C++において「三項演算子（条件演算子）」は、特定の条件に基づいて2つの値のうちどちらかを選択するための便利な構文です。

if-else文をより簡潔に記述できるため、コードの可読性向上や記述量の削減に寄与します。

しかし、多用しすぎたり複雑な入れ子構造にしたりすると、逆にコードの理解を妨げる原因にもなり得ます。

本記事では、三項演算子の基本的な書き方から、C++特有の高度な活用法、そして実務で注意すべきポイントまでを詳しく解説します。

目次 [ close ]
  1. 三項演算子の基本概念と構文
    1. if-else文との違い
  2. 三項演算子の具体的な使い方
    1. 初期化での活用（const変数の初期化）
    2. 関数の戻り値や引数での利用
  3. 入れ子（ネスト）構造の書き方
    1. 3つ以上の条件分岐
  4. C++における三項演算子の高度な特徴
    1. 左辺値としての三項演算子
    2. 型の不一致と暗黙の型変換
  5. 三項演算子を使用する際の注意点
    1. 1. 演算子の優先順位に注意する
    2. 2. 副作用のある式を避ける
    3. 3. 可読性を最優先する
  6. 三項演算子とモダンC++
    1. constexprとの組み合わせ
    2. テンプレート引数での利用
  7. まとめ

三項演算子の基本概念と構文

C++の三項演算子は、その名の通り3つの演算数（オペランド）を取る唯一の演算子です。

一般的には「条件演算子」とも呼ばれます。

この演算子は、ある条件が真（true）であるか偽（false）であるかに応じて、異なる2つの式のいずれかを評価し、その結果を返します。

基本的な構文は以下の通りです。

条件式 ? 式1 : 式2

この構文では、まず一番左の「条件式」が評価されます。

その結果が真であれば「式1」が実行され、その値が全体の評価値となります。

一方、条件式が偽であれば「式2」が実行され、その値が全体の評価値となります。

if-else文との違い

三項演算子の最大の特徴は、それが「文（Statement）」ではなく「式（Expression）」であるという点にあります。

if-else文は処理の流れを制御する「文」であるため、それ自体が値を持ちませんが、三項演算子は評価された結果として値を返します。

例えば、数値の正負を判定して文字列を代入する処理を比較してみましょう。

C++
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    int number = 10;
    std::string result;

    // if-else文による記述
    if (number >= 0) {
        result = "Positive";
    } else {
        result = "Negative";
    }
    std::cout << "if-else result: " << result << std::endl;

    // 三項演算子による記述
    // 式として評価されるため、直接代入が可能
    std::string result2 = (number >= 0) ? "Positive" : "Negative";
    std::cout << "Ternary operator result: " << result2 << std::endl;

    return 0;
}
実行結果
if-else result: Positive
Ternary operator result: Positive

このように、三項演算子を用いることで変数宣言と初期化を同時に行えるようになり、コードを非常にスッキリさせることができます。

三項演算子の具体的な使い方

三項演算子は単なる代入だけでなく、関数の引数や戻り値、さらには出力ストリームの中でも直接利用することが可能です。

初期化での活用（const変数の初期化）

C++において非常に重要なテクニックの一つが、const変数を条件によって初期化するケースです。

if-else文を使用する場合、変数を宣言した後に値を代入する必要があるため、その変数をconstにすることができません。

しかし、三項演算子を使えば初期化式の中で条件分岐を行えるため、不変な変数を定義できます。

C++
#include <iostream>

int main() {
    int score = 85;

    // if-elseではconstにできない
    // const std::string grade; // エラー：初期化が必要
    
    // 三項演算子ならconst変数を条件付きで初期化できる
    const std::string status = (score >= 60) ? "Passed" : "Failed";

    std::cout << "Status: " << status << std::endl;

    return 0;
}
実行結果
Status: Passed

プログラムの安全性（堅牢性）を高めるためには、変更不要な変数は積極的にconstにするべきです。

三項演算子はこのプラクティスを強力にサポートします。

関数の戻り値や引数での利用

三項演算子は式であるため、関数のreturn文や、他の関数の引数リストの中に直接記述することができます。

C++
#include <iostream>
#include <algorithm>

// 二つの値のうち大きい方を返すシンプルな関数
int getMax(int a, int b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

int main() {
    int x = 100, y = 200;

    // 関数の引数として直接渡す例
    std::cout << "The larger value is: " << ((x > y) ? x : y) << std::endl;

    return 0;
}
実行結果
The larger value is: 200

このように、小さな分岐のためにわざわざ一時変数を作成する必要がなくなるため、コードが簡潔になります。

入れ子（ネスト）構造の書き方

三項演算子の中にさらに三項演算子を記述することで、多分岐（else ifのような構造）を実現できます。

しかし、入れ子は可読性を著しく低下させる可能性があるため、書き方には注意が必要です。

3つ以上の条件分岐

例えば、点数に応じて「優・良・可」を判定する場合、以下のように記述できます。

C++
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    int score = 75;

    // 三項演算子の入れ子
    std::string grade = (score >= 80) ? "Excellent" :
                        (score >= 60) ? "Good" : "Poor";

    std::cout << "Grade: " << grade << std::endl;

    return 0;
}
実行結果
Grade: Good

上記のコードでは、改行とインデントを工夫することで可読性を保っています。

これを1行で書いてしまうと、どこが条件でどこが結果なのかが判別しづらくなります。

条件の数推奨される手法理由
2分岐三項演算子非常にシンプルで明解
3分岐三項演算子（整形あり）短い式であれば許容範囲
4分岐以上if-else文 または switch文構造が複雑になりミスを誘発するため

入れ子にする場合は、「読み手にとって直感的か」を常に自問自答しながら使用するようにしましょう。

C++における三項演算子の高度な特徴

C++の三項演算子には、C言語などの他の言語とは異なるユニークな特徴がいくつか存在します。

左辺値としての三項演算子

驚くべきことに、C++の三項演算子は左辺値（L-value）を返すことができます。

つまり、三項演算子の結果に対して値を代入することが可能です。

これは、条件によって書き込む変数自体を切り替えたい場合に非常に強力です。

C++
#include <iostream>

int main() {
    int left_val = 0;
    int right_val = 0;
    bool select_left = true;

    // 条件に応じて代入先の変数を切り替える
    ((select_left) ? left_val : right_val) = 100;

    std::cout << "left_val: " << left_val << ", right_val: " << right_val << std::endl;

    select_left = false;
    ((select_left) ? left_val : right_val) = 200;

    std::cout << "left_val: " << left_val << ", right_val: " << right_val << std::endl;

    return 0;
}
実行結果
left_val: 100, right_val: 0
left_val: 100, right_val: 200

この機能を利用する際は、演算子の優先順位による混乱を防ぐために、 (condition ? a : b) のように全体をカッコで囲むことが推奨されます。

型の不一致と暗黙の型変換

三項演算子の「式1」と「式2」は、互換性のある型である必要があります。

C++のコンパイラは、コンパイル時に三項演算子全体の型を決定しなければならないためです。

C++
#include <iostream>

int main() {
    int i = 10;
    double d = 5.5;
    bool condition = true;

    // intとdoubleが混在する場合、より広い型（double）に変換される
    auto result = condition ? i : d;

    std::cout << "Value: " << result << " (Size: " << sizeof(result) << " bytes)" << std::endl;

    return 0;
}
実行結果
Value: 10 (Size: 8 bytes)

もし、全く互換性のない型（例えば int と std::string）を並べた場合、コンパイルエラーとなります。

三項演算子は「どちらか一方の処理を行う」だけでなく「共通の型として値を返す」という性質を持っていることを忘れないでください。

三項演算子を使用する際の注意点

三項演算子は非常に強力ですが、乱用は避けるべきです。

ここでは、バグを防ぎ、メンテナンス性の高いコードを書くための注意点を解説します。

1. 演算子の優先順位に注意する

三項演算子の優先順位は非常に低く設定されています。

特に、出力ストリーム（std::cout）や算術演算と組み合わせる場合は、必ずカッコで囲むようにしてください。

C++
// 誤った例：意図しない動作やコンパイルエラーの原因
std::cout << condition ? "True" : "False"; 

// 正しい例
std::cout << (condition ? "True" : "False");

最初の例では、std::cout << condition が先に評価されてしまい、その結果に対して三項演算が適用されるという意図しない挙動になります。

2. 副作用のある式を避ける

三項演算子の中で、変数のインクリメントや関数の呼び出しなど、状態を変化させる処理（副作用）を記述するのは避けましょう。

C++
// 避けるべき例：読み手が混乱しやすく、バグの温床になる
int result = (a > b) ? a++ : b++;

このような処理は、おとなしくif-else文で記述したほうが、どの変数がいつ更新されるのかが明確になります。

三項演算子の役割はあくまで「値の選択」に留めるのがベストプラクティスです。

3. 可読性を最優先する

「短く書ける」ことと「読みやすい」ことは必ずしも一致しません。

三項演算子を使うことでかえってロジックが追いづらくなると判断した場合は、迷わずif-else文を選択してください。

特に、以下のようなケースではif-else文が推奨されます。

  • 条件式が非常に長い場合。
  • 実行される「式1」「式2」が複雑な計算を含む場合。
  • 処理の意図が「値の取得」ではなく「アクションの実行」である場合。

三項演算子とモダンC++

最新のC++規格においても、三項演算子は重要な役割を果たしています。

特にメタプログラミングやコンパイル時計算の分野では、その「式である」という特性が活かされます。

constexprとの組み合わせ

C++11以降、constexprキーワードを用いることでコンパイル時に値を決定できるようになりました。

三項演算子は式であるため、constexpr関数や変数の初期化において非常に相性が良いです。

C++
#include <iostream>

// コンパイル時に評価可能な関数
constexpr int absolute(int n) {
    return (n >= 0) ? n : -n;
}

int main() {
    // コンパイル時に計算される
    constexpr int val = absolute(-50);
    
    std::cout << "Absolute value: " << val << std::endl;

    return 0;
}
実行結果
Absolute value: 50

C++17で導入された if constexpr は文（Statement）レベルでの条件分岐ですが、単純な値の切り替えであれば三項演算子の方が記述が簡潔になる場面も多いです。

テンプレート引数での利用

三項演算子は定数式として扱えるため、テンプレートの引数（非型テンプレート引数）の決定にも利用できます。

C++
#include <iostream>
#include <array>

template <size_t N>
void printArray(const std::array<int, N>& arr) {
    std::cout << "Array size: " << N << std::endl;
}

int main() {
    const bool use_large = true;
    
    // テンプレート引数に三項演算子を使用（コンパイル時に決定可能な場合）
    std::array<int, (use_large ? 100 : 10)> my_array;
    
    printArray(my_array);

    return 0;
}

このように、三項演算子は単なる「ifの省略形」を超えて、C++の静的な型システムや最適化において重要なパーツとなっています。

まとめ

C++における三項演算子は、コードを簡潔にし、特に変数の初期化やconst性の維持において非常に有用なツールです。

if-else文とは異なり「式」として評価されるという特性を理解することで、より洗練されたプログラムを書くことができます。

本記事で解説した重要ポイントを振り返りましょう。

  • 基本構文： 条件 ? 真の場合 : 偽の場合 で記述する。
  • 利点： const変数の初期化が可能になり、コードの記述量を削減できる。
  • C++特有の機能： 左辺値として利用でき、代入先の変数を切り替えることも可能。
  • 注意点： 優先順位が低いためカッコを活用し、過度な入れ子は避けて可読性を保つ。

三項演算子を適切に使いこなすことで、冗長なコードを排除し、論理構造が明確な美しいソースコードを目指しましょう。

ただし、常に「自分以外の開発者がこのコードを読んだときにすぐに理解できるか」という視点を忘れないことが、プロフェッショナルなプログラミングへの第一歩です。