演算子の種類

　プログラムの中で処理を表現するために、演算子を使用します。次のような種類があります。

■　算術演算子

　値を計算します。

演算子 意味 使用例
+ 一方の数値を他方の数値に足す
文字列型の場合は文字列を連結する 		num1 + num2
- 一方の数値を他方の数値から引く num1 – num2
- 数値の符号を反転させる -num1
* 一方の数値に他方の数値を掛ける num1 * num2
/ 一方の数値を他方の数値で割る num1 / num2
% 一方の数値を他方の数値で割った時の余りを求める num1 % num2
++ 1加算する(インクリメント) num1++
-- 1減算する(デクリメント) num1--
<< 数値のビット・パターンを左にシフトする num1 << 1
>> 数値のビット・パターンを右にシフトする num1 >> 1
算術演算子

○　ファイル

　次のようにファイルを作成してください。

ファイル名 ArithmeticTest.java

サンプルダウンロード

○　プログラム

　次のようにプログラムを入力してください。

  1. import java.io.*;
  3. class ArithmeticTest{
  4. 　public static void main(String[] args){
  5. 　　//変数の宣言
  6. 　　int num1 = 10;
  7. 　　int num2 = 3;
  9. 　　//算術演算の結果を表示する
  10. 　　System.out.printf("加算: %d¥n", num1 + num2);
  11. 　　System.out.printf("減算: %d¥n", num1 - num2);
  12. 　　System.out.printf("反転: %d¥n", -num1);
  13. 　　System.out.printf("乗算: %d¥n", num1 * num2);
  14. 　　System.out.printf("除算: %d¥n", num1 / num2);
  15. 　　System.out.printf("剰余: %d¥n", num1 % num2);
  16. 　　System.out.printf("インクリメント: %d¥n", num1++);
  17. 　　System.out.printf("デクリメント: %d¥n", num1--);
  18. 　　System.out.printf("左シフト: %d¥n", num1 << 1);
  19. 　　System.out.printf("右シフト: %d¥n", num1 >> 1);
  20. 　}
  21. }

○　実行結果

加算: 13
減算: 7
反転: -10
乗算: 30
除算: 3
剰余: 1
インクリメント: 10
デクリメント: 11
左シフト: 20
右シフト: 5

○　解説

　6、7行目では2つの変数を宣言しています。10~19行目で算術演算をして結果を表示しています。今回はSystem.out.printf()を使っています。これは、()内の文字列を指定した書式で表示します。C言語のprintf関数と同じように使用できます。文字列の中に「%d」を指定して、そのあと「,」で整数値として埋め込むデータを指定します。

　18行目は変数のデータを2進数表現で左側に動かします。1つ動かすと、10進数で2倍しているのと同じことになります。2つ動かすと4倍、3つ動かすと8倍というように、1つ動かすごとに2の2乗倍することになります。19行目は変数のデータを2進数表現で右側に動かします。1つ動かすと10進数で、2で割っているのと同じことになります。2つ動かすと4で割る、3つ動かすと8で割るというように、1つずつ動かすごとに2の2乗で割っていることになります。

■　代入演算子

　計算結果を代入します。

演算子 意味 使用例
= データを変数に代入する num = 2
*= 変数に格納されているデータと乗算し、その結果を変数に代入する num *= 2
/= 変数に格納されているデータと除算し、その結果を変数に代入する num /= 2
%= 変数に格納されているデータと除算し、その余りを変数に代入する num %= 2
+= 変数に格納されているデータと加算し、その結果を変数に代入する
文字列型の場合は文字列を連結し、その結果を変数に代入する 		num += 2
str += "2"
-= 変数に格納されているデータを減算し、その結果を変数に代入する num -= 2
<<= 変数に格納されているデータを左シフトし、その結果を変数に代入する num <<= 2
>>= 変数に格納されているデータを右シフトし、その結果を変数に代入する num >>= 2
算術演算子

○　ファイル

　次のようにファイルを作成してください。

ファイル名 AssignmentTest.java

サンプルダウンロード

○　プログラム

　次のようにプログラムを入力してください。

  1. import java.io.*;
  3. class AssignmentTest{
  4. 　public static void main(String[] args){
  5. 　　//変数の宣言
  6. 　　int num;
  8. 　　//代入演算とその結果を表示する
  9. 　　num = 10;
  10. 　　System.out.printf("代入: %d¥n", num);
  11. 　　num *= 2;
  12. 　　System.out.printf("乗算: %d¥n", num);
  13. 　　num /= 2;
  14. 　　System.out.printf("除算: %d¥n", num);
  15. 　　num %= 3;
  16. 　　System.out.printf("剰余: %d¥n", num);
  17. 　　num += 2;
  18. 　　System.out.printf("加算: %d¥n", num);
  19. 　　num -= 1;
  20. 　　System.out.printf("減算: %d¥n", num);
  21. 　　num <<= 1;
  22. 　　System.out.printf("左シフト: %d¥n", num);
  23. 　　num >>= 2;
  24. 　　System.out.printf("右シフト: %d¥n", num);
  26. 　　String str = "メロンが";
  27. 　　str += "食べたい。";
  28. 　　System.out.printf("文字列: %s¥n", str);
  29. 　}
  30. }

○　実行結果

代入: 10
乗算: 20
除算: 10
剰余: 1
加算: 3
減算: 2
左シフト: 4
右シフト: 1
文字列: メロンが食べたい。

○　解説

　9行目は変数numに10を格納します。11行目は先ほど格納した「10」に2を乗算して再び変数numに格納します。13行目は先ほど格納した「20」を2で除算して変数numに格納します。15行目は先ほど格納した「10」に3で除算した余りを変数numに格納します。17行目は先ほど格納した「1」に2を加算して変数numに格納します。19行目は先ほど格納した「3」を1で減算して変数numに格納します。21行目は先ほど格納した「2」を左に1ビット分ずらして、変数numに格納します。23行目は先ほど格納した「4」を右に2ビット分ずらして、変数numに格納します(格納される値は1)。

　26行目は変数strに文字列「メロンが」を格納しています。27行目で変数strに格納されている「メロンが」に「食べたい。」を文字列結合して、再び変数strに格納しました。

■　比較演算子

　条件を比較してbool値を算出します。

演算子 意味 使用例
== 2つのデータが等しいことを確認する num1 == num2
!= 2つのデータが等しくないことを確認する num1 != num2
< 一方のデータが他方のデータより小さいことを確認する num1 < num2
> 一方のデータが他方のデータより大きいことを確認する num1 > num2
<= 一方のデータが他方のデータ以下であることを確認する num1 <= num2
>= 一方のデータが他方のデータ以上であることを確認する num1 >= num2
算術演算子

○　ファイル

　次のようにファイルを作成してください。

ファイル名 RelationalTest.java

サンプルダウンロード

○　プログラム

　次のようにプログラムを入力してください。

  1. import java.io.*;
  3. class RelationalTest{
  4. 　public static void main(String[] args){
  5. 　　//変数の宣言
  6. 　　int num1 = 10;
  7. 　　int num2 = 5;
  9. 　　//比較した結果を表示
  10. 　　System.out.printf("等しい: %b¥n", num1 == num2);
  11. 　　System.out.printf("等しくない: %b¥n", num1 != num2);
  12. 　　System.out.printf("より小さい: %b¥n", num1 < num2);
  13. 　　System.out.printf("より大きい: %b¥n", num1 > num2);
  14. 　　System.out.printf("以下: %b¥n", num1 <= num2);
  15. 　　System.out.printf("以上: %b¥n", num1 >= num2);
  16. 　}
  17. }

○　実行結果

等しい: false
等しくない: true
より小さい: false
より大きい: true
以下: false
以上: true

○　解説

　10行目は変数num1の値と変数num2の値が等しいかどうかを判断します。等しくないので「false」が出力されます。今回、printfで「%b」を指定していますが、これは「,」で区切ったデータをboolean型として埋め込みます。11行目は変数num1の値と変数num2の値が等くないかどうかを判断します。等しくないので「true」が出力されます。12行目は変数num1の値が変数num2の値がより小さいかどうかを判断します。小さくないので「false」が出力されます。13行目は変数num1の値が変数num2の値より大きいかどうかを判断します。大きいので「true」が出力されます。14行目は変数num1の値が変数num2の値以下かどうかを判断します。以下ではないので「false」が出力されます。15行目は変数num1の値が変数num2の値以上かどうかを判断します。以上なので「true」が出力されます。

■　論理演算子

　論理演算をしてbool値を算出します。

演算子 意味 使用例
! ブール値の論理否定を求める !(num1 < num2)
& 2つのブール値の論理積を求める num1 > 1 & num1 < 10
&& 2つのブール値の論理積を求める(ショートサーキット)
必要な場合のみ2番目の論理演算を処理する 		num1 > 1 && num1 < 10
| 2つのブール値の論理和を求める num1 > 0 | num2 < 0
|| 2つのブール値の論理和を求める(ショートサーキット)
必要な場合のみ2番目の論理演算を処理する 		num1 > 0 || num2 < 0
^ 2つのブール値の排他的論理和を求める num1 == 10 ^ num2 == 5
論理演算子

○　ファイル

　次のようにファイルを作成してください。

ファイル名 LogicalTest.java

サンプルダウンロード

○　プログラム

　次のようにプログラムを入力してください。

  1. import java.io.*;
  3. class LogicalTest{
  4. 　public static void main(String[] args){
  5. 　　//変数の宣言
  6. 　　int num1 = 10;
  7. 　　int num2 = 5;
  9. 　　//論理演算の結果を表示
  10. 　　System.out.printf("否定:%b¥n", !(num1 < num2));
  11. 　　System.out.printf("論理積:%b¥n", (num1 > 0 & num1 < 10));
  12. 　　System.out.printf("論理和:%b¥n", (num1 > 0 | num2 < 0));
  13. 　　System.out.printf("排他的論理和:%b¥n", ((num1 == 10) ^ (num2 == 5)));
  14. 　　System.out.printf("論理積(ショートサーキット):%b¥n", (num1 > 0 && num1 < 10));
  15. 　　System.out.printf("論理和(ショートサーキット):%b¥n", (num1 > 0 || num2 < 0));
  16. 　}
  17. }

○　実行結果

否定:true
論理積:false
論理和:true
排他的論理和:false
論理積(ショートサーキット):false
論理和(ショートサーキット):true

○　解説

　10行目は変数num1と変数num2を比較します。今回は「10 < 5」となるので条件としては「false」です。しかし、「!」が付いているので否定として扱われ、「falseではない」つまり「true」と出力されます。

　11行目は2つの条件判断の結果をもとに判断します。今回は「num1 > 0」で「true」、「num2 < 10」で「false」となります。この2つの判断の結果を「true & false」のようにさらに判断します。結果は「false」になります。論理積は次のような結果が出力されます。2つの条件が「true」の場合のみ「true」となります。

条件1 条件2 出力
false false false
false true false
true false false
true true true
条件1 & 条件2の出力

　12行目は2つの条件判断の結果をもとに判断します。今回は「num1 > 0」で「true」、「num2 < 0」で「false」となります。この2つの判断の結果を「true | false」のようにさらに判断します。結果は「true」になります。論理和は次のような結果が出力されます。2つの条件のうち少なくともどちらか一方が「true」であれば「true」になります。

条件1 条件2 出力
false false false
false true true
true false true
true true true
条件1 | 条件2の出力

　13行目は2つの条件判断の結果をもとに判断します。今回は「num1 == 10」で「true」、「num2 == 5」で「true」となります。この2つの判断の結果を「true ^ true」のようにさらに判断します。結果は「false」になります。排他的論理和は次のような結果が出力されます。2つの条件の結果が違えば「true」になります。

条件1 条件2 出力
false false false
false true true
true false true
true true false
条件1 ^ 条件2の出力

　14、15行目は、他方の条件で全体が決まる場合は、もう一方の条件判断を省略します。結果として「&」と「|」それぞれの判断と同じになります。

■　条件演算子(三項演算子)

　論理演算をしてboolean値を算出し、2つの値のいずれかを返します。

演算子 意味 使用例
?: 論理演算を処理し、値を返す (num1 < 0) ? "-" : "+"
条件演算子

■　キャスト(型変換)

　Javaは異なるデータ型の変数にデータを代入するときに型をチェックします。基本的には、サイズが大きいデータ型にサイズが小さいデータ型の値を代入することができます。しかし、データが失われる可能性のある代入は、通常の記述ではエラーになります。

例：

double d1 = 10.5;
int i1 = d1;　　　　　←　エラーになる

　データが失われる可能性のある代入は、次のように「キャスト」をすることで代入することができます。

例：

double d1 = 10.5;
int i1 = (int)d1;

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