【C言語】演算子を使わずに2つの数値の合計を求めるプログラム

この記事では、C言語のプログラムにおいて+演算子などの演算子を一切使わずに、2つの数値の合計を求めて出力する方法を解説します。

一見すると手強そうな問題ですが、printf()関数の「最小フィールド幅」指定を利用することでエレガントに解決できます。printf()では、書式指定子の * を使うことで、可変引数からフィールド幅（出力する最小文字数）を動的に受け取ることができます。例えば、「Hello」という文字列の前にx個の空白を挿入したい場合は、次のように記述します。

サンプルコード

#include<stdio.h>
main() {
    int x = 10;
    printf("%*cHello", x, ' ');
}

このコードでは、%*c がフィールド幅 x を受け取り、その幅いっぱいに空白文字（' '）が出力されます。その直後に「Hello」が続くため、結果として10個の空白の後に「Hello」が表示されます。

実行結果

          Hello

仕組みを足し算に応用する

それでは、この仕組みをどのように足し算に応用するのかを見てみましょう。入力としてxとyを受け取り、x + y の結果を求めるのが目標です。

ポイントは次の2点です。

• printf("%*c%*c", x, ' ', y, ' ') と書くと、x個の空白に続けてy個の空白が出力される
• printf() は実際に出力した文字数を戻り値として返す

つまり、出力される空白は合計で x + y 個になるため、printf() の戻り値をそのまま合計値として利用できるのです。

サンプルコード

#include<stdio.h>
int add(int x, int y) {
    int len;
    len = printf("%*c%*c", x, ' ', y, ' ');
    return len;
}
main() {
    int x = 10, y = 20;
    int res = add(x, y);
    printf("\nThe result is: %d", res);
}

実行結果

The result is: 30

注意点

• この手法は非負の整数に対してのみ正しく機能します。フィールド幅に負の値を指定すると左詰め扱いになるため、負の数の加算には対応していません。
• main() は現行のC標準では int main(void) と宣言し、最後に return 0; を返すのが推奨されます。

このように、printf() のフィールド幅指定と戻り値を組み合わせることで、加算演算子を使わずに2つの数値の合計を求めることができます。C言語の標準ライブラリへの深い理解があればこそ実現できる、興味深いテクニックと言えるでしょう。