C++のrint()・rintf()・rintl()関数で浮動小数点数を丸める方法

本記事では、C++で浮動小数点数を丸めるために使用される3つの関数、rint()、rintf()、rintl()について解説します。これらの関数は、現在設定されている丸めモードに従って、浮動小数点値を最も近い整数値へ丸めた結果を返します。

rint()関数とは

rint()関数は、浮動小数点値を整数値に丸めるための関数です。構文は以下のとおりです。計算結果が戻り値の型の表現範囲外となる場合には、定義域エラー（domain error）が発生する可能性があります。また、引数が0または無限大の場合は、その値がそのまま返されます。

float rint(float argument)
double rint(double argument)
long double rint(long double argument)

サンプルコード

#include <cmath>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    double a, b, x, y;
    x = 53.26;
    y = 53.86;
    a = rint(x);
    b = rint(y);
    cout << "aの値: " << a << endl;
    cout << "bの値: " << b;
}

実行結果

aの値: 53
bの値: 54

53.26は最も近い整数の53に、53.86は54に丸められていることがわかります。

rintf()関数とは

rintf()関数はrint()関数とほぼ同じ働きをしますが、引数と戻り値の型がすべてfloat型である点が異なります。次の例では、<cfenv>ヘッダー（C言語では<fenv.h>）で提供されるfesetround()関数を使用して、丸めモードを明示的に指定しています。

float rintf(float argument)

サンプルコード

#include <cmath>
#include <fenv.h>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    double a, b, x, y;
    x = 53.26;
    y = 53.86;
    fesetround(FE_UPWARD);   // 切り上げモードに設定
    a = rintf(x);
    fesetround(FE_DOWNWARD); // 切り下げモードに設定
    b = rintf(y);
    cout << "aの値: " << a << endl;
    cout << "bの値: " << b;
}

実行結果

aの値: 54
bの値: 53

FE_UPWARD（切り上げ）モードでは53.26が54に、FE_DOWNWARD（切り下げ）モードでは53.86が53に丸められています。このように、fesetround()を使うことで丸めの方向を自由に制御できます。

rintl()関数とは

rintl()関数もrint()関数と同様ですが、引数と戻り値の型がすべてlong double型である点が異なります。より高い精度が必要な大きな数値を扱う場合に適しています。こちらの例でもfesetround()関数を使用して丸めモードを指定します。

long double rintl(long double argument)

サンプルコード

#include <cmath>
#include <fenv.h>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    long double a, b, x, y;
    x = 53547.55555555555L;
    y = 53547.55555555523L;
    fesetround(FE_UPWARD);   // 切り上げモードに設定
    a = rintl(x);
    fesetround(FE_DOWNWARD); // 切り下げモードに設定
    b = rintl(y);
    cout << "aの値: " << a << endl;
    cout << "bの値: " << b;
}

実行結果

aの値: 53548
bの値: 53547

まとめ

rint()、rintf()、rintl()は、それぞれdouble型、float型、long double型に対応した丸め関数です。いずれもfesetround()で設定した丸めモード（FE_UPWARD、FE_DOWNWARDなど）に従って動作するため、単純な四捨五入だけでなく、切り上げや切り下げといった柔軟な丸め処理を実現できます。用途に応じて適切な型の関数を選択しましょう。