(C言語)4つの整数値が全て等しい事を求めるには？

Question

こんにちは
整数型の変数が4つあり、4つの数が全て同じときに success そうでないときに error を表示するプログラムについて教えてください。

    int a, b, c, d;

    a = 1;
    b = 1;
    c = 0;
    d = 0;
if(a == b && a == c && a == d ){
	printf("success\n");
}else{
	printf("error\n");
}

順当なやり方だとこの方法だと思いますが、
変数の数が増えたらどんどん増やしていかないと面倒なので簡単に比較できる方法があれば教えてください。

以下の方法で試しましたが上手くいきません。

この方法だとNG！

int main() {
    int a, b, c, d;

    a = 1;
    b = 1;
    c = 0;
    d = 0;
	/* 違うのにsuccessに入る */
    if (a == b == c == d) {
        printf("success\n");
    }
    else {

        printf("error\n");
    }

    return 0;
}

この方法も駄目！

int main() {
    int a, b, c, d;

    a = 1;
    b = 1;
    c = 1;
    d = 2;
	/* 違うのにsuccessに入る */
    if (a && b && c && d) {
        printf("success\n");
    }
    else {

        printf("error\n");
    }

    return 0;
}

よろしくお願いします。

Answer 1

if は真偽値を取ります。a == b == c == d これは (((a == b) == c) == d) と解釈されていて、つまりは ((TRUE == c) ==d)、(FALSE == d) となり、結果 if の正ブロックに入りません。
変数が違うのですから、個々にチェックするのが当然です。if(a == b && a == c && a == d ){ が正しい書き方になります。もし変数を配列に出来るならループを回す事が出来ます。

#include <stdio.h>

int
main(int argc, char* argv[]) {
  int i;
  int v[200];

  // 適当な値を入れる
  for (i = 0; i < 200; i++) {
	v[i] = 1; // 例として、たまたま全て同じ値だった
  }

  // 全て同じかチェックする
  for (i = 1; i < 200; i++) {
    if (v[i] != v[0]) break;
  }
  // ループが回りきったという事は全て同じ値
  if (i == 200) {
	printf("success\n");
  } else {
	printf("error\n");
  }
  return 0;
}

Answer 2

なんとなく気持ちは分かりますが、
正しい構文が煩雑に感じてしまうのは、
書き方の工夫で回避できるかと思います。

if(  a == b
  && a == c
  && a == d
 ){
   printf("success\n");

Answer 3

追記：マクロSAME4のような例を出しましたがあまりよい方法とはいえないですね。マクロの展開で第一引数のaが複数回展開されます。そのためaが単純な変数参照でない場合にいやなことが起きます。特に副作用がある式だったりすると最悪ですね。単に4引数の関数を定義する方法を挙げた方がよかったと思います。すみませんでした。

###以下元の回答
上げておられるコードの中では一番最初以外は正しくありません。2番目の書き方は演算子の優先度に従って括弧をつけた上で、括弧の中の評価結果が何になるか考えれば間違いに気づけると思います。3番目の例は&&の仕様を調べてみてください。

さて、多数の変数が同じかどうかということを問題にするとき「それらの変数の集合を統一的に扱えるようにしたい」なら配列にするのが順当だと思います。対象としたい値がN個あったとして配列にしておけばNが4であろうが10であろうがコードを変える手間が最小限(個数を表すNについてのみ)でよくなります。

配列にはできない事情があるならもうひとひねりする工夫も考えられると思います。もっとも素朴なものは固定個数の引数のマクロを定義することかと思います。

#define SAME4(a,b,c,d) ((a)==(b) && (a)==(c) && (a)==(d))

---

以下は若干トリッキーに思える方法です

もう少し凝ったものとしてネット上で以下のようなものを見つけました。マクロの引数を可変個にする方法で上記のマクロよりは若干型安全になっていると思います。申し訳ないですが、どの規格なら通用する書き方なのか自分は知りません。少なくともUbuntu gcc 5.4.0では使えました。
(Web上によいC言語規格の一次情報源があると助かるのですが、残念ながら自分は知らないです...)

#include <stdbool.h>

#define SAMEI(a0, ...)                            \
  _samei(                                         \
    (int[]){ a0, __VA_ARGS__ },                   \
    1 + sizeof((int[]){ __VA_ARGS__ }) / sizeof(int)  \
  )

static bool _samei(int vals[], size_t nvals) {
  int val0 = vals[0];
  for (size_t i = 1; i < nvals; i++) {
    if (vals[i] != val0) return false;
  }
  return true;
}

...
if (SAMEI(a)) { ... } // 意味はないが引数の個数が1つから書ける
if (SAMEI(a, b)) { ... }
if (SAMEI(a, b, c)) { ... }
if (SAMEI(a, b, c, d)) { ... }

Comments

[KSwordOfHaste]

http://proger.blog10.fc2.com/blog-entry-33.html
をみると可変個数引数マクロはc99から使えるようです。
本件の回答としては可変個数引数は考えすぎのような気もしますが、何かの機会に使えるかも知れません。

[raccy]

> (Web上によいC言語規格の一次情報源があると助かるのですが、残念ながら自分は知らないです...)

C11の規格はISOで売っています。ネットから購入してPDFを入手できます。これが正式の一次情報です。
https://www.iso.org/standard/57853.html
C11最終ドラフト(n1570)であれば無料で手に入ります。
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1570.pdf
正式版と最終ドラフトの違いは下記のstackoverflowを参考にしてください。
https://stackoverflow.com/questions/8631228/latest-changes-in-c11
JIS規格としてはC99までのないようになりますがJIS X 3010:2003があります。日本語ですが、C11未対応であることに注意してください。PDF版が購入できます。
https://webdesk.jsa.or.jp/books/W11M0090/index/?bunsyo_id=JIS%20X%203010:2003

あくまでCの規格としてと一次情報です。コンパイラなどの環境が全てに対応しているかどうかは別の話ですので、ご注意ください。

[KSwordOfHaste]

to:raccyさん
お手数をおかけして恐縮です。ドラフト以外は有償なのですね。それだけにC11ドラフトと差分の情報は大変ありがたいです。情報ありがとうございます。

[yumetodo]

あれ、n1124ってC99ともまた違うんですかね・・・

Answer 4

if文でまとめて判定するのは不可能です。
ひとつずつ比較するしかないですね。
mattnさんと同じようなコードになってしまいますが、既存の変数に対して処理するのであればポインタの配列に入れてからループで回せば良いと思います。
当然ながら全ての変数の型が一致している必要があります。

    int a,b,c,d;
    a = 1;
    b = 1;
    c = 1;
    d = 1;
    int *p[4];
    p[0] = &a;
    p[1] = &b;
    p[2] = &c;
    p[3] = &d;
    int i;
    for(i = 1; i < sizeof(p)/sizeof(int*); i++){
        if(*p[0] != *p[i]) break;
    }
    if(i == sizeof(p)/sizeof(int*)){
        printf("success\n");
    } else {
        printf("error\n");
    }

Answer 5

他の方の回答の通り、C言語の場合はちまちまと1つずつIF文で判断するしか無いと思います。
配列に入れれば、ループで回せるので数が増えたときでも対応しやすくなると思います。

===以下余談===
C++ならvectorコンテナに数値を突っ込んで、同じ値の要素を削除して、サイズが1つかどうかで判定する方法なんかが考えられそうです。

std::sortとstd::uniqueでstd::vectorの重複要素を削除する