Java の変数とは？プログラムにデータを保存する仕組み
新人
「Java の変数って何ですか？どういうときに使うんでしょうか？」
先輩
「変数とは、プログラムの中でデータを保存しておくための箱のようなものだよ。例えば、数字や文字を保存して、後で使うことができるんだ。」
新人
「なるほど、データを保存するための箱みたいなものなんですね！ 具体的にはどんなふうに使うんですか？」
先輩
「それじゃあ、Java の変数について詳しく見ていこう！」
1. 変数とは？（基本的な説明）
変数とは、プログラム内でデータを一時的に保存するための入れ物です。変数を使うことで、データを記憶しながらプログラムを実行できます。
例えば、足し算をするプログラムを考えてみましょう。数値を直接書くのではなく、変数に保存して計算することで、より柔軟なプログラムを作ることができます。
変数を使わない場合
public class SumExample {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(10 + 20);
}
}
このコードは 10 と 20 を直接足し算して表示していますが、別の値を使いたいときに変更が大変です。
変数を使う場合
public class SumExample {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
int sum = a + b;
System.out.println(sum);
}
}
変数 a や b に値を保存することで、後から変更しやすくなります。
2. 変数を使うメリット（プログラムでの活用例）
変数を使うと、プログラムをより柔軟に設計できるようになります。主なメリットを見ていきましょう。
1. データの再利用ができる
一度変数に値を保存すれば、何度でも使えます。例えば、名前を保存して、複数の場所で使うことができます。
public class NameExample {
public static void main(String[] args) {
String name = "田中";
System.out.println("こんにちは、" + name + "さん！");
System.out.println(name + "さん、Java の勉強を始めましょう！");
}
}
2. 計算結果を保存できる
計算結果を変数に保存しておけば、後から使うことができます。
public class CalculationExample {
public static void main(String[] args) {
int price = 1000;
int quantity = 3;
int total = price * quantity;
System.out.println("合計金額: " + total + "円");
}
}
3. 変数の値を更新できる
プログラムの途中で変数の値を変更することもできます。
public class UpdateVariableExample {
public static void main(String[] args) {
int count = 0;
System.out.println("初期値: " + count);
count = 5; // 値を変更
System.out.println("更新後の値: " + count);
}
}
4. 文字をつなげて使う
変数を使うことで、文字列をつなげて表示することも簡単になります。
public class GreetingExample {
public static void main(String[] args) {
String greeting = "こんにちは";
String name = "佐藤";
String message = greeting + "、" + name + "さん！";
System.out.println(message);
}
}
このように、変数を使うことでプログラムの柔軟性が大きく向上します。
3. Java の変数の基本的な使い方（実際のコード例）
変数の基本を学んだところで、実際に Java のコードを書いて、変数の使い方を確認してみましょう。
変数を使って値を表示する
まずは、変数に数値や文字列を保存して、それを画面に表示する簡単なプログラムを書いてみます。
public class VariableExample {
public static void main(String[] args) {
int number = 10;
String message = "こんにちは、Java！";
System.out.println("数値: " + number);
System.out.println("メッセージ: " + message);
}
}
実行結果
数値: 10
メッセージ: こんにちは、Java！
このように、変数を使えば、データを簡単に管理し、再利用できます。
4. 変数の種類と特徴（int, double, String など）
Java にはいくつかの変数の種類（データ型）があり、それぞれ異なる種類のデータを扱います。
主なデータ型
- int（整数型） - 整数を保存できる（例: 10, 100, -5）
- double（浮動小数点型） - 小数を保存できる（例: 3.14, -0.5, 100.0）
- char（文字型） - 1 文字を保存できる（例: 'A', '9', 'あ'）
- String（文字列型） - 複数の文字を保存できる（例: "こんにちは", "Java"）
- boolean（真偽値型） - true（真）または false（偽）を保存できる
変数の種類ごとのサンプルコード
public class DataTypeExample {
public static void main(String[] args) {
int age = 25;
double height = 175.5;
char grade = 'A';
String name = "田中";
boolean isStudent = true;
System.out.println("年齢: " + age);
System.out.println("身長: " + height);
System.out.println("成績: " + grade);
System.out.println("名前: " + name);
System.out.println("学生: " + isStudent);
}
}
実行結果
年齢: 25
身長: 175.5
成績: A
名前: 田中
学生: true
データ型を正しく選ぶことで、適切な値を扱うことができます。
5. 変数の宣言と代入の方法
Java では、変数を使う前に「宣言」を行い、値を「代入」する必要があります。
変数の宣言
変数を使うには、まず「データ型」と「変数名」を指定して宣言します。
int number;
String message;
変数の代入
宣言した変数には、値を代入できます。
number = 10;
message = "こんにちは！";
変数の宣言と代入を同時に行う
ほとんどの場合、変数は宣言と同時に値を代入します。
int number = 10;
String message = "こんにちは！";
サンプルコード
public class VariableDeclaration {
public static void main(String[] args) {
int score = 85;
double temperature = 36.5;
String greeting = "おはようございます！";
System.out.println("得点: " + score);
System.out.println("体温: " + temperature);
System.out.println("挨拶: " + greeting);
}
}
実行結果
得点: 85
体温: 36.5
挨拶: おはようございます！
変数の宣言と代入をしっかり理解し、プログラムをより自由に作れるようにしましょう！
6. 変数を使った簡単なプログラムの作成
変数の使い方を理解するために、実際に簡単なプログラムを作成してみましょう。
数値を使った計算プログラム
変数を使って、商品の価格と個数を掛け算し、合計金額を計算するプログラムを書いてみます。
public class TotalPrice {
public static void main(String[] args) {
int price = 500; // 商品の価格
int quantity = 3; // 商品の個数
int total = price * quantity; // 合計金額の計算
System.out.println("商品の価格: " + price + "円");
System.out.println("商品の個数: " + quantity);
System.out.println("合計金額: " + total + "円");
}
}
実行結果
商品の価格: 500円
商品の個数: 3
合計金額: 1500円
このように、変数を使うことで、数値を簡単に管理しながら計算を行うことができます。
文字列を組み合わせるプログラム
次に、名前とメッセージを組み合わせて、挨拶をするプログラムを書いてみましょう。
public class Greeting {
public static void main(String[] args) {
String name = "山田"; // 名前
String greeting = "こんにちは"; // 挨拶の言葉
System.out.println(greeting + "、" + name + "さん！");
}
}
実行結果
こんにちは、山田さん！
変数を使えば、文字列を組み合わせて柔軟にメッセージを作成できます。
7. 変数を使うときの注意点（初期化・スコープなど）
変数を使う際には、いくつかの注意点があります。ここでは、特に重要な「変数の初期化」と「変数のスコープ」について説明します。
変数の初期化
Java では、変数を使う前に必ず初期化（値を入れること）しなければなりません。
public class InitializationExample {
public static void main(String[] args) {
int number; // 変数を宣言（初期化していない）
// System.out.println(number); // エラー！初期化されていないため
number = 10; // 初期化
System.out.println("数値: " + number);
}
}
変数を宣言しただけでは使えません。必ず最初に値を入れるようにしましょう。
変数のスコープ
「スコープ」とは、変数が使える範囲のことです。Java では、変数を宣言した場所によって、どこで使えるかが決まります。
メソッド内でのスコープ
メソッドの中で宣言された変数は、そのメソッド内でしか使えません。
public class ScopeExample {
public static void main(String[] args) {
int number = 10; // この変数は main メソッドの中でしか使えない
System.out.println("数値: " + number);
}
public static void anotherMethod() {
// System.out.println(number); // エラー！このメソッドでは使えない
}
}
変数のスコープを意識しながらプログラムを書くことで、エラーを防ぐことができます。
8. 変数を適切に使うためのポイント
最後に、変数を適切に使うためのポイントをまとめます。
1. わかりやすい変数名をつける
変数の名前は、何の値を保存しているのか分かりやすいものにしましょう。
// 悪い例（意味が分かりにくい）
int x = 100;
String y = "こんにちは";
// 良い例（何のデータか分かりやすい）
int itemPrice = 100;
String greetingMessage = "こんにちは";
2. 必要なときだけ変数を作る
不要な変数を作ると、プログラムが複雑になってしまいます。シンプルにすることを意識しましょう。
3. 変数を適切な場所で使う
変数のスコープを意識し、必要な場所だけで使うようにしましょう。
4. データ型を適切に選ぶ
数値なら int や double、文字なら String など、適切なデータ型を選びましょう。
まとめ
変数は、Java のプログラムを作るうえでとても重要な仕組みです。適切に変数を使いこなせるようになれば、プログラムをスムーズに作ることができるようになります。
