演算子の優先順位

Javaには多くの演算子があり、優先順位が厳格に定められています。

例えば、

a = 3 + 2 * 4

という式を考えてみましょう。優先順位は * , + , = の順になります。したがって、2 * 4が先に計算され、次に3+8が計算されます。そして、最後に11がaに代入されるのです。

3 + 2の方を先に計算させたい場合は、

a = ( 3 + 2 ) * 4

のように()を使います。

結合規則

では、次のように、同じ優先順位の演算子がいくつか使われている場合はどうなるのでしょうか。

a = 5 - 2 + 1

- と + の優先順位が同じですが、結合規則が「左」なので、左の方から順番に評価されます。つまり、

a = (5 - 2) + 1

という式と同じことになります。したがって、5-2が先に計算され、次に3+1が計算されます。そして、最後に4がaに代入されるのです。

もう一つの例を見てみましょう。

a = b =1;

= が2つもあるので驚かれたかもしれませんが、慌てることはありません。この式の演算子は2つの = です。 = と = は優先順位が同じですが、結合規則は「右」なので、右の方から評価されます。つまり、

a = ( b =1 );

という式と同じことになります。したがって、まずbに1が代入されます。 b = 1 という式を評価した値は代入された後のbの値そのもの、即ち1です。したがって、最後にaに1が代入されることになります。

では、OperatorSample01.javaのコードを少し変更して、ちょっとした実験をしてみましょう。

OperatorSample01.java（再掲）

class OperatorSample01 {
    public static void main(String[] args){
        int a = 8;
        int b = 2;
        
        System.out.println("a + b = " + ( a + b ) );
        System.out.println("a - b = " + ( a - b ) );
        System.out.println("a * b = " + ( a * b ) );
        System.out.println("a / b = " + ( a / b ) );
        System.out.println("a % b = " + ( a % b ) );
    }
}

OperatorSample01の実行結果（再掲）

a + b = 10
a - b = 6
a * b = 16
a / b = 4
a % b = 0

変更後のコードは、次のOperatorSample01A.javaです。

OperatorSample01A.java

class OperatorSample01A {
    public static void main(String[] args){
        int a = 8;
        int b = 2;
        
        System.out.println("a + b = " +  a + b  );
        //System.out.println("a - b = " +  a - b  );
        System.out.println("a * b = " +  a * b  );
        System.out.println("a / b = " +  a / b  );
        System.out.println("a % b = " +  a % b  );
    }
}

OperatorSample01.javaの

        System.out.println("a + b = " + ( a + b ) );

の部分で、( a + b )の()を外して、

        System.out.println("a + b = " + a + b );

のように変更してみました。同様に、乗算、除算、剰余についても、()を外してみました。ただし、減算だけはコメントアウトしておきます。

OperatorSample01Aの実行結果

a + b = 82
a * b = 16
a / b = 4
a % b = 0

コンパイルして実行すると、加算の出力だけがおかしなことになっていますね。なぜでしょうか。そう、

a + b

という部分よりも

"a + b = " + a

の方が先に評価されてしまうからです。加算は左結合です。演算子が加算だけで、()が無ければ、左の方から順番に評価されることを思い出してください。
減算だけコメントアウトした理由もお分かりでしょうか。文字列から整数を引くことはできないので、エラーが出て、コンパイルができないからです。
乗算、除算、剰余は、もともと加算より優先順位が高いので、()をはずしても影響はありません。

式を書くときは、演算子の優先順位と結合規則に注意