C/C++で整数をfloatに代入するとどうなるか？挙動と比較結果を解説

整数型とfloat型の基本

整数型は、正の値・負の値・ゼロなど、小数部分を持たない数値を定義するためのデータ型です。そのため、小数点以下の値を保持することはできません。

一方、float（浮動小数点型）は、小数部分を持つ数値を定義するためのデータ型です。整数値はもちろん、小数も扱うことができます。

それでは、同じ値をfloatと整数の両方に代入した場合、コンパイラがどのような値を出力するのかを実際に確認してみましょう。

例1：同じ整数値をfloatとunsigned intに代入

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    float f = 23;
    unsigned int x = 23;
    cout<<"Float f = "<<f<<endl;
    cout<<"Integer x = "<<x<<endl;
    f = 0xffffffff;
    x = 0xffffffff;
    cout << "f = " << f << endl;
    cout << "x = " << x << endl;
    return 0;
}

出力結果

Float f = 23
Integer x = 23
f = 4.29497e+09
x = 4294967295

このコードからわかるように、整数値をfloatに渡すと、そのまま整数として扱われ、出力も整数値として返されます。しかし注目すべきは、両者で表現できる最大値の扱いが異なるという点です。float側は指数表記（4.29497e+09）で表示されており、これはfloatの有効桁数（仮数部）の制約により丸められた値であることを示しています。

例2：整数変数をfloat値で初期化した場合

次に、逆のパターンとして、整数変数を小数値で初期化した場合の挙動を見てみましょう。

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    float f = 23.768;
    unsigned int x = 23.768;
    cout<<"Float f = "<<f<<endl;
    cout<<"Integer x = "<<x<<endl;
    return 0;
}

出力結果

Float f = 23.768
Integer x = 23

この場合もプログラムは問題なくコンパイル・実行されます。整数変数は初期化時に与えられたfloat値の小数点以下を切り捨て、整数部分のみで初期化されます。なお、このような暗黙的な変換ではコンパイラによって警告が出る場合があるため、意図的に変換したい場合は明示的なキャストを使うのが安全です。

例3：floatと整数の比較

最後に、同じ値を持つfloatと整数を比較演算子で比べるとどうなるか確認します。

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    float f = 0xffffffff;
    unsigned int x = 0xffffffff;
    if(f == x ){
        cout<<"TRUE";
    }
    else
        cout<<"FALSE";
    return 0;
}

出力結果

TRUE

結果はTRUEになりました。これは、==による比較の際にC++の「通常の算術変換」が働き、整数側がfloatに暗黙的に変換されるためです。0xffffffff（=4294967295）はfloatの有効桁数を超えるため変換時に丸められますが、比較時には両者が同じfloat値に丸められるため、等しいと判定されます。

このように、floatと整数は相互に代入・比較できますが、精度や表現範囲の違いによる丸めが発生することを理解しておくことが重要です。特に大きな数値や厳密な等価比較を行う場合は、予期しない結果を避けるためにデータ型の特性を十分に考慮しましょう。