- 算術演算子っていうのは、足し算や引き算といった計算をプログラムにさせるための記号のことだよ。
- 小学校で習った四則演算とほぼ同じだけど、コンピュータならではのクセや独自の記号もいくつか登場する。
- 基本の記号と注意点を押さえれば、プログラムの中で数値を自在に計算できるようになります。
【深掘り】これだけ知ってればOK！
プログラミングの計算は、基本的に算数の延長です。足し算はプラス記号、引き算はマイナス記号と、ここは直感通り。ところが掛け算はアスタリスク、割り算はスラッシュを使います。キーボードに×や÷がないため、こうした記号で代用するわけです。さらにプログラム特有の演算子として、割り算の余りを求める剰余演算子があり、多くの言語でパーセント記号を使います。たとえば7を3で割った余りは1、これを7パーセント記号3と表現します。一見地味ですが、偶数か奇数かの判定など、実務で驚くほど多用される演算子です。
演算子を複数並べたときは、計算の順序に注意が必要です。算数と同じく、掛け算・割り算が足し算・引き算より先に計算されるという優先順位のルールがあります。順序を明示したいときは、算数と同様にカッコで囲めば、その中が優先されます。意図通りの計算をさせるには、このカッコを恐れず使うのが確実です。複雑な式ほど、カッコで区切って読みやすくする工夫が効いてきます。
この挙動は、扱うデータの種類に関わる問題です。整数同士の割り算を整数として処理する言語では、小数部分が切り捨てられます。正しく2.5を得たいなら、どちらかを小数として扱う必要があります。言語によってルールが異なるため、金額計算など正確さが求められる場面では特に注意が要ります。また、ゼロで割るエラーも忘れてはいけません。割る数がゼロにならないか、計算前にチェックする習慣が、堅牢なプログラムを作ります。
よくある誤解
プログラムの計算は算数と完全に同じという誤解
基本は同じですが、細部にコンピュータ特有のクセがあります。整数除算で小数が切り捨てられたり、扱える数値に上限があって桁あふれが起きたり、小数の計算でわずかな誤差が生じたりします。算数の感覚をベースにしつつ、こうした違いを知っておくと事故を防げます。
パーセント記号はパーセントを計算する記号という思い込み
日常ではパーセント記号は百分率の記号ですが、プログラミングでは多くの場合、割り算の余りを求める剰余演算子を意味します。10パーセント記号3は10パーセントではなく、10を3で割った余りの1を返します。記号の意味が文脈で変わる代表例と言えるでしょう。
会話での使われ方
この日付処理、剰余演算子を使えば曜日の計算が一発ですよ。割った余りで曜日を割り出せます。
先輩エンジニアが、カレンダー機能を実装中の後輩にヒントを出している場面です。
金額の割り勘計算がなんか合わないんですよ…整数で割っちゃってるのが原因ですかね？
新人プログラマーが、ランチ中に先輩へ気軽に相談しているカジュアルなトーンです。
バッチ処理で件数を均等に分割したいです。剰余を使った振り分けロジックを設計して、テストデータで検証しましょう。
開発リーダーが仕様検討の場で、メンバーに実装方針を示している場面です。
【まとめ】3つのポイント
- 計算をさせる記号：算術演算子とは、足し算や掛け算などの計算をプログラムで行う記号で、四則演算に剰余などが加わります。
- 優先順位とカッコ：掛け算割り算が先という算数同様のルールがあり、順序を明示したいときはカッコで囲んで制御します。
- 整数除算とゼロ除算に注意：整数同士の割り算で小数が切り捨てられたり、ゼロで割るとエラーになるため、データ型と割る数の確認が欠かせません。
よくある質問
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Q掛け算と割り算はどう書きますか？
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A
キーボードにある記号で代用します。掛け算はアスタリスク、割り算はスラッシュを使います。×や÷は使えないため、最初は戸惑うかもしれませんが、すぐ慣れます。
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Qパーセント記号は何の記号ですか？
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A
プログラミングでは多くの場合、割り算の余りを求める剰余演算子です。たとえば7を3で割る剰余は、余りである1を返します。偶数・奇数の判定や、一定間隔での処理など、活用範囲は意外と広い演算子です。
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Q整数除算で小数が消えるのはなぜですか？
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A
整数同士の割り算を整数として処理する言語では、小数点以下が切り捨てられる仕様だからです。たとえば5割る2が2になります。2.5を得たいなら、どちらかの数値を小数として扱う必要があります。言語ごとにルールが違う点に注意してください。
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Q算術演算子と比較演算子との違いは何ですか？
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A
返す結果が異なります。算術演算子は計算を行い、数値を返します。たとえば3足す2は5です。一方、比較演算子は二つの値を比べて、trueかfalseという真偽値を返します。たとえば3は2より大きいはtrueです。前者は計算、後者は判断のための道具という違いです。
【出典】参考URL
MDN Web Docs 式と演算子: 算術演算子の仕様解説 https://developer.mozilla.org/ja/
Python公式ドキュメント 数値型: 演算と整数除算の根拠 https://docs.python.org/ja/3/
IPA 基本情報技術者試験シラバス: 演算の基礎 https://www.ipa.go.jp/
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