Javaの変数の仕組み：プリミティブ型と参照型の違いを３分で

Javaの変数は大きく「プリミティブ型」と「参照型」の２種類に分類することができます。この変数のタイプを理解していないと、メモリ管理やデータ操作の際に予期せぬ挙動・バグを引き起こす可能性が高くなります。特に大規模なアプリケーション開発では、この理解がプログラムの効率性と安定性に非常に重要になってきます。

このページではJavaの変数の基本であるプリミティブ型と参照型の違いを端的にわかりやすく解説します。

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プリミティブ型と参照型の違い

特徴	プリミティブ型 (Primitive Type)	参照型 (Reference Type)
定義	変数に値を直接保持する	変数にオブジェクトの参照を保持する
例	int, char, boolean など	String, 配列, クラスのインスタンス など
メモリ領域	スタックメモリに格納される	ヒープメモリに格納される
初期値	intなら0, booleanならfalse などのデフォルト値	null
値の格納	直接値を格納する	オブジェクトのメモリアドレス（参照）を格納する
値のコピー	値そのものがコピーされる	参照がコピーされる
影響範囲	変更はその変数にのみ影響する	変更は同じオブジェクトを参照するすべての変数に影響する
例コード	int a = 10; int b = a; b = 20;	Person p1 = new Person("John"); Person p2 = p1; p2.setName("Jane");
メモリの状態	aとbはそれぞれ独立して値を持つ	p1とp2は同じオブジェクトを指す

プリミティブ型

プリミティブ型（Primitive Type）は、Javaで最も基本的なデータ型でザックリいえば「箱」のイメージが通用する変数です。（参考　プログラミングの「変数」とは？）

ポイント1　直接値を保持

プリミティブ型は、変数に直接値を保持する。つまり、変数そのものに数値や文字などの値が格納されます。

ポイント2　メモリ上の配置

プリミティブ型の変数は、メモリ上のスタックという領域に格納されます。スタックメモリは、変数の値を直接保持する高速なメモリ領域です。

ポイント３　値のコピー

プリミティブ型の変数を別の変数に代入すると、値そのものがコピーされます。元の変数と新しい変数は独立して存在し、一方の変更は他方に影響を与えません。

int a = 10;

/*スタックメモリ:
+-------+
|   a   |
+-------+
|  10   |
+-------+*/

int b = a;

/*スタックメモリ:
+-------+  +-------+
|   a   |  |   b   |
+-------+  +-------+
|  10   |  |  10   |
+-------+  +-------+*/


b = 20;

/*スタックメモリ:
+-------+  +-------+
|   a   |  |   b   |
+-------+  +-------+
|  10   |  |  20   |
+-------+  +-------+*/

プリミティブ型の動作原理は非常にシンプル。変数に直接値を保持し、変数間の代入は値そのものをコピーします。これにより、変数同士が独立して動作し、一方の変更が他方に影響を与えることはありません。

プリミティブ型として扱えるデータ型は以下の通り。

データ型 (Type)	サイズ (Size)	範囲 (Range)	デフォルト値 (Default Value)	説明 (Description)
byte	8ビット	-128 ～ 127	0	小さな整数を保持する
short	16ビット	-32,768 ～ 32,767	0	中程度の整数を保持する
int	32ビット	-2,147,483,648 ～ 2,147,483,647	0	標準的な整数を保持する
long	64ビット	-9,223,372,036,854,775,808 ～ 9,223,372,036,854,775,807	0L	大きな整数を保持する
float	32ビット	±1.4E-45 ～ ±3.4E+38	0.0f	単精度の浮動小数点数を保持する
double	64ビット	±4.9E-324 ～ ±1.7E+308	0.0d	倍精度の浮動小数点数を保持する
char	16ビット	'\u0000' (0) ～ '\uffff' (65,535)	'\u0000'	Unicode文字を保持する
boolean	1ビット	true または false	false	真偽値を保持する

参照型

参照型変数は、実際のデータ（オブジェクト）への「住所」を持つ変数です。データそのものを持っているのではなく、そのデータがメモリのどこにあるかを指しています。

参照型変数を日常生活の例えで説明すると以下のような関係。

• データそのもの：家
• 参照型変数：住所

Person person1 = new Person("John", 25);

/*スタックメモリ:
+-----------+
|  person1  |
+-----------+
|  (参照)   | --> ヒープメモリの「John」という名前と「25歳」という情報を持つPersonオブジェクト
+-----------+*/

Person person2 = person1;

/*スタックメモリ:
+-----------+     +-----------+
|  person1  | --> |  (参照)   |
+-----------+     +-----------+
|  (参照)   |     |  person2  |
+-----------+     +-----------+
                  |  (参照)   | --> 同じヒープメモリのPersonオブジェクト
                  +-----------+*/

person2.setName("Jane");

/*スタックメモリ:
+-----------+     +-----------+
|  person1  | --> |  (参照)   |
+-----------+     +-----------+
|  (参照)   |     |  person2  |
+-----------+     +-----------+
                  |  (参照)   | --> 同じヒープメモリのPersonオブジェクト（名前が「Jane」に変更）
                  +-----------+

ヒープメモリ:
+-------------------------+
|       Person            |
+-------------------------+
|  name: "Jane"           |
|  age: 25                |
+-------------------------+*/

サンプルコードのポイント１　person1の宣言と初期化

• Person person1 = new Person("John", 25);
person1という変数に、「John」「25歳」という情報を持つ「Person」という家の住所が割り当てられます。

サンプルコードのポイント２　person2にperson1の住所をコピー

• Person person2 = person1;
person2という変数にも、person1と同じ家の住所が割り当てられます。つまり、person1とperson2は同じ家（同じデータ）を指しています。

サンプルコードのポイント３　person2を使ってデータを変更

• person2.setName("Jane");
person2を使ってその家の名前を「Jane」に変更します。person2はperson1と同じ家を指しているので、person1を使っても名前は「Jane」に変わっています。

プリミティブ型として扱うデータ型は以下の通り。

データ型 (Type)	説明 (Description)	例 (Example)
String	文字列を保持するクラスです。文字の配列を扱います。	"Hello"
配列 (Array)	同じ型の複数の値を保持するコンテナです。	int[] nums = {1, 2, 3};
クラス (Class)	ユーザー定義のデータ型です。フィールドとメソッドを持ちます。	Person p = new Person();
インターフェース (Interface)	クラスが実装するためのメソッドのセットを定義します。	Runnable r = new MyRunnable();
列挙型 (Enum)	固定された定数のセットを定義します。	Day day = Day.MONDAY;
ラッパークラス (Wrapper Class)	プリミティブ型をオブジェクトとして扱うためのクラスです。	Integer num = 10;