[Java入門] 演算子

2023年1月4日2024年9月7日

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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

+data1(10) = 10
-data1(10) = -10
~data1(0x12345678) = 0xedcba987
++data2(10) = 11
–data2(11) = 10
flgはfalseです
data3 = 10.0

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

data1+data2 = 13
data1-data2 = 7
data1*data2 = 30
data1/data2 = 3
data1%data2 = 1
0xFFFFFFFF&0x12345678 = 0x12345678
0xFFFFFFFF|0x12345678 = 0xffffffff
0xFFFFFFFF^0x12345678 = 0xedcba987
0xFFFFFFFF<<4 = 0xfffffff0
0xFFFFFFF0>>4 = 0xffffffff
0xFFFFFFF0>>>4 = 0x0fffffff
data1はdata2より大きい
data1とdata2は等しくない
flg1とflg2のどちらかがtrue

※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

data2 = 10
data2 = 11

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

data1 = 15

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。

(条件式)? 真の場合に返す値 : 偽の場合に返す値

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

data3 = 5

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

data[0] = 1
data[1] = 2
data[2] = 3

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