Java道｜Java数値リテラルの基本

Java道｜Java数値リテラルの基本

数字はただの数字に見えても、Javaでは書き方で意味が変わる。
数値リテラルの基本を知って、10進数・8進数・16進数を読み分けよう。

Javaでは、文字や文字列だけでなく、数値そのものをコードの中に直接書くことができます。

たとえば、次のような値です。

1
100
3.14
5.0

これらのように、Javaのコードの中に直接書かれた数値を 数値リテラル といいます。

数値リテラルは、計算をするとき、回数を数えるとき、条件を比べるとき、データの位置を指定するときなど、Java学習のさまざまな場面で登場します。だからこそ、早い段階で 数値はどのように書くのか を整理しておくことが大切です。

鬼滅の刃の世界観にたとえるなら、数値リテラルは 技の威力や回数を示す力札 のようなものです。

Javaでは、数値は基本的にそのまま数字を書きます。
文字列のように " " で囲んだり、文字のように ' ' で囲んだりはしません。

数値リテラルとは何か

数値リテラルとは、Javaのコードの中に直接書かれた数値のことです。

たとえば、次のようなものが数値リテラルです。

1
3
100
2.1
3.14
5.0

これらは、数値そのものを表しています。

ここで大切なのは、Javaでは 数値として書かれているのか、文字列として書かれているのか、文字として書かれているのか をきちんと区別するということです。

100
"100"
'1'

この3つは見た目が似ていますが、Javaでは別物です。

鬼滅風にたとえるなら、100 は威力100の力札です。
"100" は 100 と書かれた巻物です。
'1' は 1 という形の1枚の文字札です。

見た目が数字に見えても、囲み方が違えば役割も変わります。

数値には大きく2種類ある

Javaで扱う数値リテラルには、大きく分けて次の2種類があります。

整数リテラル

整数リテラルは、小数点を含まない数値です。

1
3
100
2026

これらはすべて整数です。

鬼滅風に言えば、整数リテラルは「1回」「3回」「100の力」のように、きっちり数えられる力札です。

浮動小数点数リテラル

浮動小数点数リテラルは、小数点を含む数値です。

2.1
3.14
5.0
0.5

これらは小数を表します。

鬼滅風にたとえるなら、浮動小数点数リテラルは「3.14の間合い」「0.5歩の調整」のように、細かい量を表す力札です。

数値は ' ' や " " で囲まない

数値リテラルで最初にしっかり押さえたい基本があります。

数値は ' ' や " " で囲みません。

たとえば、10 という数値を書きたいときは、次のようにそのまま書きます。

10

これを "10" と書くと、Javaは数値ではなく文字列として扱います。
また、'1' と書くと、それは数値ではなく、1 という形の文字になります。

数値として扱いたいなら、囲み記号を付けずに数字を書きます。

数値リテラルを確認する

ファイル名：Sample6.java

// いろいろな進数の整数を表示するプログラム
class Sample6
{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println("10進数の12は " + 12 + " です。");
        System.out.println("8進数の12は " + 012 + " です。");
        System.out.println("16進数の12は " + 0x12 + " です。");
        System.out.println("16進数のAは " + 0xA + " です。");
    }
}

このプログラムを実行すると、画面には次のように表示されます。

10進数の12は 12 です。
8進数の12は 10 です。
16進数の12は 18 です。
16進数のAは 10 です。

この結果から分かるのは、Javaでは同じように見える数字でも、書き方によって 何進数として読むか が変わるということです。

鬼滅風に言えば、同じ 12 という札に見えても、普通の力札なのか、8の型で読む札なのか、16の型で読む札なのかで、実際の威力が変わるということです。

10進数はふだん使っている数の書き方

私たちが日ごろ使っている数の書き方は 10進数 です。

たとえば、次のような数です。

12
100
250

Javaでは、整数に特別な印を付けずに書くと、基本的に10進数として扱われます。

Sample6.javaでは、次の部分です。

System.out.println("10進数の12は " + 12 + " です。");

ここで書かれている 12 は、そのまま10進数の12です。

実行結果は次のようになります。

10進数の12は 12 です。

10進数は、0から9までの数字を使って数を表します。
9の次で桁が繰り上がるのが特徴です。

8進数は先頭に 0 をつける

Javaでは、整数を8進数で表すこともできます。

8進数で書きたいときは、数値の先頭に 0 をつけます。

012

これは10進数の12ではありません。
Javaでは、先頭に 0 が付いているため、8進数の12として扱われます。

8進数では、0〜7 の数字を使います。
そのため、8進数の12は、次のように考えます。

1×8 + 2 = 10

つまり、8進数の12は、10進数では10です。

Sample6.javaでは、次の部分です。

System.out.println("8進数の12は " + 012 + " です。");

実行結果は次のようになります。

8進数の12は 10 です。

ここはとても間違えやすいポイントです。

鬼滅風に言えば、先頭の 0 は「この札は8の型で読む」という印です。
普通の 12 と同じ見た目に近くても、先頭に 0 があるだけで読み方が変わります。

16進数は先頭に 0x をつける

Javaでは、整数を16進数で表すこともできます。

16進数で書くときは、先頭に 0x をつけます。

0x12
0xA
0xF

16進数では、0〜9 に加えて、A〜F も使います。

Sample6.javaでは、次の2つが16進数の例です。

System.out.println("16進数の12は " + 0x12 + " です。");
System.out.println("16進数のAは " + 0xA + " です。");

0x12 は、次のように考えます。

1×16 + 2 = 18

そのため、画面には18と表示されます。

16進数の12は 18 です。

また、0xA は10を表します。

16進数のAは 10 です。

鬼滅風に言えば、0x は「この札は16の型で読む」という印です。
0xA は、Aという文字に見えますが、16進数では10を表します。

数値と文字列をつなぐときは + を使う

Sample6.javaでは、文字列と数値を組み合わせて画面に出力しています。

たとえば、次の部分です。

"10進数の12は " + 12 + " です。"

これは、次の3つをつないでいます。

ここでは、+ を使って文字列と数値をつないでいます。

今の段階では、+ は 表示したい内容をつなぐために使っている くらいの理解で大丈夫です。

画面出力では、数値だけを出すよりも、説明文と一緒に表示したいことがよくあります。

10進数の12は 12 です。

このように表示すると、数値の意味が分かりやすくなります。

いろいろな表記をしても画面には10進数で表示される

Sample6.javaでは、コードの中に10進数、8進数、16進数が出てきます。

12
012
0x12
0xA

しかし、実行結果ではどれも通常の10進数の形で表示されます。

これは、Javaがそれぞれの表記を数値として読み取ったあと、画面には分かりやすい10進数の形で出力しているからです。

つまり、コードにどう書いたかと、画面にどう表示されるかは、必ずしも同じではありません。

鬼滅風に言えば、力札には8の型や16の型で書かれていても、修行結果として表示されるときには、通常の力の値として示されるようなものです。

整数には8進数や16進数の表記も使える

ここまでの内容で、特に大切なのは次の2点です。

Javaでは、整数リテラルをいろいろな表記方法で書けます。

ふだんは10進数を使うことが多いですが、コードの中では8進数や16進数が出てくることもあります。

数値を見るときは、数字そのものだけでなく、先頭に何が付いているか まで確認しましょう。

2進数とは何か

コンピュータの内部では、数値は 2進数 と深く関係しています。

2進数では、0 と 1 の2種類だけを使って数を表します。

10進数では、0〜9を使い、9の次で桁が繰り上がります。
2進数では、0と1だけを使うため、1の次で桁が繰り上がります。

10進数の20は、2進数では次のようになります。

10100

2進数はコンピュータにとって基本的な表し方ですが、人間が読むには桁が長くなりやすいです。

鬼滅風にたとえるなら、2進数はコンピュータ内部の隠密暗号です。
0 と 1 だけで正確に表せる一方で、人間が読むには少し長くなりやすいのです。

なぜ8進数や16進数が使われるのか

コンピュータは内部で2進数を使います。

しかし、2進数は桁が長くなりやすいため、人間が読むには少し大変です。

そこで、2進数と相性がよい 8進数 や 16進数 が使われます。

特に16進数は、コンピュータ関連の分野でよく登場します。

今の段階では、細かな変換をすべて覚えなくても大丈夫です。
まずは、Javaでは整数を10進数、8進数、16進数で書けること、そしてそれぞれ先頭の書き方が違うことを押さえておきましょう。

10進数・2進数・8進数・16進数の対照表

数の表し方の違いを見やすくするために、10進数の0〜20を他の進数と比べてみましょう。

この表を見ると、どの進数で桁が繰り上がるのかが分かりやすくなります。

鬼滅風にたとえるなら、各進数はそれぞれ違う型の数え方です。
10の型は9の次で進み、2の型は1の次で進み、8の型は7の次で進み、16の型はFの次で進みます。

図：数値リテラルの読み方

↓クリックすると拡大表示されます。

この図は、12、012、0x12 の違いを比較する図です。

この図から分かることは、同じように数字が並んで見えても、Javaでは先頭の形によって読み方が変わるということです。

12 は10進数、012 は8進数、0x12 は16進数です。
数値リテラルを読むときは、数字の中身だけでなく、先頭に 0 や 0x が付いていないかを確認することが大切です。

よくある見間違いに注意しよう

数値リテラルでは、見た目が似ているために混乱しやすい表記があります。

012 は12ではない

012

先頭に 0 が付いているため、8進数として扱われます。
10進数の12ではありません。

0x10 は10ではない

0x10

これは16進数の10です。
10進数では16です。

"10" は数値ではない

"10"

ダブルクォーテーションで囲まれているため、文字列です。
計算に使う数値としての10ではありません。

'1' は数値ではない

'1'

これは1という形の文字です。
数値の1ではありません。

鬼滅風に言えば、見た目だけで力札を判断してはいけません。
札の先頭の印や、囲みの有無まで見て、どの型の札なのかを判断する必要があります。

図：見間違いやすい数値表記

↓クリックすると拡大表示されます。

この図は、10、010、0x10、"10"、'1' の違いを比較する図です。

この図から分かることは、見た目が似ていても、Javaでは書き方によって意味が大きく変わるということです。

010 は8進数、0x10 は16進数、"10" は文字列、'1' は文字です。
数値リテラルを読むときは、先頭の形と囲み方を必ず確認しましょう。

数値リテラルを理解するとJavaの数の見方が広がる

数値リテラルの基本が分かると、Javaコードの中に書かれた数字を、ただの数字としてではなく、意味のある値として読めるようになります。

特に大切なのは、次の3つです。

さらに、囲み方にも注意が必要です。

数値リテラルは、これから計算、条件分岐、繰り返し、配列などを学ぶときに何度も登場します。

最初は 012 や 0x12 のような表記に少し戸惑うかもしれません。
でも、基本のルールはとても素直です。

そのまま書けば10進数。
先頭に 0 を付ければ8進数。
先頭に 0x を付ければ16進数。
" " で囲めば文字列。
' ' で囲めば文字。

この見分け方を身につけておくと、Javaコードの中の数字がぐっと読みやすくなります。