C言語の切り捨て完全ガイド｜キャスト・floor関数・整数除算の違いと使い分けを解説

1. はじめに｜なぜ「切り捨て」が重要なのか？

切り捨ては「意図的な誤差調整」

C言語では「自動で切り捨てられる」場面もある

int a = 5 / 2;  // 結果は 2、小数点以下は切り捨てられる

誤解されやすい「切り捨て」の処理方法

• 整数同士の演算による切り捨て（暗黙的）
• 浮動小数点数をint型にキャストする明示的な切り捨て
• math.hのfloor()関数を使った切り捨て
• 丸めモードを変更する高度な方法

2. 整数に対する切り捨ての挙動と注意点

整数の割り算は「小数点以下を自動で切り捨てる」

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 5;
    int b = 2;
    int result = a / b;

    printf("%d
", result);  // 出力：2
    return 0;
}

負の数に対する割り算の挙動にも注意が必要

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = -5;
    int b = 2;
    int result = a / b;

    printf("%d
", result);  // 出力：-2
    return 0;
}

コンパイラやCのバージョンによる違いは？

意図的に小数を得たい場合の対処法

double result = (double)a / b;  // 5 → 5.0、結果：2.5

3. 浮動小数点の切り捨て｜floor関数の使い方と特徴

floor関数とは？基本の使い方

利用には math.h のインクルードが必要

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double val = 3.7;
    double result = floor(val);

    printf("%.1f
", result);  // 出力：3.0
    return 0;
}

負の数に対する挙動に注意

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double val = -3.7;
    double result = floor(val);

    printf("%.1f
", result);  // 出力：-4.0
    return 0;
}

ceilやroundとの違い

floor関数はいつ使うべきか？

double price = 1234.56;
double discounted = floor(price * 100) / 100;  // 割引後価格を切り捨て

4. キャストによる切り捨ての仕組みと違い

浮動小数点数から整数型へのキャストによる切り捨て

#include <stdio.h>

int main() {
    double val = 3.7;
    int result = (int)val;

    printf("%d
", result);  // 出力：3
    return 0;
}

負の値に対する挙動の違い

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double val = -3.7;
    int cast_result = (int)val;
    double floor_result = floor(val);

    printf("キャスト：%d
", cast_result);     // 出力：-3
    printf("floor：%.1f
", floor_result);     // 出力：-4.0

    return 0;
}

• キャスト：-3.7 → -3（ゼロ方向）
• floor：-3.7 → -4.0（小さい方向）

キャストを使う利点と注意点

利点：

• 実装が簡単で、標準関数に依存しないため処理が高速。
• math.h をインクルードする必要がない。

注意点：

• 丸め方向が常にゼロ方向である点に注意。
• マイナスの値を扱う場合、意図と異なる結果になることがある。
• キャスト処理は「明示的な意図があることを示す」手段でもあるため、可読性が求められる場面では適切にコメントを添えることが望ましい。

用途に応じた使い分けが重要

5. fenv.hを使った丸めモードの変更（応用）

丸めモードとは？

丸めモードを設定する方法

丸めモードの設定例（fesetround()）

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <fenv.h>
#pragma STDC FENV_ACCESS ON

int main() {
    fesetround(FE_DOWNWARD);  // 丸めモードを「小さい方向」に設定

    double x = 3.7;
    double result = rint(x);  // rint関数は丸めモードに従って丸める

    printf("結果：%.1f
", result);  // 出力：3.0
    return 0;
}

丸めモードを取得する方法（fegetround()）

int mode = fegetround();

if (mode == FE_DOWNWARD) {
    printf("現在の丸めモードは FE_DOWNWARD です。
");
}

注意点と使用上の制約

• #pragma STDC FENV_ACCESS ON は、コンパイラに「丸めモードを正しく解釈せよ」と伝える指示で、これを指定しないと fesetround() が正しく機能しないことがあります。
• 一部の古いコンパイラや環境では fenv.h のサポートが不完全な場合があります。
• 丸めモードはスレッド間で共有される場合があるため、マルチスレッド環境では注意が必要です。

いつ fenv.h を使うべきか？

• 科学技術計算や統計処理など、丸め誤差が結果に影響を及ぼす場面
• 浮動小数点の丸め方法を統一したい場合
• テストや検証の際に丸め挙動を固定したい場合

6. 【実用例】金額処理・配列処理での切り捨てテクニック

金額処理：端数を切り捨てて請求額を正確に算出

例：1円未満を切り捨てる処理（floorを使用）

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double price = 1234.56;
    double discounted = price * 0.9;  // 10%割引
    double rounded = floor(discounted);  // 小数点以下を切り捨て

    printf("割引前：%.2f
", price);
    printf("割引後（切り捨て）：%.0f 円
", rounded);  // 出力：1111 円
    return 0;
}

配列処理：インデックスの算出における切り捨て

例：10件のデータを3等分し、それぞれの範囲を決定する

#include <stdio.h>

int main() {
    int total = 10;
    int parts = 3;
    int chunk_size = total / parts;  // 整数除算による切り捨て

    printf("1グループあたりの件数（切り捨て）：%d
", chunk_size);  // 出力：3
    return 0;
}

実践的な応用例：座標や分数の整数変換にも応用できる

• グラフ描画の際に「何ピクセルごとに目盛りを配置するか」を計算する
• 入力された「割合（％）」を整数値の重みとして扱う
• 秒単位の時間を「分＋秒」に変換するとき、小数点以下を切り捨てて整数に変換

切り捨て処理で気を付けたい点

1. 誤って切り上げや四捨五入を使っていないか

• 「floor」や「キャスト」の使い分けを明確に

1. 小数点以下の計算順序

• 先に演算し、後で切り捨てるのが基本。順序を誤ると計算誤差が生じやすい

1. 通貨処理では浮動小数点の誤差にも注意

• 必要に応じて整数（例：円 → 銭単位でint化）に変換して処理することもある

7. 【よくあるミス】初心者がつまずくポイントと対処法

整数の割り算で小数が欲しいのに int のまま処理してしまう

例：期待外れの出力

int a = 5;
int b = 2;
double result = a / b;  // → 結果は 2.0（小数点以下が消失）

対処法：片方を明示的にキャストする

double result = (double)a / b;  // → 結果は 2.5

負の数の切り捨てで意図と異なる結果になる

例：キャストとfloorの違い

double val = -3.7;

int cast_result = (int)val;      // → -3（ゼロ方向）
double floor_result = floor(val); // → -4.0（負方向）

対処法：

• 「常に小さい値へ」丸めたい場合は floor()
• 「ゼロ方向へ」丸めたい場合はキャスト

math.h をインクルードし忘れてビルドエラーになる

対処法：

• 必ず #include <math.h> を記述する
• ビルド時に -lm オプションを付ける（必要な環境のみ）

切り捨ての順序ミスで意図しない結果になる

例：割引処理でのミス

double price = 1000.0;
double discount = floor(price) * 0.9;  // これはOK
double incorrect = floor(price * 0.9);  // 実際はこちらを使いたいかも

対処法：

• 何を切り捨てたいのかを明確にしてから、順序を決める
• 処理の意図をコメントで補足するとバグ防止に役立つ

浮動小数点の誤差に注意

例：見た目は一致しているのに比較が失敗

double a = 0.1 * 3;
if (a == 0.3) {
    // 期待通りに動かない場合がある
}

対処法：

• 比較には「誤差許容範囲（イプシロン）」を使う
• 金額や厳密な整数処理は、整数型（例えば1円＝100銭としてintで管理）に置き換えるのも有効

8. FAQ｜C言語の切り捨てに関するよくある質問

Q1：float や double を int にキャストするとどうなりますか？

double val = 3.9;
int result = (int)val;  // → 3

Q2：floor() 関数は負の数にも使えますか？

double val = -2.3;
double result = floor(val);  // → -3.0

Q3：整数を割り算したら小数点以下が消えました。なぜですか？

int a = 5;
int b = 2;
double result = a / b;  // → 2.0

対処法：

double result = (double)a / b;  // → 2.5

Q4：浮動小数点の割り算でも切り捨てるにはどうすればいいですか？

double val = 5.8;
double result = floor(val);  // → 5.0

Q5：丸めモードって何？いつ使うの？

Q6：round() 関数と floor() の違いは？

Q7：切り捨て処理の順番って重要なんですか？

double price = floor(1234.56 * 0.9);  // 割引後に切り捨て
// vs
double discounted = floor(1234.56) * 0.9;  // 割引前に切り捨て

対処法：

• 何を切り捨てたいのかを明確にしてから、順序を決める
• 処理の意図をコメントで補足するとバグ防止に役立つ

9. まとめ｜目的に応じた切り捨て方法を使い分けよう

主な切り捨て方法と使い分けの目安

正確な結果を得るために意識すべきこと

1. 丸め方向の違いに注意 floor() は負方向、キャストはゼロ方向。それぞれ挙動が異なるため、目的に応じて選択しましょう。
2. 演算の順序を明確に 小数のまま計算してから切り捨てるのか、先に切り捨ててから演算するのかで、結果が大きく変わることがあります。
3. 型と演算の組み合わせを常に意識する int 同士の演算、double のキャスト、float の精度。型に無頓着なまま処理を進めると意図しない結果が生じます。

最後に