渡しと参照渡しの違いについて,swapマクロでは以下の3種類の方法で解説しました.

  • データ型を引数で渡す
  • GCC拡張のtypeofを利用する
  • C11規格の総称選択(Generic Selection)を利用する

あなたの実行環境で適切なswap関数やswapマクロを利用しましょう!

C言語を独学で習得することは難しいです.

私にC言語の無料相談をしたいあなたは,公式LINE「ChishiroのC言語」の友だち追加をお願い致します.

友だち追加

独学が難しいあなたは,C言語を学べるおすすめのオンラインプログラミングスクール5社で自分に合うスクールを見つけましょう.後悔はさせません!

-C LANGUAGE, TECHNOLOGY
-, , , , , , , ,