tolower() / toupper()

// 大文字を小文字に変換します。英字以外はそのまま返します。
// 引数: unsigned char の値（または EOF）。
// 戻り値: 変換後の文字を int で返します。
int tolower(int c);

// 小文字を大文字に変換します。英字以外はそのまま返します。
int toupper(int c);

sample_tolower_toupper.c

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>

/* 文字列をすべて小文字に変換します（インプレース）。 */
void str_tolower(char *s) {
    for (; *s; s++) {
        *s = (char)tolower((unsigned char)*s);
    }
}

/* 大文字・小文字を区別しない文字列比較です。 */
int strcasecmp_manual(const char *a, const char *b) {
    while (*a && *b) {
        int diff = tolower((unsigned char)*a) - tolower((unsigned char)*b);
        if (diff != 0) return diff;
        a++; b++;
    }
    return tolower((unsigned char)*a) - tolower((unsigned char)*b);
}

int main(void) {
    printf("tolower('A') = %c\n", tolower('A'));
    printf("toupper('z') = %c\n", toupper('z'));
    printf("tolower('3') = %c\n", tolower('3')); /* 数字や記号はそのまま */

    char str[] = "Hello, WORLD! 123";
    str_tolower(str);
    printf("小文字化: %s\n", str);

    int cmp = strcasecmp_manual("Goro", "goro");
    printf("\"Goro\" と \"goro\" の比較: %d\n", cmp); /* 0 = 等しい */

    return 0;
}

gcc tolower_toupper.c -o tolower_toupper
./tolower_toupper
tolower('A') = a
toupper('z') = Z
tolower('3') = 3
小文字化: hello, world! 123
"Goro" と "goro" の比較: 0

ユーザー入力をすべて大文字や小文字に統一することで、大文字・小文字の違いを吸収できます。コマンド解析やメニュー処理に使われます。

tolower_command.c

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>

void normalize(char *s) {
    for (; *s; s++) {
        *s = (char)tolower((unsigned char)*s);
    }
}

int main(void) {
    const char *inputs[] = {"QUIT", "Quit", "quit", "EXIT", "help"};
    int n = (int)(sizeof(inputs) / sizeof(inputs[0]));

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        char buf[32];
        strncpy(buf, inputs[i], sizeof(buf) - 1);
        buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
        normalize(buf);

        if (strcmp(buf, "quit") == 0 || strcmp(buf, "exit") == 0) {
            printf("'%s' → 終了コマンドです。\n", inputs[i]);
        } else {
            printf("'%s' → 通常コマンドです。\n", inputs[i]);
        }
    }
    return 0;
}

gcc tolower_command.c -o tolower_command
./tolower_command
'QUIT' → 終了コマンドです。
'Quit' → 終了コマンドです。
'quit' → 終了コマンドです。
'EXIT' → 終了コマンドです。
'help' → 通常コマンドです。

よくあるミス: char を直接渡す

char 型は符号付きの場合があり、ASCII 範囲外のバイト値（128〜255）を渡すと負の値になり未定義動作が発生します。必ず『(unsigned char)』にキャストしてから渡してください。

tolower_cast_ng.c

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main(void) {
    /* NG: signed char の値が負になると未定義動作 */
    /* char c = (char)0xE5; */  /* 日本語などのマルチバイト文字の1バイト目 */
    /* tolower(c); */           /* c が負の値のとき未定義動作 */

    /* OK: (unsigned char) にキャストしてから渡す */
    char c = (char)0xE5;
    int result = tolower((unsigned char)c);
    printf("tolower(0xE5) = %d\n", result); /* ASCII 範囲外は変換されず元の値 */

    /* 文字列処理でも同様にキャストが必要 */
    const char *s = "Hello";
    for (int i = 0; s[i]; i++) {
        putchar(tolower((unsigned char)s[i]));
    }
    putchar('\n');

    return 0;
}

gcc tolower_cast_ng.c -o tolower_cast_ng
./tolower_cast_ng
tolower(0xE5) = 229
hello

char 型の変数を直接 tolower() / toupper() に渡すと、符号付き char が負の値をとった場合に未定義動作が発生します。必ず『(unsigned char)c』にキャストしてから渡してください。

これらの関数はロケールの影響を受けます。デフォルト（"C" ロケール）では ASCII の A-Z と a-z のみが変換対象です。アクセント付き文字など拡張文字の変換にはロケールを設定する必要があります。

文字の種類判定には『isalpha() / isdigit()』も参照してください。