unsigned / signed / const / volatile

// 符号なし整数型（0以上の値のみ）を宣言します。
unsigned int 変数名;
unsigned char 変数名;

// 符号あり整数型（負の値も扱える）を宣言します（デフォルト）。
signed int 変数名;

// 値を変更できない定数を宣言します。
const 型 変数名 = 値;

// コンパイラの最適化を抑制します。
volatile 型 変数名;

// 複数の修飾子を組み合わせることもできます。
const unsigned int 変数名 = 値;

#include <stdio.h>

int main(void) {
    // unsigned int はゼロ以上の整数を扱います。
    unsigned int population = 1280000000u; // u サフィックスで符号なし定数を表します。
    printf("人口: %u\n", population); // 『人口: 1280000000』と出力されます。

    // unsigned char はバイトデータの処理に便利です。
    unsigned char byte = 255;
    printf("バイト値: %u\n", byte); // 『バイト値: 255』と出力されます。

    // オーバーフローの挙動の違いを確認します。
    unsigned int u = 0;
    u = u - 1; // 符号なしは 0 - 1 が最大値になります（ラップアラウンド）。
    printf("unsigned のラップアラウンド: %u\n", u); // 『4294967295』と出力されます。

    // const で定数を宣言します。
    const double PI = 3.14159265358979;
    const int MAX_SIZE = 100;
    printf("円周率: %f\n", PI);
    printf("最大サイズ: %d\n", MAX_SIZE);
    // PI = 3.0; // コンパイルエラーになります。

    // volatile はハードウェアレジスタや割り込み変数に使います。
    volatile int sensor_value = 0;
    // コンパイラはこの変数への毎回のアクセスを最適化しません。
    printf("センサー値: %d\n", sensor_value);

    // const と volatile の組み合わせ（読み取り専用ハードウェアレジスタなど）。
    // const volatile int *reg = (int *)0x40000000;

    return 0;
}

『unsigned』型は負の値を扱わないことで正の値の範囲を広げます。符号なし型と符号あり型を混在させた演算は意図しない結果を招くことがあります。比較演算でも符号なし型が優先されるため、注意が必要です。

『const』はコンパイラに「この値を変更しない」ことを伝えることで、不正な代入をコンパイル時に検出できます。マクロ（『#define』）による定数定義より型チェックが効くため、C99以降では『const』を使う方が推奨されます。マクロについては『#include / #define（定数）』を参照してください。

『volatile』はハードウェア制御や組み込みプログラミングで重要です。コンパイラはレジスタキャッシュなどの最適化を行うことがありますが、外部から値が変わる変数に対してはこの最適化が誤動作を引き起こします。各型の実際のサイズは『sizeof』で確認できます。