C++のlrint()とllrint()関数の使い方を徹底解説

この記事では、C++で利用できる丸め処理用の関数である lrint() と llrint() について詳しく解説します。まずは lrint() 関数から見ていきましょう。

lrint()関数とは

lrint() 関数は、引数として渡された小数値を、現在設定されている丸めモード（rounding mode）に従って整数値へ丸めるための関数です。丸めモードは fesetround() 関数を使って事前に指定できます。

fesetround() で指定できる主な丸め方向は以下のとおりです。

• FE_DOWNWARD： 負の無限大方向へ丸める（切り下げ）
• FE_UPWARD： 正の無限大方向へ丸める（切り上げ）
• FE_TONEAREST： 最も近い値へ丸める（デフォルト）
• FE_TOWARDZERO： ゼロ方向へ丸める（切り捨て）

lrint() 関数は、double型・float型・整数型のいずれの値も入力パラメータとして受け取ることができ、小数部を整数に丸めた結果を long int 型 として返します。

lrint()の使用例

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

int main() {
    int x = 40;
    long int res;

    // 丸め方向を「下方向（DOWNWARD）」に設定
    fesetround(FE_DOWNWARD);

    res = lrint(x);
    cout << "Downward rounding of " << x << " is " << res << endl;
    return 0;
}

出力結果

Downward rounding of 40.0235 is 40

この例では、丸め方向を下向きに設定しているため、40.0235のような小数値は40へと丸められます。

llrint()関数とは

llrint() 関数も、引数として渡された小数値を現在の丸めモードに従って整数値へ丸めるという点で lrint() と同様の動作をします。丸めモードの指定方法も同じく fesetround() を使用します。

両者の最大の違いは戻り値の型です。llrint() は丸め結果を long long int 型 として返します。そのため、より大きな範囲の数値を扱いたい場合には llrint() の方が適しています。

llrint()の使用例

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

int main() {
    double a;
    long long int res;

    // 丸め方向を「上方向（UPWARD）」に設定
    fesetround(FE_UPWARD);
    a = 40.3;
    res = llrint(a);
    cout << "Upward rounding of " << a << " is " << res << endl;

    // 丸め方向を「下方向（DOWNWARD）」に設定
    fesetround(FE_DOWNWARD);
    a = 40.88;
    res = llrint(a);
    cout << "Downward rounding of " << a << " is " << res << endl;

    return 0;
}

出力結果

Upward rounding of 40.3 is 41
Downward rounding of 40.88 is 40

この例では、最初に丸め方向を上向きに設定して40.3を丸めているため41となり、次に下向きに設定して40.88を丸めているため40となります。同じ値でも丸めモードによって結果が変わる点に注目してください。

まとめ

• lrint()：現在の丸めモードに従って小数を整数へ丸め、long int を返す
• llrint()：同様の丸め処理を行い、long long int を返す
• 丸めモードは fesetround() で制御でき、切り上げ・切り下げ・最近接・ゼロ方向の4種類から選択可能
• これらの関数を使用するには <cfenv> と <cmath> ヘッダーのインクルードが必要

浮動小数点数の丸め挙動を細かく制御したい場面では、通常の round() 関数ではなく、これらの関数と fesetround() を組み合わせることで柔軟な実装が可能になります。