C言語で簡単な電卓プログラムを作成する方法｜switch文を使った実装手順を徹底解説

C言語を使えば、足し算・引き算・掛け算・割り算といった四則演算に対応したシンプルな電卓プログラムを、短いコードで実装できます。本記事では、switch文（switch case）を活用した電卓プログラムの基本アルゴリズム、実際に動作するサンプルコード、実行結果までを初心者向けにわかりやすく解説します。

電卓プログラムのアルゴリズム

まずは、プログラム全体の流れを以下の手順で確認しておきましょう。

ステップ1：変数を宣言する
ステップ2：実行時に演算子（+、-、*、/ のいずれか）を入力する
ステップ3：実行時に2つの数値（num1、num2）を入力する
ステップ4：switch文で演算子を判定し、対応する計算を実行する
           case '+' : result = num1 + num2;
           case '-' : result = num1 - num2;
           case '*' : result = num1 * num2;
           case '/' : result = num1 / num2;
           default  : 「無効な演算子です」というメッセージを表示
ステップ5：計算結果を出力する

switch文を使った電卓プログラムのサンプルコード

以下が、switch caseを利用して作成したC言語の電卓プログラムです。表示メッセージは日本語に書き換えています。

#include <stdio.h>
int main(){
    char Operator;
    float num1, num2, result = 0;
    printf("演算子を入力してください（+ - * /）: ");
    scanf("%c", &Operator);
    printf("num1 と num2 の値を入力してください: ");
    scanf("%f%f", &num1, &num2);
    switch(Operator){
        case '+': result = num1 + num2;
            break;
        case '-': result = num1 - num2;
            break;
        case '*': result = num1 * num2;
            break;
        case '/': result = num1 / num2;
            break;
        default : printf("無効な演算子です");
    }
    printf("計算結果 = %f\n", result);
    return 0;
}

コードのポイント

• 変数の宣言： char型のOperatorに演算子を1文字格納し、float型のnum1・num2に計算対象の数値、resultに結果を保存します。float型を採用することで、割り算の結果も小数点以下まで正確に出力できます。
• 入力処理： scanf関数の「%c」で演算子を1文字として読み込み、「%f%f」で2つの数値を続けて読み込みます。
• switch文による分岐： 入力された演算子と一致するcaseラベルの計算処理が実行されます。各caseの末尾にbreak文を記述し、それ以降のcaseに処理が流れないようにしています。
• defaultの処理： +、-、*、/ 以外の文字が入力された場合に「無効な演算子です」と表示し、不正な入力に備えています。

注意点：ゼロ除算への対策

このコードでは、num2に0を入力して「/」を選択するとゼロ除算となり、エラーが発生する可能性があります。実用的なプログラムに仕上げるには、case '/'の中で「if (num2 == 0)」を判定し、0の場合はエラーメッセージを返す処理を追加すると安全です。

実行結果

上記のプログラムをコンパイルして実行すると、以下のように出力されます。

演算子を入力してください（+ - * /）: +
num1 と num2 の値を入力してください: 23
45
計算結果 = 68.000000

このように、switch文を組み合わせるだけで、演算子ごとの処理をすっきりと分岐できる簡易電卓が完成します。ぜひご自身の開発環境でコンパイルし、さまざまな演算子や数値を入力して動作を確認してみてください。