【C言語】第6章第6回：列挙型の基本と使い方

列挙型（enum）は、関連する定数を1つのグループとして管理するためのデータ型です。この章では、列挙型の基本的な使い方と応用例を学びます。

0. 記事の概要

この記事を読むメリット

• コードの可読性向上：意味のある名前で定数を扱えるため、コードが読みやすくなります。
• エラーの防止：無効な値を防ぎ、プログラムの安全性が向上します。
• デバッグの効率化：定数に名前が付いているため、トラブルシューティングが容易です。

この記事で学べること

• 列挙型の定義と基本的な使い方
• 列挙型の応用例
• 列挙型を活用した実践的なプログラム

活用のイメージ

例えば、曜日や色、ステータスなどを管理する場合に列挙型を使うと、コードの可読性と安全性が向上します。この記事を通じて、列挙型の基本から応用までを理解し、実践に役立てましょう。

1. 列挙型（enum）の基本

1.1 列挙型とは？

列挙型は、関連する整数値に名前を付けることができるデータ型です。たとえば、曜日を表す場合、0や1の代わりにMONDAYやTUESDAYのような名前を使用できます。

1.2 基本的な定義方法

#include <stdio.h>

// 列挙型の定義
typedef enum {
    RED,    // 0
    GREEN,  // 1
    BLUE    // 2
} Color;

int main() {
    Color favoriteColor = GREEN; // 列挙型変数の宣言と初期化

    // 結果の表示
    printf("Favorite color: %d\n", favoriteColor); // 出力: 1
    return 0;
}

動作説明

1. 列挙型の定義：
   • typedef enumを使用し、Colorという列挙型を定義しています。
   • RED, GREEN, BLUEがそれぞれ0, 1, 2として割り当てられます。
2. 列挙型変数の宣言と初期化：Color型の変数favoriteColorをGREENで初期化します。
3. 結果の表示：favoriteColorの値をprintfで表示します。

2. 列挙型の応用

2.1 値をカスタマイズする

#include <stdio.h>

// 列挙型の定義
typedef enum {
    MONDAY = 1,  // カスタム値を割り当てる
    TUESDAY,     // 自動的に 2
    WEDNESDAY    // 自動的に 3
} Day;

int main() {
    Day today = WEDNESDAY;

    // 結果の表示
    printf("Today is day number: %d\n", today); // 出力: 3
    return 0;
}

動作説明

1. 列挙型の定義：
   • MONDAYに1を割り当てています。
   • TUESDAYとWEDNESDAYは、それぞれ2と3が自動的に割り当てられます。
2. 列挙型変数の宣言：Day型の変数todayをWEDNESDAYで初期化します。
3. 結果の表示：変数todayの値をprintfで出力します。

2.2 条件分岐で使用する

#include <stdio.h>

// 列挙型の定義
typedef enum {
    OFF,
    ON
} SwitchState;

int main() {
    SwitchState state = ON;

    // 状態の確認
    if (state == ON) {
        printf("The switch is ON.\n");
    } else {
        printf("The switch is OFF.\n");
    }

    return 0;
}

動作説明

1. 列挙型の定義：SwitchStateという列挙型を定義し、OFFとONを含めています。
2. 列挙型変数の宣言：SwitchState型の変数stateをONで初期化します。
3. 条件分岐：if–else文を使用してstateの値をチェックし、適切なメッセージを表示します。

3. 練習問題

以下の課題に挑戦して、列挙型の理解を深めましょう。

1. 4つの色（赤、青、緑、黄色）を列挙型で定義し、指定した色が「青」かどうかを判定するプログラムを作成してください。
2. ステータス（成功、失敗、処理中）を表す列挙型を作成し、処理結果に応じたメッセージを表示してください。
3. 交通信号（赤、黄、緑）を列挙型で表し、信号の状態に応じてメッセージを出力するプログラムを作成してください。

4. 練習問題の解答と解説

問3の解答

#include <stdio.h>

// 列挙型の定義
typedef enum {
    RED,
    YELLOW,
    GREEN
} TrafficLight;

int main() {
    TrafficLight light = GREEN;

    // 信号の状態を確認
    switch (light) {
        case RED:
            printf("Stop!\n");
            break;
        case YELLOW:
            printf("Caution!\n");
            break;
        case GREEN:
            printf("Go!\n");
            break;
    }

    return 0;
}

動作説明

1. 列挙型の定義：TrafficLightを定義し、RED, YELLOW, GREENを含めます。
2. 変数の初期化：TrafficLight型の変数lightをGREENで初期化します。
3. スイッチ文の使用：switch文で信号の状態を判定し、適切なメッセージを出力します。

5. まとめ

列挙型を使用することで、関連する定数を効率的に管理し、コードの可読性を向上させることができます。次回は、構造体と関数を組み合わせた応用例を学びます。