【初心者Unity】基本的なC#演算子のまとめ その１（算術・等値・比較・論理）

１．はじめに

本記事では、C#における演算子について解説していきます。
演算子全てを取り上げると長大になってしまうので、代表的なものだけピックアップしていきます。

➡【初心者Unity】基本的なC#演算子のまとめ その１（算術・等値・比較・論理）
【初心者Unity】基本的なC#演算子のまとめ その２（ビット・代入・三項・優先順位・結合規則）

２．演算子とは

演算子は、その名の通り、演算をするための記号のことです。
ここでいう演算とは、例えば四則演算のようなものを指します。
また、演算の対象となる値のことをオペランドといいます。

オペランドと演算子の組み合わせを式といいます。
また、式が表す値を得ることを評価と呼びます。

３．算術演算子

算術演算子は、四則演算を行うための演算子です。

インクリメント及びデクリメントについて、具体例を挙げて解説します。

前置インクリメント

int preInc = 1;
Debug.Log(++preInc); // 2 と表示
Debug.Log(preInc); // 2 と表示

２行目で前置インクリメントが行われています。
Debug.Log()は()内の式を評価した後にコンソール出力する関数ですが、前置インクリメントでは評価前に加算が行われるため、加算後の「2」が評価の結果として得られます。
また、３行目の結果を見てわかる通り、前置インクリメントによる加算は元の変数に反映されます。
すなわち、前置インクリメントを分解すると以下のような処理になります。

Debug.Log(++preInc);

↓ 分解すると

preInc = preInc + 1; // 加算を先に実行（元の値に１加算した値を再代入）
Debug.Log(preInc); // 評価値を出力

後置インクリメント

int postInc = 1;
Debug.Log(postInc++); // 1 と表示
Debug.Log(postInc); // 2 と表示

２行目で後置インクリメントが行われています。
後置インクリメントでは評価後に加算が行われるため、加算前の「1」が評価の結果として得られます。
３行目は、前置インクリメントと同様で、元の変数に加算が反映されています。
後置インクリメントを分解すると以下のような処理になります。

Debug.Log(postInc++);

↓ 分解すると

Debug.Log(postInc); // 評価値を出力
postInc = postInc + 1; // 加算を後に実行（元の値に１加算した値を再代入）

デクリメントについては割愛します。
前置後置の違いはインクリメントと同様で、加算ではなく減算が行われます。

４．等値演算子・比較演算子

等値演算子は、左右のオペランドが等しいかどうかを判定する演算子です。
比較演算子は、左右のオペランドの大小を比較する演算子です。
それぞれ、bool値として評価した結果が得られます。

５．論理演算子

論理演算子は、論理演算（論理積・論理和etc…）を行うための演算子です。
bool型のオペランドに対して使用できます。

論理AND演算子と条件付き論理AND演算子、及び論理OR演算子と条件付き論理OR演算子の違いについて解説します。

論理AND演算子と条件付き論理AND演算子
論理AND演算子と条件付き論理AND演算子は左オペランドがfalseだった場合の動作が異なります。

AND演算では、左オペランドがfalseだった場合、右オペランドがtrue/falseどちらであっても、評価の結果はfalseになります。
すなわち、右オペランドを評価する必要が無いのです。
条件付き論理AND演算子では、無駄な処理はしない、ということで右オペランドの評価を行わない挙動になります。

具体的なソースコードで確認してみましょう。

int num = 1;
Debug.Log(false & ++num > 1); // false と表示 論理AND演算子
Debug.Log(num); // 2 と表示
Debug.Log(false && ++num > 1); // false と表示 条件付き論理AND演算子
Debug.Log(num); // 2 と表示

２行目で論理AND演算子を使用しています。
右オペランドの++numは実行され、３行目に反映されています（numに１加算されています）。
一方、４行目の条件付き論理AND演算子では、右オペランドの++numが実行されません。
そのため、５行目のnumの出力結果は加算されたものになっていません。

論理OR演算子と条件付き論理OR演算子
論理OR演算子と条件付き論理OR演算子は左オペランドがtrueだった場合の動作が異なります。

OR演算では、左オペランドがtrueだった場合、右オペランドがtrue/falseどちらであっても、評価の結果はtrueになります。
すなわち、右オペランドを評価する必要が無いのです。
条件付き論理OR演算子では、無駄な処理はしない、ということで右オペランドの評価を行わない挙動になります。

具体的なソースコードで確認してみましょう。

int num = 1;
Debug.Log(true | ++num > 1); // true と表示
Debug.Log(num); // 2 と表示
Debug.Log(true || ++num > 1); // true と表示
Debug.Log(num); // 2 と表示

２行目で論理OR演算子を使用しています。
右オペランドの++numは実行され、３行目に反映されています（numに１加算されています）。
一方、４行目の条件付き論理OR演算子では、右オペランドの++numが実行されません。
そのため、５行目のnumの出力結果は加算されたものになっていません。

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