1.4 ทศนิยมและตัวอักษร

ส่วนสูง ค่าเฉลี่ย ระยะทางเป็นกิโลเมตร พวกนี้มีทศนิยม เก็บใน int ไม่ได้ หน้านี้รู้จักชนิด double สำหรับทศนิยม เรื่องที่ต้องระวังเวลาหารเลขผสมกันระหว่างจำนวนเต็มกับทศนิยม และปิดท้ายด้วย char ชนิดที่เก็บตัวอักษรหนึ่งตัว

double เก็บทศนิยม

หาค่า BMI จากน้ำหนัก (กิโลกรัม) หารด้วยส่วนสูง (เมตร) ยกกำลังสอง ส่วนสูงมีทศนิยม จึงใช้ double

#include <stdio.h>

int main()
{
    double weight, height;
    scanf("%lf %lf", &weight, &height);
    double bmi = weight / (height * height);
    printf("%f\n", bmi);
    return 0;
}

60 1.70

20.761246

scanf รับ double ด้วย %lf (long float)
printf พิมพ์ double ด้วย %f จะได้ทศนิยม 6 ตำแหน่งเสมอ ถ้าอยากได้กี่ตำแหน่งก็ได้ตามต้องการ จะเรียนในบทที่ 2
ป้อน 60 ที่ไม่มีจุดก็ได้ scanf แปลงเป็น 60.0 ให้เอง

หารแบบไหนได้ทศนิยม

ในหน้า 1.2 เห็นแล้วว่า 17 / 5 ได้ 3 กฎจริงคือ ถ้าทั้งสองข้างเป็นจำนวนเต็ม ผลเป็นจำนวนเต็ม ถ้ามีข้างใดข้างหนึ่งเป็นทศนิยม ผลเป็นทศนิยม ในโค้ด เลขที่มีจุดอย่าง 2.0 ถือเป็น double

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("%d\n", 7 / 2);
    printf("%f\n", 7.0 / 2);
    printf("%f\n", 7 / 2.0);
    printf("%f\n", 7.0 / 2.0);
    return 0;
}

บรรทัดแรกต้องพิมพ์ด้วย %d เพราะ 7 / 2 เป็น int ส่วนสามบรรทัดหลังเป็น double จึงใช้ %f ใช้ผิดตัวจะได้ค่าแปลกๆ ดูได้ในส่วนลองทำให้พัง

แปลงชนิดด้วย cast

ถ้าตัวเลขอยู่ในตัวแปร int จะเติม .0 ไม่ได้ ใช้การ แปลงชนิด (cast) แทน เขียนชื่อชนิดในวงเล็บไว้หน้าค่า เช่น (double)total คือเอาค่าของ total มาใช้เป็น double ตัวแปร total เองยังเป็น int เหมือนเดิม

#include <stdio.h>

int main()
{
    int total = 245;
    printf("%f\n", (double)total / 3);
    printf("%f\n", (double)(total / 3));
    printf("%d\n", (int)3.99);
    printf("%d\n", (int)-3.99);
    return 0;
}

บรรทัดที่ 6 แปลง total เป็น double ก่อน แล้วค่อยหาร จึงได้ทศนิยม
บรรทัดที่ 7 วงเล็บทำให้ total / 3 ทำก่อน ได้ 81 แบบจำนวนเต็มไปแล้ว ค่อยแปลงเป็น 81.0 สายเกินไป ทศนิยมหายไปตั้งแต่ตอนหาร
แปลง double เป็น int คือตัดทศนิยมทิ้งไปทาง 0 ไม่ใช่ปัดเศษ 3.99 ได้ 3 และ -3.99 ได้ -3

จำกับดัก int คูณ int ในหน้า 1.3 ได้ไหม cast แก้ได้ด้วยวิธีเดียวกัน (long long)width * length แปลง width เป็น long long ก่อนคูณ ผลคูณจึงเป็น long long และไม่ล้น

ทศนิยมไม่ได้แม่นทุกหลัก

คอมพิวเตอร์เก็บทศนิยมเป็นเลขฐานสอง เลขอย่าง 0.1 เขียนเป็นฐานสองแบบลงตัวไม่ได้ เหมือน 1/3 ที่เขียนเป็นฐานสิบได้แค่ 0.3333 ไม่รู้จบ จึงเก็บได้แค่ค่าที่ใกล้มากๆ

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("%f\n", 0.1 + 0.2);
    printf("%.17f\n", 0.1 + 0.2);
    return 0;
}

0.300000
0.30000000000000004

%.17f คือสั่งให้พิมพ์ทศนิยม 17 ตำแหน่ง (วิธีนี้จะเรียนละเอียดในบทที่ 2) พอดูละเอียดจะเห็นว่า 0.1 + 0.2 ไม่ได้เป็น 0.3 พอดี คลาดไปนิดเดียว ปกติไม่มีผลกับคำตอบ แต่มีผลเมื่อ

เปรียบเทียบว่าทศนิยมสองค่าเท่ากันไหม ซึ่งจะเจอในบทที่ 3
เก็บจำนวนเต็มที่ใหญ่มากใน double ซึ่งแม่นได้แค่ราว 15 ถึง 16 หลัก

#include <stdio.h>

int main()
{
    long long exact = 100000000000000001;
    double rough = exact;
    printf("%lld\n", exact);
    printf("%f\n", rough);
    return 0;
}

100000000000000001
100000000000000000.000000

เลข 1 ตัวท้ายหายไปเฉยๆ จึงมีกฎว่า งานที่เป็นจำนวนเต็มให้ใช้ int หรือ long long อย่าใช้ double แม้ double จะเก็บเลขได้ใหญ่กว่าก็ตาม ใช้ double เฉพาะงานที่คำตอบเป็นทศนิยมจริงๆ

char เก็บตัวอักษร

char (มาจาก character) เก็บตัวอักษรหนึ่งตัว ใช้ 1 byte เขียนตัวอักษรในเครื่องหมายคำพูดเดี่ยว 'A' และพิมพ์ด้วย %c

ข้างในคอมพิวเตอร์ไม่มีตัวอักษร มีแต่ตัวเลข ตัวอักษรแต่ละตัวจึงมีรหัสตัวเลขประจำตัวตามตาราง ASCII พิมพ์ char ด้วย %d จะเห็นรหัสนั้น

#include <stdio.h>

int main()
{
    char grade = 'B';
    printf("%c\n", grade);
    printf("%d\n", grade);
    printf("%c\n", grade + 1);
    printf("%d\n", '7' - '0');
    return 0;
}

B
66
C
7

'B' มีรหัส 66 บวก 1 ได้ 67 ซึ่งคือ 'C' ตัวอักษรเรียงกันมีรหัสเรียงกัน
'7' - '0' ได้ 7 เพราะตัวเลข '0' ถึง '9' มีรหัสเรียงกันเหมือนกัน วิธีนี้ใช้แปลงตัวอักษรตัวเลขเป็นค่าจริง

ตัวอักษร	รหัส ASCII
`'0'` ถึง `'9'`	48 ถึง 57
`'A'` ถึง `'Z'`	65 ถึง 90
`'a'` ถึง `'z'`	97 ถึง 122

ไม่ต้องท่องตาราง ในโค้ดเขียน 'A' แทน 65 ได้เสมอ อ่านง่ายกว่าด้วย เรื่องตัวอักษรและข้อความจะลงลึกในบทที่ 6

ลองทำให้พัง

แบบที่ 1 หารเสร็จแล้วค่อยเก็บใน double

หาค่าเฉลี่ยคะแนนสามวิชา 70 85 90 ผลรวมคือ 245 ค่าเฉลี่ยที่ถูกคือ 81.666667

#include <stdio.h>

int main()
{
    int math, science, english;
    scanf("%d %d %d", &math, &science, &english);
    double average = (math + science + english) / 3;
    printf("%f\n", average);
    return 0;
}

70 85 90

81.000000

ได้ทศนิยมหกตำแหน่งก็จริง แต่เป็นศูนย์หมด เพราะ 245 / 3 เป็น int หาร int ได้ 81 ไปแล้ว ค่อยเก็บลงกล่อง double ทีหลัง เป็นกับดักแบบเดียวกับ int คูณ int ในหน้า 1.3 แก้เป็น / 3.0 หรือ (double)(math + science + english) / 3 จะได้ 81.666667

แบบที่ 2 พิมพ์ double ด้วย %d

double height = 1.75;
printf("%d\n", height);

height.c:6:14: warning: format '%d' expects argument of type 'int', but argument 2 has type 'double' [-Wformat=]
    6 |     printf("%d\n", height);
      |             ~^     ~~~~~~
      |              |     |
      |              int   double
      |             %f

printf ไม่แปลง 1.75 เป็น 1 ให้ แต่หยิบข้อมูลผิดที่ไปเลย บนเครื่องที่เขียนเอกสารนี้พิมพ์ออกมาเป็น 0 compiler แนะนำ %f มาให้แล้ว ทำตามนั้น

แบบที่ 3 ใช้เครื่องหมายคำพูดคู่กับ char

char grade = "A";

grade.c:5:18: error: initialization of 'char' from 'char *' makes integer from pointer without a cast [-Wint-conversion]
    5 |     char grade = "A";
      |                  ^~~

'A' คือตัวอักษรหนึ่งตัว ส่วน "A" คือข้อความ (string) ที่บังเอิญยาวหนึ่งตัว สองอย่างนี้เป็นคนละชนิดกัน ข้อความเก็บใน char ไม่ได้ ข้อความ error ยาวและมีคำว่า pointer ที่ยังไม่ได้เรียน ให้จำแค่ว่า char ใช้เครื่องหมายคำพูดเดี่ยว ข้อความใช้เครื่องหมายคำพูดคู่

แบบที่ 4 ใส่ทศนิยมลง int

#include <stdio.h>

int main()
{
    int price = 3.99;
    printf("%d\n", price);
    return 0;
}

ไม่มีคำเตือนจาก -Wall ทศนิยมถูกตัดทิ้งเงียบๆ ราคาหายไป 99 สตางค์ ถ้าค่าใดมีทศนิยมได้ ต้องประกาศเป็น double

สรุป

double เก็บทศนิยม รับด้วย %lf พิมพ์ด้วย %f
int / int ได้ int มีข้างใดเป็น double ถึงได้ทศนิยม
cast เช่น (double)x ต้องทำก่อนหาร ไม่ใช่หลังหาร
แปลงทศนิยมเป็นจำนวนเต็มคือตัดทิ้งไปทาง 0 ไม่ใช่ปัดเศษ
ทศนิยมคลาดได้เล็กน้อย งานจำนวนเต็มใช้ int หรือ long long เสมอ
char เก็บตัวอักษรหนึ่งตัวในเครื่องหมาย ' ' ซึ่งก็คือตัวเลขรหัส ASCII

กลับไปเช็กรายการ ผ่านบทนี้เมื่อ แล้วไปทำแบบฝึกหัด