【初心者】Javaのデータ型

はじめに

Javaのデータ型と演算子についての備忘です。

1. Javaのデータ型

基本データ型とラッパークラス、あわせて関連するメソッドについてまとめておきます。

1-1. データ型一覧

Javaで用意されている基本データ型は次のようになります。
なお、最後のStringだけはデータ型ではなく、クラスオブジェクトとなります。

基本データ型	種類	サイズ	扱える範囲	ラッパークラス
byte	(整数型)	1byte	-128 ～ 127	Byte
short	短整数型	2byte	-32,768 ～ 32,767	Short
int	整数型	4byte	-2,147,483,648 ～ 2,147,483,647	Integer
long	長整数型	8byte	-9,223,372,036,854,775,808 ～ 9,223,372,036,854,775,807	Long
float	単精度浮動小数点数型	４byte	有効桁数6桁の実数	Float
double	倍精度浮動小数点数型	8byte	有効桁数14桁の実数	Double
boolean	真偽型	1bit	true 又は false	Boolean
char	文字型	2byte	１文字	Character
String	文字列型	なし	最大2,147,483,647文字？	-

＜Stringオブジェクトの最大文字数について＞
最大何文字まで格納できるかは、調べてもよく分かりませんでしたが、配列数の上限とメモリの上限などに左右されるようです。

＜C言語との相違点＞
Javaのデータ型は、ほぼ、C言語と同じような構成になっていますが、相違点もあります。
気になったところは、次のとおりです。

C言語におけるlong型は４byteだが、Javaにおけるlong型は8byteである。そのため、Javaでは18桁までの整数を扱うことができる（C言語では9桁...という認識）。
C言語にはunsigned（符号なし整数）があるが、Javaの整数型にはunsignedは用意されていない（ただし、ラッパークラスで符号なし整数も表現できる）。

1-2. ラッパークラスについて

前述の基本データ型は、値のみ（数値リテラル、文字列リテラル）を格納します。
一方、ラッパークラスは、オブジェクト（参照型）としてデータを格納するため、様々なメソッドを使用することができます。
以下、ラッパークラスの使用例として、（個人的に）よく使いそうなメソッドを挙げておきます。

1-2-1. 数値型から文字列型への変換

数値型から文字列型に変換するには、toStringメソッドを使います。

Sample01.java

public class Sample01 {
  public static void main(String[] args) {
    int num = 10;
    String numStr = Integer.toString(num);  // toStringメソッドで文字列に変換

    System.out.println(num + 1);  // numは数値なので加算される
    System.out.println(numStr + 1);  // numStrは文字列なので文字列として結合される
  }
}

ターミナル

$ javac Sample01.java 
$ java Sample01
11
101

toStringメソッドは、数値型の全てのラッパークラスで使用できます（つまり、Byte、Short、Integer、Long、Float、Doubleの6つ）。

1-2-2. 文字列型から数値型への変換

文字列型から数値型に変換するには、valueOfメソッドを使います。

Sample02.java

public class Sample02 {
  public static void main(String[] args) {
    String numStr = "100";
    int num = Integer.valueOf(numStr);  // valueOfメソッドで文字列に変換

    System.out.println(numStr + 1);  // numStrは文字列なので文字列として結合される
    System.out.println(num + 1);  // numは数値なので加算される
  }
}

ターミナル

$ javac Sample02.java
$ java Sample02
1001
101

1-3. Stringオブジェクトについて

これは、ラッパークラスではないですが、必要性の高いものなので挙げておきます。

1-3-1. 文字列の長さを取得する

Sample03.java

public class Sample03 {
  public static void main(String[] args) {
    String str1 = "あいうえお";  // 日本語文字列
    System.out.println(str1.length());  // 5文字

    String str2 = "abcdefg";  // 英語文字列
    System.out.println(str2.length());  // 7文字
  }
}

2. Javaの演算子

2-1. 主な演算子一覧

演算子	説明	種類
+	加算	算術演算子
-	減算	算術演算子
*	乗算	算術演算子
/	除算	算術演算子
%	剰余	算術演算子
++	1加算（インクリメント）	算術演算子（単項）
--	1減算（デクリメント）	算術演算子（単項）
+=	和の代入	代入演算子
-=	差の代入	代入演算子
*=	積の代入	代入演算子
/=	商の代入	代入演算子
&	ビットAND	ビット演算子
|	ビットOR	ビット演算子
^	ビットXOR	ビット演算子
~	ビットNOT	ビット演算子(単項)
<<	ビット左シフト	ビット演算子
>>	ビット右シフト	ビット演算子

2-2. ビット演算子の使い方

Bitop.java

public class Bitop {
  public static void main(String[] args) {
    int n1 = 4;  // ２進数 0100
    int n2 = 5;  // ２進数 0101
    int n;

    n = n1 & n2;  // 0100 and 0101 = 0100
    System.out.println(n);  // 4を出力

    n = n1 | n2;  // 0100 or 0101 = 0101
    System.out.println(n);  // 5を出力

    n = n1 ^ n2;  // 0100 xor 0101 = 0001
    System.out.println(n);  // 1を出力

    n = ~n1;  // ~0100 = 1011
    System.out.println(n);  // -5を出力（0100 の 2の補数）

    n = n1 << 1;  // 0100 を左に1ずらす = 1000
    System.out.println(n);  // 8を出力

    n = n1 >> 2;  // 0100 を右に2ずらす = 0001
    System.out.println(n);  // 1を出力
  }
}

メモ

個人的な備忘として限定公開にしていましたが、参照するのが面倒なので全体に公開とさせていただきました。
限定公開にした理由が思い出せないのですが、おそらく半端な記述があるように思います。
何か間違いなどあればご指摘をいただけると幸いです。