第4回 式と演算：TypeScriptで学ぶJavaScript入門（1/3 ページ）

プログラミング初心者向けのTypeScript入門連載の第4回はTypeScriptの式と演算について解説。TypeScriptでプログラミングへの理解を一歩深めよう。

[羽山博，著]

　

連載目次

　前回は、TypeScriptのリテラルについて説明した。今回は、演算について基礎から説明していく。

演算と演算子

　これまで変数やリテラルについて見ながら、すでに簡単な演算についても取り扱ってきた。例えば、以下のようなコードを入力して実行すれば、価格を基に消費税を計算して、合計金額を表示できる。

var price, total, taxrate : number;
price = 1200;   // （1）
taxrate = 0.08; // （2）
total = price * (1 + taxrate);  // （3）
alert(total);

価格に消費税を加えて表示するプログラム（TypeScript）

　（1）と（2）は代入で、変数に値を入れている。（3）は若干複雑だが、加算と乗算を使って税込み価格を求めている。演算とは、広い意味で「計算すること」と考えていいが、変数に値を入れる代入も演算であることに注意しよう。また、演算に使う記号のことを「演算子」と呼ぶ。ここでは、「=」や「*」「+」が演算子だ。

　もちろん、これだけではない。文字列を連結したり、クラスのメンバーを参照したりすることも演算である。クラスについてはまだ説明していないが、演算にはこういう例もあるということを確認するために、形式だけ見ておこう。

class Monster{
  name:string;  // 名前
  hp:number;    // 生命力
}
var aMonster: Monster = new Monster();
aMonster.name = "スライム";     // （1）
aMonster.hp = 10;               // （2）
alert(aMonster.name + "(" + aMonster.hp + ")が現れた!");    // （3）

モンスターを出現させるプログラム（TypeScript）

　（1）と（2）では代入よりも、aMonsterとnameを区切る「.」に注目してほしい。「.」はクラスのメンバーを参照するための演算子である。上の例では、モンスターに含まれる名前（name）や生命力（hp）を利用するために使う、と考えればよい。ちなみに（1）の上の行にある「new」も演算子の1つであり、クラスのインスタンスを作成し、その参照を返す働きを持っている。

　（3）では「+」という演算子が使われているが、これは最初に見たような数値の加算ではなく、文字列を連結するという働きを持つ。

　最初に、「演算とは広い意味で計算すること」と述べたのは、いわゆる数学的な計算だけでなく、メンバーの参照や文字列の連結などさまざまな操作ができるからである。

　なお、変数やリテラル、またそれらを演算子でつないだものを「式」と呼ぶ。式は値を返すのだが、それについては後で見ていくこととしよう。

演算子の種類と優先順位

　数値の演算においては、加算や減算よりも乗算や除算が先に実行される。また、「()」で囲めば優先順位を高くできる。消費税の計算で、乗算よりも加算を先にやるために()を使っているのがその例だ。

図1　演算子の優先順位と演算の順序
　 （1） 「*」よりも「+」を先に計算するために()で囲んだ。
　 （2） priceに（1）の値を掛ける。
　 （3） totalに（2）の値を代入する。

　この辺りの話は、中学校の数学で学んだ計算の順序と同じなので、分かりきった話だと思われるかもしれない。しかし、他の演算子も含めた話になると意外に奥が深い。後で、そういった興味深い例をいくつか挙げることとして、取りあえず、演算子の優先順位を表にまとめておく。ざっと目を通したら（全部覚える必要はない）、先に進もう。

	優先順位	結合方向	演算子	説明
	1	→	.	メンバーの参照
		←	new	インスタンスの作成
	2	→	()	関数呼び出し
	3		++ --	インクリメント、デクリメント
	4	←	!	論理否定（NOT）
		←	~	bitごとの論理否定（NOT）
		←	+ -	単項の+、-（符号の反転）
		←	typeof	オブジェクトの型
		←	void	undefinedを返す
		←	delete	プロパティの削除
	5	→	* / %	算術演算子（乗算、除算、剰余）
	6	→	+ -	算術演算子（加算、減算）
	7	→	<< >> >>>	ビットシフト
	8	→	< <= > >=	比較演算子（大小関係）
		→	in	プロパティがあるかどうか
		→	instanceof	ある型のインスタンスであるかどうか
	9	→	== != === !==	比較演算子（等しいかどうか）
	10	→	&	bitごとの論理積（AND）
	11	→	^	bitごとの排他的論理和（XOR）
	12	→	|	bitごとの論理和（OR）
	13	→	&&	論理積（AND）
	14	→	||	論理和（OR）
	15	←	?:	条件演算子
	16	←	yield	ジェネレーターの返す値
	17	←	= += -= *= /= %= <<= >>>>= >>>= &= ^= |=	代入演算子
	18	→	,	後ろの式の値を返す
演算子の優先順位と結合方向（主なもの）

　見慣れない演算子も多いと思うが、初歩的なプログラミングにおいては、算術演算子、比較演算子、条件演算子、代入演算子をまず理解しておくといいだろう（ただし、比較演算子については注意点のみ後述し、条件演算子と併せて回をあらためて詳しく説明する）。

　算術演算子に関しては、0で除算してしまうというトラブルに注意が必要だ。数学では、0で割ることは許されない。実際にやってみると、コンパイルエラーにはならないが、「Infinity」という結果になる。プログラムのミスで、除数が0になってしまうことがあると、それ以降の結果が正しく得られないので十分な注意が必要である。

var x, y: number;
x = 10;
y = x / 0;
alert(y);

0除算してしまったプログラム（TypeScript）

［コラム］InfinityとNaN

　Infinityとは「無限大」という意味です。数値の最大値（Number.MAX_VALUE）を超えた値はInfinityとなります。例えば、以下のようなプログラムを実行すると、Infinityと表示されます。

alert(Number.MAX_VALUE * 2);

数値として扱える最大の値を2倍したものを求める（TypeScript）

図2　数値として扱える最大値の2倍を求める

　なお、0/0の結果はInfinityではなくNaN（Not a Number＝数値ではない値。不正な値を利用して数値演算が行われたことを示す値）となります。

　算術演算子での注意点をもう1つ。TypeScript（JavaScript）にはべき乗の演算子はない。べき乗の計算をしたいときには、Mathクラスのpowメソッドを使う。以下の例では変数xの値を10乗した値を求めている。

var x, kib: number;
x = 2;
kib = Math.pow(x, 10);
alert(kib);

べき乗を求めるプログラム（TypeScript）

　Visual Basicなどのプログラミング言語の経験がある人は、べき乗の演算子として「^」を使いたくなるかもしれないが、JavaScriptでは「^」はbitごとの排他的論理和を求める演算子なので、期待した結果は得られない。エラーになれば問題に気付くのだが、エラーにならないのでかえって厄介である。上の例で「x ^ 10」とすると、結果は8になってしまう（上の例では変数xの値は「2」である）。

図3　^演算子による排他的論理和の計算

　bitごとの排他的論理和では、2進数で表された整数の同じ位置のbitが異なる場合だけ1になるので、図3のように「2 ^ 10」の結果は8になる。