データ型で扱える数値を超えたときの挙動について

byte型の数値

byte型の整数（1バイト：8ビット）：-128～127まで扱える整数

確認用テストプログラム

ファイル名：OverFlowTest.java

class OverFlowTest {
  public static void main(String[] args) {
    byte num;
    num = 127;
    System.out.println("num：" + num);
    num++;
    System.out.println("num：" + num);
    num++;
    System.out.println("num：" + num);
    num++;
    System.out.println("num：" + num);

    System.out.println("-----------");

    num = -127;
    System.out.println("num：" + num);
    num--;
    System.out.println("num：" + num);
    num--;
    System.out.println("num：" + num);
    num--;
    System.out.println("num：" + num);
  }
}

コマンドプロンプトで実行結果確認

c:\java\test>javac OverFlowTest.java

c:\java\test>java OverFlowTest
num：127
num：-128
num：-127
num：-126
-----------
num：-127
num：-128
num：127
num：126

数値は内部ではビットで扱われています。

byte型の数値は「1バイト」で扱える数値です。

１バイトは8ビット。つまり2進数で8桁の数値になります。

8桁の0と1の組み合わせで扱える数字は「-128～127」の計256とおりの数字になります。

• 最上位ビット（8桁目）は正負の符号扱い：「0は正の整数」「1は負の整数」
• 残りの7桁で数値を表す

※正の整数が127までなのは「0」が正の整数に組み込まれているから

最上位ビット（8桁目）は正負の符号

「127」を表す2進数「01111111」を「1」増やすと「128」になり2進数では桁が上がって「10000000」になります。

「128」を表す2進数「10000000」はbyte型では「-128」を表す2進数「10000000）」になってしまいます。

あふれた桁のビットは削除される

「-128」を表す2進数「10000000」を「1」減らすと「-129」になり2進数では桁が下がって「01111111」になります。

2進数「01111111」はbyte型では正の整数「127」を表します。

面白いサンプル

public class OverflowRoop {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        for (; i >= 0; i++) {
                  System.out.println(i);
        }
        System.out.println(i);
    }
}