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Javaにunsignedはない

JavaにはC言語のようにunsignedは用意されていません。

Long・Integerのメソッドでunsignedを実現

変数に大きな値を格納する必要がある場合は、「int型」か「long型」を使用しましょう。

各データ型に用意されているメソッドを使うことで、符号なし整数とみなして計算できます。

Java SE 8以降では、intデータ型を使って、符号なし32ビットの整数を表せます。

また、同じくJava SE 8以降でlongデータ型を使って、符号なし64ビットを表すことが可能です。

具体的に使用できるメソッドは次の通りです。

int型・long型のメソッド
  • compareUnsignedメソッド：2つのint値（long値）を符号なしとして処理して数値的に比較
  • divideUnsignedメソッド：第1引数を第2引数で除算した符号なしの商を返す。各引数と結果は符号なしの値として解釈される
  • remainderUnsignedメソッド：第1引数を第2引数で割った符号なしの余りを返す。各引数と結果は符号なしの値として解釈される
  • toUnsignedStringメソッド：引数の文字列表現を、符号なし10進値として返す
  • parseUnsignedInt(parseUnsignedLong)メソッド：文字列の引数を符号なし10進数の整数として構文解析

参考：Integer (Java Platform SE 8 )
参考：Long (Java Platform SE 8 )

それぞれのメソッドを使って動作を確認してみました。

■compareUnsignedメソッドの記述例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
      int x = 10, y = 10;
      System.out.println("x=yの場合：" + Integer.compareUnsigned(x, y));
      x = 10; y = 20;
      System.out.println("x<yの場合：" + Integer.compareUnsigned(x, y));
      x = 30; y = 20;
      System.out.println("x>yの場合：" + Integer.compareUnsigned(x, y));
      x = -30; y = 20;
      System.out.println("x<yの場合だが符号なしの値として比較するので「1」になる：" + Integer.compareUnsigned(x, y));
      long z = 10, w = 10;
      System.out.println("z=wの場合：" + Long.compareUnsigned(z, w));
      z = 10; w = 20;
      System.out.println("z<wの場合：" + Long.compareUnsigned(z, w));
      z = 30; w= 20;
      System.out.println("z>wの場合：" + Long.compareUnsigned(z, w));
      z = -30; w = 20;
      System.out.println("z<wの場合だが符号なしの値として比較するので「1」になる：" + Long.compareUnsigned(z, w));
    }
}
■実行結果
mbp:desktop potepan$ java Main
x=yの場合：0
x<yの場合：-1 x>yの場合：1
x<yの場合だが符号なしの値として比較するので「1」になる：1
z=wの場合：0
z<wの場合：-1 z>wの場合：1
z<wの場合だが符号なしの値として比較するので「1」になる：1

■divideUnsignedメソッドの記述例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
      int x = 20, y = 10;
      System.out.println("int型：x = 20, y = 10");
      System.out.println("符号ありのx/yの場合：" + x / y);
      System.out.println("符号なしのx/yの場合：" + Integer.divideUnsigned(x, y));
      x = -20; y = 10;
      System.out.println("int型：x = -20, y = 10");
      System.out.println("符号ありのx/yの場合：" + x / y);
      System.out.println("符号なしのx/yの場合：" + Integer.divideUnsigned(x, y));
      x = 20; y = -10;
      System.out.println("int型：x = 20, y = -10");
      System.out.println("符号ありのx/yの場合：" + x / y);
      System.out.println("符号なしのx/yの場合：" + Integer.divideUnsigned(x, y));
      long z = 20, w = 10;
      System.out.println("long型：z = 20, w = 10");
      System.out.println("符号ありのz/wの場合：" + z / w);
      System.out.println("符号なしのz/wの場合：" + Long.divideUnsigned(z, w));
      z = -20; w = 10;
      System.out.println("long型：z = -20, w = 10");
      System.out.println("符号ありのz/wの場合：" + z / w);
      System.out.println("符号なしのz/wの場合：" + Long.divideUnsigned(z, w));
      z = 20; w = -10;
      System.out.println("long型：z = 20, w = -10");
      System.out.println("符号ありのz/wの場合：" + z / y);
      System.out.println("符号なしのz/wの場合：" + Long.divideUnsigned(z, w));
    }
}
■実行結果
mbp:desktop potepan$ java Main
int型：x = 20, y = 10
符号ありのx/yの場合：2
符号なしのx/yの場合：2
int型：x = -20, y = 10
符号ありのx/yの場合：-2
符号なしのx/yの場合：429496727
int型：x = 20, y = -10
符号ありのx/yの場合：-2
符号なしのx/yの場合：0
long型：z = 20, w = 10
符号ありのz/wの場合：2
符号なしのz/wの場合：2
long型：z = -20, w = 10
符号ありのz/wの場合：-2
符号なしのz/wの場合：1844674407370955159
long型：z = 20, w = -10
符号ありのz/wの場合：-2
符号なしのz/wの場合：0

■remainderUnsignedメソッドの記述例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
      int x = 20, y = 10;
      System.out.println("int型：x = 20, y = 10");
      System.out.println("符号ありのx/yの場合：" + x / y);
      System.out.println("符号なしのx/yの場合：" + Integer.remainderUnsigned(x, y));
      x = -20; y = 10;
      System.out.println("int型：x = -20, y = 10");
      System.out.println("符号ありのx/yの場合：" + x / y);
      System.out.println("符号なしのx/yの場合：" + Integer.remainderUnsigned(x, y));
      x = 20; y = -10;
      System.out.println("int型：x = 20, y = -10");
      System.out.println("符号ありのx/yの場合：" + x / y);
      System.out.println("符号なしのx/yの場合：" + Integer.remainderUnsigned(x, y));
      long z = 20, w = 10;
      System.out.println("long型：z = 20, w = 10");
      System.out.println("符号ありのz/wの場合：" + z / w);
      System.out.println("符号なしのz/wの場合：" + Long.remainderUnsigned(z, w));
      z = -20; w = 10;
      System.out.println("long型：z = -20, w = 10");
      System.out.println("符号ありのz/wの場合：" + z / w);
      System.out.println("符号なしのz/wの場合：" + Long.remainderUnsigned(z, w));
      z = 20; w = -10;
      System.out.println("long型：z = 20, w = -10");
      System.out.println("符号ありのz/wの場合：" + z / y);
      System.out.println("符号なしのz/wの場合：" + Long.remainderUnsigned(z, w));
    }
}

■実行結果
mbp:desktop potepan$ java Main
int型：x = 20, y = 10
符号ありのx/yの場合：2
符号なしのx/yの場合：0
int型：x = -20, y = 10
符号ありのx/yの場合：-2
符号なしのx/yの場合：6
int型：x = 20, y = -10
符号ありのx/yの場合：-2
符号なしのx/yの場合：20
long型：z = 20, w = 10
符号ありのz/wの場合：2
符号なしのz/wの場合：0
long型：z = -20, w = 10
符号ありのz/wの場合：-2
符号なしのz/wの場合：6
long型：z = 20, w = -10
符号ありのz/wの場合：-2
符号なしのz/wの場合：20

■toUnsignedStringメソッドの記述例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
      int i = Integer.MAX_VALUE;
      System.out.println("Integer.MAX_VALUE：" + i);
      i = Integer.MAX_VALUE + 1;
      System.out.println("符号ありの場合：" + i);
      System.out.println("符号なしの場合：" + Integer.toUnsignedString(i));
      long l = Long.MAX_VALUE;
      System.out.println("Long.MAX_VALUE：" + l);
      l = Long.MAX_VALUE + 1;
      System.out.println("符号ありの場合：" + l);
      System.out.println("符号なしの場合：" + Long.toUnsignedString(l));
    }
}
■実行結果
mbp:desktop potepan$ java Main
Integer.MAX_VALUE：2147483647
符号ありの場合：-2147483648
符号なしの場合：2147483648
Long.MAX_VALUE：9223372036854775807
符号ありの場合：-9223372036854775808
符号なしの場合：9223372036854775808

■parseUnsignedInt（parseUnsignedLong）メソッドの記述例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
      int i01 = Integer.parseUnsignedInt("2147483647");
      System.out.println(i01);
      int i02 = Integer.parseUnsignedInt("2147483648");
      System.out.println(i02);
      long l01 = Long.parseUnsignedLong("9223372036854775807");
      System.out.println(l01);
      long l02 = Long.parseUnsignedLong("9223372036854775808");
      System.out.println(l02);
    }
}
■実行結果
mbp:desktop potepan$ java Main
2147483647
-2147483648
9223372036854775807
-9223372036854775808

どのメソッドも、符号なしで計算できているのがわかりますね。

このように、int型・long型のメソッドを活用することで、unsignedを擬似的に実現できます。

Java 9からUnsignedクラスが導入

Java 9から新しくUnsignedクラスが導入されており、値が符号なしデータ型であることを示します。

詳しくは、Javaのリファレンスを参考にしてみてくださいね。

参考：Unsigned (Java SE 9 & JDK 9 )

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