C/C++のabs()・labs()・llabs()関数とは？絶対値を求める整数関数の使い方

Cライブラリにおける整数関数とは？

整数関数とは、引数として受け取った整数値に対して処理を行い、その結果を返す関数のことです。C言語では整数値のみがサポートされており、これらの関数は引数以下で最も近い整数値を返します。

整数関数には以下の3種類があります。

int = abs(int n);
long = labs(long n);
long long = llabs(long long n);

ここで n は整数値を表します。

abs()・labs()・llabs()関数の概要

これらの関数は、<cstdlib>ヘッダファイル（C標準ユーティリティライブラリ）で定義されています。いずれも引数として渡された整数値の絶対値を返す関数です。

abs()関数

abs()関数は、C言語では入力が「int」型であるのに対し、C++では「int」「long int」「long long int」のいずれかを受け付けます。C言語での出力は「int」型ですが、C++では出力は入力と同じデータ型になります。

abs()関数は、与えられた値の絶対値を評価します。つまり、数値から負および正の符号をすべて取り除いた値を返します。そのため、常に正の数を返すことになります。

例えば、

• abs(-43) は 43 を出力します。負の符号が取り除かれるためです。
• abs(12) は 12 を出力します。取り除くべき符号がないためです。

サンプルコード

#include <cstdlib>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int a = abs(123);
    int b = abs(-986);
    cout << "abs(123) = " << a << "\n";
    cout << "abs(-986) = " << b << "\n";
    return 0;
}

実行結果

abs(123) = 123
abs(-986) = 986

labs()関数

labs()関数は、入力と出力の両方が「long int」型であり、abs()関数のlong int版にあたります。

動作はabs()関数と同じく数値の負の符号を取り除きますが、違いはlong型の大きな値を扱える点です。

例えば、

• labs(245349384932L) = 245349384932
• labs(-34235668687987) = 34235668687987

サンプルコード

#include <cstdlib>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    long int a = labs(437567342L);
    long int b = labs(-8764523L);
    cout << "labs(437567342L) = " << a << "\n";
    cout << "labs(-8764523L) = " << b << "\n";
    return 0;
}

実行結果

labs(437567342L) = 437567342
labs(-8764523L) = 8764523

llabs()関数

llabs()関数は、入力と出力の両方が「long long int」型であり、abs()関数のlong long int版です。64ビット整数の範囲まで対応できるため、非常に大きな数値の絶対値を求めたい場合に使用します。

サンプルコード

#include <cstdlib>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    long long int a = llabs(9796546325253547656LL);
    long long int b = llabs(-1423446557676111567LL);
    cout << "llabs(9796546325253547656LL) = " << a << "\n";
    cout << "llabs(-1423446557676111567LL) = " << b << "\n";
    return 0;
}

実行結果

llabs(9796546325253547656LL) = 9796546325253547656
llabs(-1423446557676111567LL) = 1423446557676111567

まとめ

abs()・labs()・llabs()は、それぞれint型・long int型・long long int型の絶対値を求めるための関数です。扱う数値の大きさに応じて適切な関数を選択することで、オーバーフローを防ぎながら正確な計算結果を得ることができます。いずれも<cstdlib>ヘッダをインクルードして使用します。