for文で３のべき乗の値が途中からマイナスの値が出てしまう

Question

##書きたいプログラム
3のべき乗３^kを1<=k<=40の範囲ですべて表示するプログラムを書く。またべきごとに行を分けて、桁がそろうように出力する。

##べき乗の値が途中からマイナスの値がでてしまったプログラム

#include <stdio.h>

int main(void){

int a[40],k;

for (k=0; k<40; k=k+1){
if (k==0)
a[k] = 3;
else
a[k] = 3*a[k-1];
printf("%2d %10＼n",k+1,a[k]);
}
return 0;
}

これを実行すると３の19乗のとき（k+1=19）まではうまくいったのですがそれ以降が負の値が出たり、おかしなことになってしまいました。

Comments

[tatsu99]

int型（３２ビット整数型）の範囲を超えています。
６４ビット整数型が使用できるなら、その範囲内なので正しく出力されます。
６４ビット整数型が使用できるかどうかは、あなたの環境によります。
あなたの環境のOS、及びコンパイラを提示してください。

[kayane613]

centOS及びccです

Answer 1

a[k] = 3*a[k-1];

k が０の時を考えてみましょう。
不正アクセスです

---

3の１９乗、intの範囲を超えてしまってオーバーフローしてしまいますね
int64_t なら、なんとか収まる、、けど、それでも２０乗超えるとだめですね

Comments

[episteme]

k が 0 のときは if ( k == 0 ) ... で弾いてるから 不正アクセスにはならんのでは?

[y_waiwai]

そですね。見落としてました

[Zuishin]

> k が０の時を考えてみましょう。

そんな時はないのでは？

3 の 19 乗は 1,162,261,467 だと思いますが、int が 32 ビットならその最大値は 2,147,483,647 となり、範囲内です。16 ビットの話ですか？

[Zuishin]

int64_t の最大値も 9,223,372,036,854,775,807 なので、21 乗でも収まるはずなんですが。

Answer 2

直前の値を 3倍すればよいのだから、その値 1つを持っているだけで済みます。
配列である必要はありません。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	unsigned long long a = 1;
	for (int k = 1; k <= 40; k++)
		printf("%2d %20llu\n", k, a *= 3);
}

Answer 3

以下のようにしてください。

#include <stdio.h>

int main(void)
{

    unsigned long long int a[40];
    int  k;

    for (k = 0; k < 40; k = k + 1) {
        if (k == 0)
            a[k] = 3;
        else
            a[k] = 3 * a[k - 1];
        printf("%2d %20llu\n", k + 1, a[k]);
    }
    return 0;
}

Answer 4

int では表現できないほど大きな数になっているので、inttypes.h を #include して、a[40] の型を uint64_t にしてはいかがでしょうか。

表示は printf("%2d %20" PRIu64 "\n", k+1, a[k]); のようにします。