2025-12-10
この記事は
プログラミング言語の特有構文 Advent Calendar 2025
https://adventar.org/calendars/12640個人的な好みを交えて紹介します。
二分探索のサンプルコード
言語の特徴をあえて使い実装している。
// C - ポインタ演算 + マクロ + 三項演算子
#include <stdio.h>
#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]))
int binary_search(int *arr, size_t n, int target) {
int *left = arr, *right = arr + n - 1;
while (left <= right) {
int *mid = left + (right - left) / 2;
if (*mid == target) return mid - arr;
*mid < target ? (left = mid + 1) : (right = mid - 1);
}
return -1;
}
int main() {
int arr[] = {1, 3, 5, 7, 9};
printf("%d\n", binary_search(arr, ARRAY_SIZE(arr), 5)); // 2
}// C++ - テンプレート + auto + 構造化束縛
#include <iostream>
#include <vector>
#include <optional>
template<typename T>
std::optional<size_t> binary_search(const std::vector<T>& arr, const T& target) {
auto [left, right] = std::pair{0uz, arr.size() - 1};
while (left <= right) {
auto mid = left + (right - left) / 2;
if (auto cmp = arr[mid] <=> target; cmp == 0)
return mid;
else if (cmp < 0)
left = mid + 1;
else
right = mid - 1;
}
return std::nullopt;
}
int main() {
std::vector arr{1, 3, 5, 7, 9};
std::cout << binary_search(arr, 5).value_or(-1) << '\n'; // 2
}ピックアップ構文
ポインタ演算 (C/C++)
ポインタを使った配列の走査やアドレス計算ができる。
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = arr; // 配列名はポインタに変換される
p // 0x1000（アドレス）
*p // 1（先頭の値）
// アドレス計算（型のサイズ分だけ移動）
p + 2 // 0x1008（int=4byte × 2 進む）
*(p + 2) // 3（デリファレンスで値取得）
p[2] // 3（*(p+2) の糖衣構文）
// ポインタの移動
p++; // p が arr[1] を指すようになる
*p // 2
// ポインタ同士の引き算 → 要素数の差
int *mid = arr + 2;
mid - arr // 2（インデックスを計算）複雑なアルゴリズム処理だと使ったほうが良い実装できそう(メモリ節約などもできそう)だけど C 以外から入る人にとっては直感的ではないし危なそうだなと思う。
参照 & (C++)
ポインタの安全版。null になれず、再代入もできない。
// 値渡し - コピーが発生（遅い）
void process(std::vector<int> v);
// 参照渡し - コピーなし（高速）
void process(const std::vector<int>& v);
// 値を変更したい場合
void increment(int& n) { n++; }破壊的操作以外にも、高速化やメモリ節約のために使われる。
std::vector (C++)
可変長配列。C の配列より安全で便利。
std::vector<int> v = {1, 2, 3};
v.push_back(4); // 末尾に追加
v.size(); // 要素数
v[0]; // アクセスマクロ (C/C++)
プリプロセッサによるテキスト置換で定数や関数を定義できる。
// 定数マクロ
#define MAX_SIZE 100
// 関数マクロ
#define MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
#define SWAP(a, b) do { typeof(a) tmp = a; a = b; b = tmp; } while(0)
// 可変引数マクロ
#define LOG(fmt, ...) printf("[LOG] " fmt "\n", ##__VA_ARGS__)テキスト置き換えなので何でもできる。だが型安全性がない。
定数は constexpr を使うし、活用されているか知らない。
競技プログラミングでは見かけた。
演算子オーバーロード (C++)
ユーザー定義型に対して演算子の振る舞いを定義できる。
struct Point {
int x, y;
// 加算演算子
Point operator+(const Point& other) const {
return {x + other.x, y + other.y};
}
// 三方比較演算子 (C++20) - これだけで ==, !=, <, <=, >, >= が全て使える
auto operator<=>(const Point&) const = default;
};
Point a{1, 2}, b{3, 4};
Point c = a + b; // {4, 6}
a < b; // true (x, y の順で比較)ラムダ式 (C++11+)
無名関数をその場で定義し、外部変数をキャプチャできる。
// 基本形
auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
// キャプチャ
int x = 10;
auto f = [x](int y) { return x + y; }; // コピー
auto g = [&x](int y) { return x + y; }; // 参照
auto h = [=]() { return x; }; // すべてコピー
auto i = [&]() { return x; }; // すべて参照
// ジェネリックラムダ (C++14)
auto generic = [](auto x, auto y) { return x + y; };Share