S-JIS[2010-10-29/2017-01-18] 変更履歴

Scalaの演算子

Scalaの演算子のメモ。

Javaの演算子との対応

Javaの演算子に対してScalaでどのような演算子（メソッド）を使うかの比較。

Java（Javaの演算子の優先度順） Scala 説明
演算子 概要 例 演算子
メソッド		 例
( ) 優先する式 (1 + 2) ( )
{ }		 (1 + 2)
{1 + 2}		 　
new
.
[]		 新規生成 new 型[n] new new Array[型](n) →配列
new クラス() new new クラス() →クラス
メンバー obj.value . obj.value 　
obj.method() . obj.method() 　
配列 array[0] () array(0) →配列
++ -- 後置inc/dec n++
n--		 　 　 インクリメント・デクリメントはScalaには無い。
→xuweiさんのscalaでは、なぜインクリメントやデクリメントができないのか？
++ --
+ -
~
!
( )		 前置inc/dec ++n
--n		 　 　
符号 +n
-n		 + - +n
-n		 正符号・負符号
ビット否定 ~n ~ ~n ビット反転
論理否定 !b ! !b trueをfalseに、falseをtrueにする
キャスト (型)obj asInstanceOf obj.asInstanceOf[型] →asInstanceOf
* / % 乗算・除算・剰余 m * n
m / n
m % n		 * / % m * n
m / n
m % n		 　
+ - 加算・減算 m + n
m - n
string + n		 + - m + n
m - n
string + n		 　
<< >> >>> ビットシフト n << r
n >> r
n >>> r		 << >> >>> n << r
n >> r
n >>> r		 　
< >
<= >=
instanceof		 大小比較 m < n
m > n
m <= n
m >= n		 < >
<= >=		 m < n
m > n
m <= n
m >= n		 　
型比較 obj instanceof クラス isInstanceOf obj.isInstanceOf[クラス] →isInstanceOf
== != 等価
不等価		 m == n
m != n		 == !=
eq ne		 m == n
m != n
obj1 eq obj2
obj1 ne obj2		 JavaとScalaでは比較内容と優先順位が異なる。
& ビットAND m & n & m & n 　
^ ビットXOR m ^ n ^ m ^ n 　
| ビットOR m | n | m | n 　
&& 条件AND b1 && b2 && b1 && b2 　
|| 条件OR b1 || b2 || b1 || b2 　
? : 条件 b ? m : n if if (b) m else n Scalaでは三項演算子（条件演算子）は無いが、if式で代用。
=
*= /= %=
+= -=
<<= >>= >>>=
&= ^= |=		 代入 m = n
m *= n		 =
*= /= %=
+= -=
<<= >>= >>>=
&= ^= |=		 m = n
m *= n		 Scalaでは代入式の戻り値はUnit。

Scalaの演算子（メソッド）・式

Scalaでは、数値（IntやLong、Double等）もクラスであり、それらに対する演算（演算子）はそのクラスのメソッドとして定義されている。
例えば「+」は「+」という名前のメソッドであり、「1+2」は「1.+(2)」と書くことも出来る。
（逆に、もしIntにplusというメソッドが定義されていたら、「1.plus(2)」や「1 plus 2」と書くことが出来る。ピリオドを使わない書き方を中置記法と言う）

（メソッド呼び出しも含めた）各種の式の優先度は決まっている。
また、同優先度のメソッド同士では、メソッド名によって優先順位が変わる。
（四則演算には乗除算（*/）が加減算（+-）よりも優先度が高いといったルールがあるが、Scalaでは演算子はメソッドであり、メソッド名によって優先度が決まっている。
基本的にはメソッド名の先頭1文字によるが、末尾1文字が影響したりする。
→識別子（メソッド名・演算子）に使える記号）

Scalaの式（優先度順） 例 結合 備考
型推定 　 　 　 　
リテラル 　 123
true
"abc"		 　 →リテラル
null null null 　 →Null型
識別子 　 　 　 変数名など
thisとsuper this
super		 this
super		 　 　
関数呼び出し 　 　 　 　
メソッドを返す無名関数 　 　 　 　
型引数 [ ] 　 　 →ジェネリクス（パラメータ化された型）
タプル ( , ) 　 　 →Tuple
new new 　 　 　
ブロック式 { } 　 　 →ブロック式（複文）
前置メソッド + - ! ~ +n
-n
~n
!b		 右 正符号・負符号・否定・ビット反転
→「unary_」で定義する
引数のあるメソッド method() メソッド名の
先頭1文字		 　 　 　
下記以外の記号 　 左 例えば「obj1 # obj2」とか作れる(?)
* / % m * n
m / n
m % n		 左 乗算・剰余算
+ - m + n
m - n		 左 加減算
: a :: list 右 メソッド名の末尾文字がコロン「:」の場合は、右結合。
（その他は左結合）
→コロンで終わるメソッド名（演算子）の場合、演算子の左右を入れ替えて記述する
= ! m == n
m != n		 左 Javaではシフトや比較演算の方が等号・不等号より優先度が高いが、
Scalaでは逆。
しかし「1 << 2 == 4」は「1<<2」の方が先に計算される。不思議。
< > m > n
m >= n
m < n
m <= n
n << r
n >> r
n >>> r		 左 Javaではシフト演算の方が比較演算より優先度が高いが、
Scalaでは同順位。
左結合なので、左側にある方が先に計算される。
& m & n
b1 && b2		 左 　
^ m ^ n 左 　
| m | n
b1 || b2		 左 　
記号以外の文字 obj.method(arg)
obj method arg		 左 →メソッド呼び出し
引数の無いメソッド method 　 obj.method 左 →引数リストの無いメソッド呼び出し
代入演算子の演算部分 　 　 　 比較演算「>=」「<=」「==」「!=」以外で末尾が「=」だと代入演算子とみなされる。
→末尾「_=」も代入。呼び出し時に「=」を付けるのも代入。
帰属型 　 　 　 　
帰属注釈 　 　 　 　
代入 = 変数 = 値 　 →代入結果はUnit。つまり値を返さない。
if式 if else if (条件) 値 else 値 　 　
while式 while while (条件) 文 　 　
do式 do while do 文 while(条件) 　 　
for式 for for (変数 <- 範囲) 文 　 　
return式 return return 値 　 　
throw式 throw throw 例外 　 　
try式 try catch finally try { 文 }
catch { マッチ式 }
finally 文		 　 　

参考： Scala開眼の3階：文と式

演算の注意点（JavaとScalaの演算の違い）

==とeq

Javaでは「==」「!=」の比較は、プリミティブ型の場合は値の比較だが、参照型の場合は参照（インスタンス）そのものが同じインスタンスを指しているかどうかを判定する。
参照型で値が等しいかどうかを判定したい場合はequals()メソッドを使う。

Scalaでは、「==」「!=」で値が等しいかどうかを比べる。（数値も文字列もその他のクラスも同様。実体としてはequals()メソッドが呼ばれる）
インスタンスが同一かどうかを調べる為には「eq」「ne」を使う。（Javaの「==」「!=」に相当）
（なお、==, !=はAnyのメソッド、eq, neはAnyRefのメソッドという位置づけ。[2017-01-18]）

したがって、nullとの比較は「obj eq null」で行う。
が、「x == that」は具体的には「if(x eq null){ that eq null }else{ x.equals(that) }」と同じなので、「obj == null」で比較しても良い。[2017-01-18]
（参考： gakuzzzzさんのツイート）

ただし、（なぜか）配列だけは異なる挙動を示す。

　 数値の例 文字列の例 配列の例
== 1 == 1 true "abc" == "abc"
"abc" == new String("abc")		 true
true		 Array(1,2,3) == Array(1,2,3)
{val a = Array(1,2,3); a == a}
Array(1,2,3).sameElements(Array(1,2,3))		 false
true
true
eq 1 eq 1 エラー "abc" eq "abc"
"abc" eq new String("abc")		 true
false		 Array(1,2,3) eq Array(1,2,3)
{val a = Array(1,2,3); a eq a}		 false
true

==と<の優先度

Scalaの式の優先度の表によると、Scalaでは等値比較「==」の方が大小比較「<」やシフト演算「<<」より優先度が高い（Javaと逆）。

しかし以下の式を試してみると、正常に計算される。（「<<」の方が優先度が高い）

scala> 1 << 2 == 4
res185: Boolean = true

scala> (1 << 2) == 4
res186: Boolean = true

scala> 1 << (2 == 4)
<console>:6: error: overloaded method value << with alternatives:
  (Long)Int <and>
  (Int)Int
 cannot be applied to (Boolean)
       1 << (2 == 4)
       ^

シフト演算の結果はBooleanにはならない為、（優先度トップの）型推論でも働いて上手く調整してくれてるんだろうか？

あるいは、自分で演算子を作って同じ型を返すようにしたら、表どおりの優先度になるのかな？

isInstanceOfとasInstanceOf

Javaでは、キャストできるかどうか調べてOKの場合にキャストするのは、以下の様に書く。
（instanceofがtrueなら、必ずそのクラスにキャストできる）

	if (obj instanceof クラス) {
		final クラス v = (クラス)obj;
		〜
	}

Scalaでは、それぞれ判定用・変換用のメソッドがあるので、以下の様に書ける。

	if (obj.isInstanceOf[クラス]) {
		val v = obj.asInstanceOf[クラス]
		〜
	}

ただし、Scalaではmatch式を使う方がスマート。[2011-04-10]

  obj match {
    case v: クラス => 〜
    case _ =>
  }

ちなみに、isInstanceOf・asInstanceOfが長めの名前になっているのは、「あまり使うな」という意思表示らしい。

※isInstanceOf・asInstanceOfは、Anyクラスのメソッドという位置づけになっている

isInstanceOfとasInstanceOfを試しているときに、判定結果と変換可否が必ず対応するとは限らないようだ。と思ったが。
（isInstanceOf[Byte]はfalseを返すのに、asInstanceOf[Byte]で変換できる）

scala> var obj = 1
obj: Int = 1

scala> obj.isInstanceOf[Byte]
res183: Boolean = false

scala> obj.asInstanceOf[Byte]
res184: Byte = 1

考えてみると、Javaでもintはbyteではないがbyteへキャストできるから、それと同じか。[2011-04-10]

また、isInstanceOf[AnyVal]は使うことは出来ない。[2010-12-12]

scala> val n = 1
n: Int = 1

scala> n.isInstanceOf[AnyVal]
<console>:10: error: type AnyVal cannot be used in a type pattern or isInstanceOf test
       n.isInstanceOf[AnyVal]
                     ^

isInstanceOf[AnyRef]は（AnyRefでなくAnyValに属しているはずのクラスでも）常にtrueになる。
（数値はオートボクシングによりJavaのラッパークラスになり、それに「instanceof Object」するので(?)、当然常にtrueになる）

scala> n.isInstanceOf[AnyRef]
res13: Boolean = true

scala> ().isInstanceOf[AnyRef]
res14: Boolean = true

scala> false.isInstanceOf[AnyRef]
res15: Boolean = true

キャストは、asInstanceOfの他に「:型」という方法もある。[2011-06-21]
ただし、まるっきり同じというわけではない。

asInstanceOf :型 備考 
scala> 127.asInstanceOf[Byte]
res0: Byte = 127

scala> 128.asInstanceOf[Byte]
res1: Byte = -128
 
scala> 127:Byte
res3: Byte = 127

scala> 128:Byte
<console>:8: error: type mismatch;
 found   : Int(128)
 required: Byte
       128:Byte
       ^
 「:型」だと、範囲外の数値はエラーになる。 
scala> 1.asInstanceOf[String]
java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer
 cannot be cast to java.lang.String
 
scala> 1:String
<console>:8: error: type mismatch;
 found   : Int(1)
 required: String
       1:String
       ^
 　
Javaで例えると、キャストして代入？
String s = (String)1;
 Javaで例えると、キャストせずに代入？
String = 1;
 キャストしない場合、コンパイル時に型（クラス）が不一致でエラーになる。
キャストする場合、コンパイルは通る（ように変換される）が実行時に失敗する。
ということだろうか？

代入の戻り値

Javaでは、代入式は代入された値を返す。したがって下記のような書き方で変数を初期化できる。
（「c = 1」は1を返すので、「b = c」はbに1を入れて1を返す。したがってaに1が入る）

	int a, b, c;
	a = b = c = 1;

しかしScalaでは代入式は戻り値を返さない（厳密にはUnit型なので、「()」を返す）ので、こういった書き方は出来ない。

ということは、Unit型の変数なら出来るかも…？

scala> var a: Unit = _
a: Unit = ()

scala> var b: Unit = _
b: Unit = ()

scala> var c: Unit = _
c: Unit = ()

scala> a = b = c = ()
a: Unit = ()

おー、出来た。けどUnit型の変数は「()」しか値を持てないから、意味無ぇ(爆)

これが出来ないと何が困るかというと、Javaでの以下のようなコーディングが出来なくなる。

	BufferedReader br = new BufferedReader(〜);
	String line = null;
	while ((line = br.readLine()) != null) {
		System.out.println(line);
	}

個人的にはこの書き方は好きじゃない。代入用のローカル変数をスコープの外で定義しないといけないから。
（C言語のFILEのオープン方法の頃からあまり好きじゃなかったなぁ）
なので元々使ってないから、自分は特に困らないけどね。

ただ、似たような書き方をする事は出来る。[2011-07-11]
→テキストファイルの読み込み（while ({ line = br.readLine(); line ne null })）

Scalaの代入がUnitを返すのは、「副作用がある処理はUnitを返す」という論理からすると、素直な考え方らしい。[2012-03-07]

ちなみに、変数の定義時点であれば、複数の変数をまとめて初期化できる。[2011-01-15]

scala> val a, b, c = 1
a: Int = 1
b: Int = 1
c: Int = 1
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