C言語で円の面積を求めるプログラムの書き方｜半径・直径からの計算方法を解説

円の面積とは

面積とは、図形が二次元平面上でどれだけの広さを占めているかを表す量です。円の面積は、二次元平面においてその円が覆う領域の大きさを指します。

円の面積を求めるには、半径 r または 直径 d（半径の2倍）のいずれかが必要です。面積を計算する公式は次のとおりです。

• 半径を使う場合：π × r²
• 直径を使う場合：(π × d²) ÷ 4

ここで π（パイ）は円周率であり、プログラムでは通常 3.14 として近似します。

例1：半径から円の面積を求める

最も基本的な方法です。半径を変数に格納し、公式「π × r²」に代入して面積を計算します。

#include <stdio.h>
int main(void) {
    float pie = 3.14;
    int radius = 6;
    printf("The radius of the circle is %d \n", radius);
    float area = (float)(pie * radius * radius);
    printf("The area of the given circle is %f", area);
    return 0;
}

実行結果

The radius of the circle is 6
The area of the given circle is 113.040001

例2：math.h の pow 関数を使う方法

math.h ライブラリを読み込むと、pow 関数を使って数値のべき乗を簡単に計算できます。半径の2乗を明示的に掛け合わせるよりもコードが簡潔になり、可読性も向上します。なお、pow 関数を使用する場合は #include <math.h> の追加が必要です。

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main(void) {
    float pie = 3.14;
    int radius = 6;
    printf("The radius of the circle is %d \n", radius);
    float area = (float)(pie * (pow(radius, 2)));
    printf("The area of the given circle is %f", area);
    return 0;
}

実行結果

The radius of the circle is 6
The area of the given circle is 113.040001

例3：直径から円の面積を求める

半径の代わりに直径が分かっている場合は、公式「(π × d²) ÷ 4」を使って面積を計算します。

#include <stdio.h>
int main(void) {
    float pie = 3.14;
    int Diameter = 12;
    printf("The Diameter of the circle is %d \n", Diameter);
    float area = (float)((pie * Diameter * Diameter) / 4);
    printf("The area of the given circle is %f", area);
    return 0;
}

実行結果

The Diameter of the circle is 12
The area of the given circle is 113.040001

補足：出力が「113.040001」となる理由

厳密には 3.14 × 6 × 6 = 113.04 ですが、実行結果は「113.040001」と表示されます。これは float 型が浮動小数点数を有限のビット数で近似して扱うために生じる誤差です。より高い精度が必要な場合は double 型の使用や、表示桁数の指定（例：%0.2f）を検討するとよいでしょう。