C言語の代入演算子を解説！種類・使い方・優先順位を初心者向けに紹介

C言語を学び始めたばかりの方にとって、プログラム内で値を操作する「代入」は非常に頻繁に使用する重要な要素です。

数学の「等号」と同じ記号である = を使用するため、最初は混乱することもあるかもしれません。

しかし、プログラミングにおける代入演算子は単なる「等しい」という意味ではなく、「右側の値を左側の変数に格納する」という明確なアクションを指します。

本記事では、C言語で使われる代入演算子の基本から、便利な複合代入演算子、演算の優先順位までを詳しく解説します。

C言語における代入の基本概念

C言語における代入演算子は、プログラムの実行中に変数の値を更新するための最も基本的な手段です。

まずは、最も多用される単純代入演算子と、その動作原理について深く理解していきましょう。

代入演算子「=」の真の意味

数学の授業では x = 10 と書くと「xと10は等しい」という意味になりますが、C言語の = は 「代入（Assignment）」 を意味します。

具体的には、以下のコードを見てみましょう。

int a;
a = 10;

このコードは、「整数型の変数 a に 10 という値をコピーして入れる」という命令です。

このとき、演算子の右側にある値を「右辺値（R-value）」、左側にある格納先を「左辺値（L-value）」と呼びます。

左辺値（L-value）と右辺値（R-value）

代入を正しく理解する上で欠かせないのが「左辺値」と「右辺値」の概念です。

1. 左辺値（L-value）：メモリ上の特定の場所（アドレス）を指し、値を格納できる器のこと。主に変数がこれに該当します。
2. 右辺値（R-value）：数値そのものや計算結果など、メモリ上の「値」を指します。

例えば、以下のようなコードはエラーになります。

10 = a; // コンパイルエラー：10は左辺値になれない

リテラル（定数）である10は値を保持するための器ではないため、代入式の左側に置くことはできません。

このように、代入演算子を使用する際は「左側には必ず値を入れられる箱（変数など）を置く」というルールを徹底しましょう。

複合代入演算子の種類と使い方

C言語には、算術演算と代入を一度に行うことができる 「複合代入演算子」 が用意されています。

これらを使うことで、コードをより簡潔に、読みやすく記述することが可能になります。

算術複合代入演算子

変数の現在の値に対して特定の計算を行い、その結果を同じ変数に書き戻す処理は、プログラミングにおいて非常に一般的です。

例えば、変数 x の値を5増やしたい場合、通常は以下のように書きます。

x = x + 5;

これを複合代入演算子を使うと、以下のように短縮して書くことができます。

x += 5;

以下に、主要な算術複合代入演算子をまとめます。

複合代入演算子を使用するメリットは、記述が短くなるだけでなく、「どの変数に対して操作を行っているか」が明確になる点にあります。

大規模な開発では、変数名が長くなることも多いため、複合代入演算子の活用はコードの可読性向上に直結します。

ビット演算を伴う複合代入

C言語は低レイヤーの制御も得意とする言語であるため、ビット単位での操作を行うための複合代入演算子も豊富です。

これらは主にフラグ管理やハードウェアのレジスタ操作などで利用されます。

初心者の方は、まずは算術複合代入をマスターし、必要に応じてビット演算系を覚えていくのが良いでしょう。

代入演算子の優先順位と結合規則

C言語には多くの演算子が存在し、それぞれ実行される優先順位が決まっています。

代入演算子は、他の多くの演算子（算術演算子など）に比べて優先順位が非常に低いという特徴があります。

演算の優先順位

例えば、以下の式を考えてみましょう。

a = b + 5 * 2;

この場合、優先順位は「*（乗算）」 ＞ 「+（加算）」 ＞ 「=（代入）」の順になります。

したがって、まず 5 * 2 が計算され（10）、次に b + 10 が計算され、最後にその結果が a に代入されます。

もし代入演算子の優先順位が高ければ、意図しない動作になってしまうため、この順序は非常に合理的です。

右結合（Right-to-left）という特性

代入演算子のもう一つの大きな特徴は 「右結合」 であることです。

通常の算術演算（加算や減算など）は左から右へ計算されますが、代入演算子は右から左へと処理が進みます。

これにより、以下のような「連続代入」が可能になります。

a = b = c = 100;

この式は、以下の順番で実行されます。

1. c = 100 が実行され、c の値が100になる。この式の評価結果は100となる。
2. b = (c = 100)、つまり b = 100 が実行され、b が100になる。
3. a = (b = 100)、つまり a = 100 が実行され、a が100になる。

結果として、すべての変数に一括で同じ値を代入することができます。

注意点とよくあるミス

代入演算子はシンプルですが、それゆえに間違いやすいポイントがいくつか存在します。

バグの原因になりやすい箇所を確認しておきましょう。

「=」と「==」の混同

C言語初心者が最も陥りやすい罠が、代入演算子 = と比較演算子 == の混同です。

• = ：値を代入する
• == ：左右の値が等しいか判定する

例えば、条件分岐で以下のように書いてしまうことがあります。

if (a = 5) {
    // aに5を代入した結果（5）が真（非0）と判定されるため、常に実行される
}

本来は if (a == 5) と書くべきところを a = 5 と書いてしまうと、比較ではなく代入が行われ、さらにその結果が条件式として評価されてしまいます。

C言語では0以外の数値は「真」として扱われるため、この if 文は常に実行されるという恐ろしいバグを誘発します。

型変換（キャスト）への注意

代入を行う際、左辺と右辺でデータ型が異なる場合、「暗黙の型変換」 が行われます。

int a;
a = 3.14; // aには3が代入される（小数点以下が切り捨てられる）

浮動小数点数を整数型の変数に代入すると、小数点以下が切り捨てられ、データの一部が失われます。

これを意図的に行う場合は問題ありませんが、気づかずに代入してしまうと計算結果が狂う原因となります。

代入演算子の実践プログラム例

ここまで学んだ内容を、実際のプログラムで確認してみましょう。

以下のコードは、単純代入、複合代入、そして連続代入を組み合わせた例です。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 変数の宣言と初期化
    int x = 10;
    int y = 20;
    int z;

    printf("初期状態: x = %d, y = %d\n", x, y);

    // 1. 単純代入
    z = x + y;
    printf("z = x + y の結果: z = %d\n", z);

    // 2. 複合代入演算子 (+=, -=, *=, /=)
    x += 5;  // x = x + 5 と同じ
    printf("x += 5 の実行後: x = %d\n", x);

    y *= 2;  // y = y * 2 と同じ
    printf("y *= 2 の実行後: y = %d\n", y);

    z %= 7;  // z = z % 7 と同じ (30 / 7 の余り)
    printf("z %%= 7 の実行後: z = %d\n", z);

    // 3. 連続代入 (右結合の確認)
    int a, b, c;
    a = b = c = 50;
    printf("連続代入 a = b = c = 50 の結果: a=%d, b=%d, c=%d\n", a, b, c);

    // 4. 代入式の評価値の利用
    int d;
    if ((d = x + 10) > 20) {
        printf("d の値は %d であり、20より大きいです。\n", d);
    }

    return 0;
}

初期状態: x = 10, y = 20
z = x + y の結果: z = 30
x += 5 の実行後: x = 15
y *= 2 の実行後: y = 40
z %= 7 の実行後: z = 2
連続代入 a = b = c = 50 の結果: a=50, b=50, c=50
d の値は 25 であり、20より大きいです。

このプログラムでは、x += 5 によって x の値が10から15に更新されていることや、連続代入によって複数の変数が一度に初期化されていることがわかります。

また、if ((d = x + 10) > 20) のように、「代入そのものが値を持つ」 という性質を利用した記述も、C言語ならではのテクニックです。

インクリメント・デクリメント演算子との違い

代入演算子と似た働きをするものに、インクリメント演算子 ++ やデクリメント演算子 -- があります。

これらは「値を1増やす・減らす」という特定の処理に特化した演算子です。

• a += 1;
• a = a + 1;
• ++a;

これらはいずれも a の値を1増やすという点では同じ結果をもたらしますが、インクリメント演算子は代入演算子よりも優先順位が高い という違いがあります。

また、コンパイラによってはインクリメント演算子の方がより最適化された機械語を生成する場合もあります。

基本的には「1だけ増減させるならインクリメント・デクリメント、それ以外なら複合代入」と使い分けるのが一般的です。

まとめ

C言語の代入演算子は、単に値を格納するだけでなく、多様な「複合代入演算子」によって効率的なコーディングをサポートしています。

本記事のポイントを振り返ってみましょう。

1. 基本の代入 (=)：数学の等号とは異なり、「右辺の値を左辺の変数にコピーする」操作である。
2. 複合代入演算子：+= や *= を使うことで、計算と代入を簡潔に記述できる。
3. 右結合：代入演算子は右から左へ評価されるため、a = b = c = 0; のような連続代入が可能。
4. 優先順位：代入の優先順位は非常に低いため、複雑な数式の最後に実行される。
5. 注意点：比較演算子 == との混同や、型変換によるデータ消失に気をつける。

代入演算子を正しく使いこなせるようになると、コードの行数を減らすだけでなく、プログラムの意図が明確になり、バグの少ない開発が可能になります。

特に if 文の中での誤用はベテランでも稀にやってしまうミスですので、常に意識してコーディングを行うようにしましょう。

C言語の基礎を固める上で、演算子の理解は避けて通れません。

今回紹介した内容を参考に、ぜひ実際に手を動かして様々な代入操作を試してみてください。