4. 数値リテラルの桁区切り文字 [N3781]

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数値リテラルの桁区切り文字 [N3781](C++14)

このページはC++14に採用された言語機能の変更を解説しています。

のちのC++規格でさらに変更される場合があるため関連項目を参照してください。

概要

整数リテラルと浮動小数点数リテラルには、途中にシングルクォーテーション(')を入力することで、値を読みやすくできる。

日本を含む多くの国では、数値を3桁区切りする傾向がある。たとえば、「100万円」を表す場合、0を6個入力する必要があるが、1000000という数値を見て、即座に0の数が6個あることを認識するのは難しい。そういった状況では、「1,000,000円」のように3桁ごとにカンマで区切ることで、数値を読みやすくする工夫が行われる。

C++においては、桁区切り文字としてシングルクォーテーションを使用する。これを使用して「100万円」を入力すると、以下のようになる：

int price = 1'000'000; // 100万円

また、2進数を入力する場合には、4桁で区切ることで読みやすくできる：

int binary_value = 0b1000'1111;

桁区切り文字は、数値を読みやすくするためだけにあり、それによる値への影響はない。

仕様

  • 桁区切り文字(digit separators)は、数値リテラルの読みやすさを向上させるため導入された、数値リテラルの間に挿入することを許可された特殊な文字である
  • 桁区切り文字には、シングルクォーテーション(')を使用する
  • 桁区切り文字は、整数リテラルと浮動小数点数リテラルに対して使用できる
  • 桁区切り文字は、リテラルの先頭に入力することはできない
  • 浮動小数点数リテラルでは、小数部にも桁区切り文字を入力できる

例

#include <iostream>
#include <limits>

int main()
{
  int decimal_value = 123'456;
  std::cout << decimal_value << std::endl;

  int octal_value = 0123'456;
  std::cout << octal_value << std::endl;

  int hex_value = 0x123'456;
  std::cout << hex_value << std::endl;

  int binary_value = 0b1010'1010;
  std::cout << binary_value << std::endl;

  double floating_point_value = 12'345.678'901;
  std::cout.precision(std::numeric_limits<double>::max_digits10);
  std::cout << floating_point_value << std::endl;
}

出力

123456
42798
1193046
170
12345.678900999999

この機能が必要になった背景・経緯

数値の読みにくさについて、以下のような問題があった：

  • 7237498123のような長い値を発音することが難しい
  • 2つの値237498123と237499123が等しいか比較することが難しい
  • 2つの値237499123と20249472のどちらが大きいか判断することが難しい

このような問題に対しては、執筆、活版印刷といった分野において、古くから桁区切り文字(digit separators)による解決が行われてきた。桁区切り文字を使用すれば、先ほどの3つの問題は解決できる：

  • 値7,237,498,123を発音してみよう
  • 2つの値237,498,123と237,499,123が等しいか比較してみよう
  • 2つの値237,499,123と20,249,472のどちらが大きいか確認してみよう

C++においては、構文の互換性を極力維持するために、複数ある桁区切り文字の選択肢の中から、シングルクォーテーション(')が採用された。これは、上付きカンマと見なせる。

検討されたほかの選択肢

カンマ

桁区切り文字のために、真っ先に検討されたのはカンマ(,)である。しかしカンマには、配列リテラルの互換性を破壊する問題がある。たとえば、C++11まで有効だった、123、456を要素とする配列定義の以下の式が、

int ar[] = {123,456}; // スペースを空けずに複数個の要素を記述

カンマを桁区切り文字として採用すると、値123456を唯一の要素とする配列の定義になってしまう。

アンダースコア

アンダースコアは、Perl、Ruby、Java 7、Adaといった多くの言語で、桁区切り文字として採用されている。これは文化的な互換性として非常に有力な候補となった。しかし、C++11で導入されたユーザー定義リテラルは、アンダースコアを先頭としたリテラル演算子の定義を許可していたために、アンダースコアを桁区切り文字として採用すると、その互換性が破壊されてしまう。

int operator"" _456(unsigned long long int x)
{ return x; }

int x = 123_456; // 値123を表すリテラル

C++14という言語バージョンは、C++11の仕様に対するバグ修正を主な目的としている。上記のような数値を含むリテラル演算子を仕様のバグとして、これを許可しない規定を追加することも検討されたが、採用はされなかった。

それ以外の選択肢

カンマとアンダースコアは互換性を破壊してしまうため、そのほかの以下のような選択肢が検討された：

  • スペース 1 048 576
  • グレイヴ・アクセント(バッククォート) 1`048`576
  • シングルクォーテーション 1'048'576
  • ダブルアンダースコア 1__048__576
  • スコープ解決演算子 1::048::576
  • ダブル小数点 1..048..576
  • バックスラッシュ 1\048\576

これらが検討された上で、上付きカンマと見なせるシングルクォーテーション(')が採用された。

関連項目

参照

他言語の桁区切り文字：