[Java入門] 演算子

演算子とは

演算子とは代入(=)や四則演算(+-*/)などの何らかの演算を行うために記述する識別子のことです。
オペランドを1つとるものは単項演算子、2つとるものは2項演算子と呼ぶなどいくつかの種類があります。

単項演算子

オペランドを1つとる演算子で、下表のような種類があります。

演算子	意味
+	プラス
–	マイナス
~	補数
++	インクリメント
—	デクリメント
!	論理否定
(型名)	型変換（キャスト）

記述例：

public class CL1{
	public static void main(String args[])
	{
		int     data1 = 10;
		int     data2;
		float   data3;
		boolean flg = false;
		
		data2 = +data1;	// +
		System.out.println("+data1(10) = " + data2);
		
		data2 = -data1;	// -
		System.out.println("-data1(10) = " + data2);
		
		data1 = 0x12345678;
		data2 = ~data1;	// ~
		System.out.println("~data1(0x12345678) = 0x" + Integer.toHexString(data2));
		
		data2 = 10;
		++data2;		// ++
		System.out.println("++data2(10) = " + data2);
		
		--data2;		// --
		System.out.println("--data2(11) = " + data2);
		
		if(!flg){		// !
			System.out.println("flgはfalseです");
		}else{
			System.out.println("flgはtrueです");
		}
		
		data3 = (float)data2;	// Cast
		System.out.println("data3 = " + data3);
	}

}

実行結果：

2項演算子

演算子	意味
+	加算・文字列連結
–	減算
*	乗算
/	除算
%	剰余
&	ビット論理積（AND）
|	ビット論理和（OR）
^	ビット排他的論理和（XOR）
<<	算術左シフト
>>	算術シフト
>>>	論理右シフト
>	より大きい
<	より小さい
>=	以上
<=	以下
==	等価
!=	非等価
instanceof	型比較
&&	論理積（AND）
||	論理和（OR）

記述例：

public class CL2{
	public static void main(String args[])
	{
		int data1 = 10;
		int data2 = 3;
		int data3;
		
		data3 = data1 + data2;	// 加算
		System.out.println("data1+data2 = " + data3);
		
		data3 = data1 - data2;	// 減算
		System.out.println("data1-data2 = " + data3);
		
		data3 = data1 * data2;	// 乗算
		System.out.println("data1*data2 = " + data3);
		
		data3 = data1 / data2;	// 除算
		System.out.println("data1/data2 = " + data3);
		
		data3 = data1 % data2;	// 剰余
		System.out.println("data1%data2 = " + data3);
		
		data3 = 0xFFFFFFFF & 0x12345678;	// ビット論理積
		System.out.println("0xFFFFFFFF&0x12345678 = 0x" + String.format("%08x", data3));
		
		data3 = 0xFFFFFFFF | 0x12345678;	// ビット論理和
		System.out.println("0xFFFFFFFF|0x12345678 = 0x" + String.format("%08x", data3));
		
		data3 = 0xFFFFFFFF ^ 0x12345678;	// ビット排他的論理和
		System.out.println("0xFFFFFFFF^0x12345678 = 0x" + String.format("%08x", data3));
		
		data3 = 0xFFFFFFFF << 4;	// 算術左シフト
		System.out.println("0xFFFFFFFF<<4 = 0x" + String.format("%08x", data3));
		
		data3 = 0xFFFFFFF0 >> 4;	// 算術右シフト
		System.out.println("0xFFFFFFF0>>4 = 0x" + String.format("%08x", data3));
		
		data3 = 0xFFFFFFF0 >>> 4;	// 論理右シフト
		System.out.println("0xFFFFFFF0>>>4 = 0x" + String.format("%08x", data3));
		
		if(data1 > data2){	// より大きい
			System.out.println("data1はdata2より大きい");
		}else{
			System.out.println("data1はdata2より小さい");
		}
		
		if(data1 == data2){	// 等価
			System.out.println("data1とdata2は等しい");
		}else{
			System.out.println("data1とdata2は等しくない");
		}
		
		boolean flg1 = true, flg2 = false;
		if(flg1 && flg2){		// 論理積
			System.out.println("flg1とflg2はどちらもtrue");
		}else if(flg1 || flg2){	// 論理和
			System.out.println("flg1とflg2のどちらかがtrue");
		}
	}
}

実行結果：

※instanceof演算子については別のページで解説します。

プリインクリメントとポストデクリメント

++（インクリメント）は値に1を足しますが、変数の前に書くか後ろに書くかで動作が変わります。
前に書く方をプリインクリメント、後ろに書く方をポストインクリメントと言います。
動作の違いを見てみましょう。

public class CL3{
	public static void main(String args[])
	{
		int data1 = 10;
		int data2;
		
		data2 = data1++;
		System.out.println("data2 = "+data2);
		
		data1 = 10;
		data2 = ++data1;
		System.out.println("data2 = "+data2);

	}
}

実行結果：

同じインクリメントですが結果が異なることが分かりますね。
ポストインクリメントは代入後にインクリメントされ、プリインクリメントは代入前にインクリメントされます。
これはデクリメントも同様です。

実行順序に不安がある場合は、1行に書かずに式を分けてしまいましょう。

複合代入演算子

2項演算子と代入を1度に書くことができます。
次の演算子が使用できます。

演算子	意味
+=	加算代入
-=	減算代入
*=	乗算代入
/=	除算代入
%=	剰余代入
&=	ビット論理積代入
|=	ビット論理和代入
^=	ビット排他的論理和代入
<<=	算術左シフト代入
>>=	算術右シフト代入
>>>=	倫理右シフト代入

記述例：

public class CL4{
	public static void main(String args[])
	{
		int data1 = 10;
		int data2 = 5;
		
		data1 += data2;	// data1 = data1 + data2 と同義
		System.out.println("data1 = "+data1);
	}
}

実行結果：

3項演算子

3項演算子を使用すると、単純なif-else文を1行で書くことができます。
形式は以下の通りです。

記述例：

public class CL5{
	public static void main(String args[])
	{
		int data1 = 10;
		int data2 = 5;
		int data3;
		
		data3 = (data1 == 0)? data1 : data2;
		/*
		次の処理と同義
		if(data1 == 0){
			data3 = data1;
		}else{
			data3 = data2;
		}
		*/
		System.out.println("data3 = "+data3);
	}
}

実行結果：

new演算子

new演算子は配列やクラスのオブジェクト（実体）を生成するときに使用します。

記述例：

public class CL6{
	public static void main(String args[])
	{
		int data[];	// int型の配列を扱う変数を宣言
		data = new int[3];	// int型の配列(要素数=3)のオブジェクトを生成
		
		data[0] = 1;
		data[1] = 2;
		data[2] = 3;
		
		System.out.println("data[0] = "+data[0]);
		System.out.println("data[1] = "+data[1]);
		System.out.println("data[2] = "+data[2]);
	}
}

実行結果：

演算子の優先順位

小学校の算数で、足し算や引き算より、掛け算や割り算を先に計算すると習いましたね。
例：1 + 2 × 3 = 7
そして、足し算を先に計算したい場合はカッコ()を付けていましたね。
例：(1 + 2) × 3 = 9
Javaでも同じように演算子に優先順位があり、()で括ることで優先度を上げることができます。
演算子の優先順位は下表の通りです。

優先度	演算子・記号	名前
1（高）	() [] . ++ —	引数 配列アクセス メンバアクセス ポストインクリメント ポストデクリメント
2	! ~ + – ++ —	論理否定 補数 プラス マイナス プリインクリメント プリデクリメント
3	new ()	オブジェクト生成 型変換（キャスト）
4	* / %	乗算 除算 剰余
5	+ –	加算（文字列連結） 減算
6	<< >> >>>	算術左シフト 算術右シフト 論理右シフト
7	> < >= <= instanceof	より大きい より小さい 以上 以下 型比較
8	== !=	等価 非等価
9	&	ビット論理積
10	^	ビット排他的論理和
11	|	ビット論理和
12	&&	論理積
13	||	論理和
14	? :	3項演算子（条件:代入）
15（低）	=	代入、複合代入

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