整数型の仲間とオーバーフロー

導入

intは「約±21億まで」の整数型です。もっと大きい数や、1バイト単位のデータ、1文字を扱うときは、intの仲間であるlong・byte・charなどを使い分けます。あわせて、型の上限を超えたとき起こる**オーバーフロー（桁あふれ）**という初心者がハマりやすい落とし穴も押さえます。

図解

flowchart TB
    N["整数型の仲間"] --> B["byte<br/>0〜255（1バイト）"]
    N --> I["int<br/>約 ±21億（4バイト・標準）"]
    N --> L["long<br/>約 ±922京（8バイト・巨大な数）"]
    N --> C["char<br/>1文字（内部は文字コード番号）"]
    style I fill:#e1f5fe

サンプル

long big = 9_000_000_000;   // int の上限(約21億)を超える大きな整数。_ は桁区切り（無視される）
byte small = 255;           // 0〜255 だけを表す1バイトの型
char letter = 'A';          // 1文字。文字は '' で囲む（"" は文字列）

Console.WriteLine(big);          // 9000000000
Console.WriteLine(small);        // 255
Console.WriteLine(letter);       // A
Console.WriteLine((int)letter);  // 65 ← 文字は内部に「文字コード番号」を持つ

// オーバーフロー: 型の上限を超えると、値がぐるっと一周してしまう
int max = int.MaxValue;          // 2147483647（intの最大値）
Console.WriteLine(max + 1);      // -2147483648 ← あふれて最小値に戻る（バグの温床）

// checked を付けると、あふれた瞬間に例外で気づける
try
{
    int bad = checked(max + 1);
}
catch (OverflowException)
{
    Console.WriteLine("あふれました");   // こちらが出力される
}

• longはintより桁数の大きい整数、byteは0〜255の小さな整数、charは1文字（''で囲む）
• 数値リテラルは9_000_000_000のように_で桁区切りできる（読みやすさのためで値には影響しない）
• 型の上限を超えるとオーバーフローで値が一周する。既定では例外にならず静かに壊れる
• checked(...)で囲むと、あふれた瞬間にOverflowExceptionで知らせてくれる

演習

// TODO: 100万 × 100万 を計算して出力してください。
//       int 同士だとオーバーフローで壊れるので、long で正しく計算します（答えは 1000000000000）
___

• 期待される出力: 1000000000000

まとめ

• intの仲間にlong（巨大な数）・byte（0〜255）・char（1文字）がある
• 型の上限を超えるとオーバーフローで値が一周する（既定では例外にならない）
• 大きくなりうる計算はlongで受ける／危険な箇所はcheckedで守る

次回: 数値を計算する「算術演算子」を使います。