変数と基本データ型

第2課では、自分のマシン上でコンパイラを動作させることに成功しました。さあ、いよいよ実際のコードを書き始めましょう。その前にまず知っておくべきことは、データの保存方法です。それこそが、変数やデータ型の役割なのです。

1. 変数とは何か？

変数とは、メモリ上に存在する名前付きの「箱」のようなもので、そこにデータを格納することができます。

(1) 1.1 実生活での例え

コンピュータのメモリを、巨大なマンションだと考えてみてください。各部屋にはアドレス（メモリアドレス）があり、入居者（データ）を収容することができます。変数を作成するとは、こうした部屋の一つを借りて、それに名前をつけるようなものです。

(2) 1.2 なぜ変数が必要なのか？

変数がなければ、どのプログラムも実行するたびに同じ結果になってしまいます。変数を使えば、次のようなことが可能になります：

• ユーザー入力を保存する
• 値の変化を追跡する
• 再利用可能なロジックを構築する

2. C++の基本データ型

C++には5つの基本データ型があります：

(1) 2.1 変数の宣言

構文：type variableName;

int age; // Declares an integer variable named 'age'
double price; // Declares a double variable named 'price'
char grade; // Declares a char variable named 'grade'
bool isReady; // Declares a boolean variable named 'isReady'

(2) 2.2 宣言と初期化

宣言と値の代入を同時に行うことができます：

int age = 25;
double price = 19.99;
char grade = 'A';
bool isReady = true;
string name = "Alice";

C++11では、中括弧を用いた一様初期化が導入され、これにより安全性が向上しました：

int age{25};
double price{19.99};

(3) ▶ サンプル：1：円の面積を計算する（難易度 ⭐）

#include iostream

int main() {
 double radius = 5.0;
 double pi = 3.14159;
 double area = pi * radius * radius;
 
 std::cout << "Radius: " << radius << std::endl;
 std::cout << "Area: " << area << std::endl;
 return 0;
}

3. 変数名の命名規則

(1) 3.1 厳格なルール（コンパイラがこれを強制する）

1. 入力できるのは、英字、数字、およびアンダースコアのみです (_)
2. 数字で始めることはできない
3. C++のキーワードは使用できません（例：int、return、ifなど）
4. 大文字と小文字を区別する：age と Age は異なる変数です

(2) 3.2 ソフトルール（強く推奨）

• camelCase: studentName, totalScore（C++で最も一般的）
• 意味のある名前：age は a より良く、totalPrice は tp より良い
• 大文字の定数: const double PI = 3.14159;

4. 定数

定数とは、初期化後にその値を変更できない変数のことです。

const double PI = 3.14159;
const int DAYS_IN_WEEK = 7;

5. cin と cout を使った入出力

(1) 5.1 cout による出力

cout（「シーアウト」と発音）は、画面にデータを表示します：

#include iostream

int main() {
 std::cout << "Hello, C++!" << std::endl;
 std::cout << "The answer is: " << 42 << std::endl;
 return 0;
}

<<（挿入演算子と呼ばれる）を使用して、coutにデータを送信します。std::endlを使用して改行を追加します。

(2) 5.2 cin による入力

cin（「シーイン」と発音）は、キーボードからデータを読み取ります：

#include iostream

int main() {
 int age;
 std::cout << "Enter your age: ";
 std::cin >> age;
 std::cout << "You are " << age << " years old." << std::endl;
 return 0;
}

>>（抽出演算子）を使用して、変数にデータを読み込みます。

(3) ▶ サンプル：2：対話型計算機（難易度 ⭐⭐）

#include iostream

int main() {
 double num1, num2;
 
 std::cout << "Enter first number: ";
 std::cin >> num1;
 
 std::cout << "Enter second number: ";
 std::cin >> num2;
 
 double sum = num1 + num2;
 double diff = num1 - num2;
 double product = num1 * num2;
 double quotient = num1 / num2;
 
 std::cout << "Sum: " << sum << std::endl;
 std::cout << "Difference: " << diff << std::endl;
 std::cout << "Product: " << product << std::endl;
 std::cout << "Quotient: " << quotient << std::endl;
 
 return 0;
}

▶ サンプル 1: variables and data typesデモ (難易度 ⭐)

#include <iostream>

int main() {
 // variables and data typesの
 std::cout << "variables and data typesをびましょう！" << std::endl;
 return 0;
}

❓ よくある質問

📖 まとめ

• 変数とは、名前が付けられたメモリ上の格納領域のことです
• C++には5つの基本型があります：int、double、char、bool、string
• 宣言：type name; | 初期化：type name = value;
• 定数は const を使用 — 値は変更できない
• cin で入力し、cout で出力する
• 意味のある名前を、キャメルケースで付ける

📝 練習問題

1. 初心者（難易度 ⭐）： 3つの変数、name（文字列）、age（整数）、score（倍精度浮動小数点数）を宣言するプログラムを作成してください。各変数に値を代入し、それらを出力してください。

My name is Alice, I'm 20 years old, my score is 92.5.

2. 中級（難易度 ⭐⭐）： ユーザーに円の半径を入力してもらい、円周と面積を計算して表示するプログラムを作成してください。πには定数を使用してください。

3. 上級（難易度 ⭐⭐⭐）： 温度変換プログラムを作成してください。ユーザーから華氏温度を入力してもらい、C = (F - 32) × 5 / 9 を使用して摂氏に変換し、結果を小数点以下1桁で出力してください。

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