今回のテーマは「int型の限界」です。

我々は普段何気なくint型を使っています。
単なる数値データとして扱うこともあれば、ループのカウンタ、フラグとしてなど、いろんな使い方があります。
何かと便利なint型ですが、仕様上、-2147483648～2147483647という明確な範囲が存在します。
今回はint型の最小値と最大値における動作を学んでみましょう。

以下のクラスを実行してみてください。
int型の最大値±1と最小値±1が表示されます。

この現象を理解するには2進数の2の補数表現で考える必要があります。
int型の最大値を2進数にすると、01111111111111111111111111111111となります。
int型の最小値を2進数にすると、10000000000000000000000000000000となります。
最大値を+1すると、10000000000000000000000000000000となります。
最小値を-1すると、01111111111111111111111111111111となります。
2進数において、ごくごく普通の計算が行われているだけなのですが、コンピューターは一番左の桁を符号として扱っていますので、正負の逆転という現象が起きるわけです。

int型の範囲を超えそうな整数値を扱う場合、通常はlong型やBigInteger型が使われるので、コーディングにおいてint型の範囲を意識する機会はあまりないでしょう。
しかし、ブラックボックステストの境界値分析のように、有効な値の最大値と最小値、その前後の値における動作を確認することは非常に重要です。
例えば、絶対値を返すMathクラスのabsメソッドの引数にint型の最小値を使うと、int型の最小値が返ってきます。

人間の常識とコンピュータの動作は必ずしも一致するとは限りません。
開発者はコンピュータの動作をきちんと理解して、プログラミングすることを心がけましょう。