計算の文

計算の文とは、変数や値を用いた様々な計算処理をコンピュータに行わせるための文。
「四則演算」や「変数に値を代入」するのが計算である。

Main.java

//例
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    int a; //ここは変数宣言の文
    int b; //ここは変数宣言の文
    a = 20; //「計算の文」（代入）
    b = a + 5; //「計算の文」（足し算して代入）
    System.out.println(a);
    System.out.println(b);
  }
}
/*実行結果
20
25
*/

「b = a + 5」のようなものを「式」という。

式の構成要素

まず、式はどのような要素があるのか確認してみよう。
例えば「b = a + 5」を分解すると→変数の「a」「b」や値の「５」、計算記号の「=」「+」に分けることができる。

変数（例.a,b）と値（例.5）を「オペランド」
計算記号（例.=,+）を「演算子」
どんな「式」にも「オペランド」と「演算子」の２つの要素のみで構成されている。

オペランド

●リテラル
オペランドの中でも数値「４」や文字列「Hello World」などソースコードで表現される具体的な値を「リテラル」という。そして「それぞれのリテラルはデータ型を持っている」

リテラルの種類	表記例	型
小数点がない数字	30	int
小数点がない数字で末尾がL又はl	300000L	long
小数点付きの数字	30.5	double
小数点付きの数字で末尾がF又はf	30.5F	float
true又はfalse	true	boolean
引用符で囲まれた文字	'雅'	char
二重引用符で囲まれた文字	"Java"	String

※「１」（int型）、「'1'」（char型）、「"1"」（String型）は、どれも別物。

●リテラル以外のオペランド
「変数」、「定数」、「命令の実行結果」

エスケープシーケンス

String型やchar型のリテラルを記述する際に、時々用いられるのが「エスケープシーケンス」と呼ばれる特殊文字。
「¥」記号とそれに続く1文字の合計2文字による記述方法で、その2文字で特殊な1文字を表現する。

表記	格納するデータ
¥"	二重引用符記号（"）
¥'	引用符記号（’）
¥¥	円記号（¥）
¥n	改行（制御文字）

どのような順番で式が計算されていくか

javaが式に従って計算処理をすることを、式の「評価」と呼ぶ。
３つの原則に従いながら、式の一部から少しずつ部分的に処理していき、最後に式全体の計算処理が完了する。
①評価結果への置換の原則
演算子は周囲のオペランドの情報を使って計算を行い、それらオペランドを巻き込んで結果に化ける(置き換わる)。段階的に評価される。
②優先順位の原則
()内の式は、評価順位を上げれる。
式に演算子が複数ある場合、JAVAで定められた優先順位の高い演算子から順に評価される。
※詳細は演算子にて…
③結合規則の原則
式の中に同じ優先順位グループに属する演算子が複数ある場合、「演算子ごとに決められた方向（⇄）から順に」評価される。
例）＝演算子は右のものから評価される。 a=b=10の場合、b=10が先に評価され、次にa=10が評価されaに10が代入される。
※詳細は演算子にて…

演算子

主に４分類（算術演算子、文字列結合演算子、代入演算子、インクリメント/デクリメント演算子）に分けられる。

●算術演算子

演算子	機能	優先順位	評価の方向	評価の例
+	加算（足し算）	中（５）	左→右	3+5→8
-	減算（引き算）	中（５）	左→右	10-3→7
*	乗算（掛け算）	高（4）	左→右	3*2→6
/	除算（割り算）※整数演算では商	高（4）	左→右	3.2/2→1.6、　9/2→4
%	剰余（割り算の余り）	高（4）	左→右	9%2→1

●文字列結合演算子

演算子	機能	優先順位	評価の方向	評価の例
+	文字列の連結	中（５）	左→右	"こん"+"にちは"→"こんにちは"、"ベスト"+3→ベスト３

●代入演算子
右オペランドの内容を左オペランドの変数に代入する演算子。
代入は基本的に最後に行うものと覚えておこう。

演算子	機能	優先順位	評価の方向	評価の例
=	右辺を左辺に代入	最低（15）	右→左	a=10→a (中身は10)
+=	左辺と右辺を加算して左辺に代入	最低（15）	右→左	a+=2→a (a=a+2と同じ)
-=	左辺から右辺を減算し左辺に代入	最低（15）	右→左	a-=2→a (a=a-2と同じ)
*=	左辺と右辺を乗算し左辺に代入	最低（15）	右→左	a=2→a (a=a2と同じ)
/=	左辺と右辺を除算し左辺に代入	最低（15）	右→左	a/=2→a (a=a/2と同じ)
%=	左辺と右辺を除算しその余りを左辺に代入	最低（15）	右→左	a%=2→a (a=a%2と同じ)
+=	左辺の後に右辺を連結して代入	最低（15）	右→左	a+="風"→a (a=a+"風"と同じ)

●インクリメント/デクリメント演算子
1増やしたい/減らしたい場合に使用する便利な記述。
左右両方にはオペランドを持たない特徴を持つ。単項演算子と総称される。

演算子	機能	優先順位	評価の方向	評価の例
++	値を１増やす	最高（1）	左→右	a++→a (a=a+1やa+=1と同じ)
--	値を１減らす	最高（1）	左→右	a--→a (a=a-1やa-=1と同じ)

型変換（３種類）

変数の型を別の型に変換することを型変換という。
●代入時の自動型変換
ある型で宣言された変数には、その型の値しか代入できません。
int型変数にはint型の整数だけ、String型の変数には文字列のみしか代入できないというのが原則。
int = age;
◯ age = 23;
× age = 3.2;
× age = "秘密";
しかし！！！！数値型にて…

「小さな型」の値を「大きな型」の変数に代入する場合に限って、「値が自動的に箱の型に変換されて代入」される。

Main.java

//例
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    float f = 3; //float型の変数にint型を代入
    double d = f; //double型の変数にfloat型を代入
    System.out.println(f);
    System.out.println(d);
  }
}
/*実行結果
3.0
3.0
*/

●強制的な型変換
※「大きな型」の値を「小さな型」の変数に代入することは原則できない。
しかし、「キャスト演算子」を用いることで強制的に行型変換することができる。
情報の欠損が発生する為、よほどの理由がない限り使わないこと。

(変換先の型名)式

Main.java

//例
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    int age = (int)3.2; //キャスト演算子
    System.out.println(age);
  }
}
/*実行結果
3
*/

●演算時の自動型変換
※前提として計算が行われる場合も「左右のオペランドは同一の型」が原則。
異なる型で演算を行なった場合…「大きな型に統一されてから演算」が行われる。

Main.java

//例
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    double d = 8.5 / 2;
    long l = 5 + 2L;
    System.out.println(d);
    System.out.println(l);
  }
}/*実行結果
4.25
7
*/

因みに、文字列（String）を含む演算時の型変換は、他方もString型に変換され連結する。

Main.java

//例
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    String msg = "私の年齢は" + 23;
    System.out.println(msg);
  }
}
/*実行結果
私の年齢は23
*/