Pythonのintは無限大？Javaとの違いを解説

Python

1. Python 3 における int 型

特徴：

  • Python 3 の int 型は任意精度の整数（arbitrary-precision integers）です。
  • Python 2 では int と long が別の型でしたが、Python 3 ではそれらが統合され、long 型は廃止されました。
  • 内部的には C 言語の多倍長整数構造（PyLongObject）を使って任意の長さの整数を表現します。
  • 固定バイト数ではなく、システムのメモリに制限されるだけです。

例：

a = 10 ** 100  # これは101桁の整数です
print(a)
print(type(a))  # <class 'int'>

Python は整数のサイズを自動的に拡張し、オーバーフローや型変換の心配は不要です。

2. Java における整数型

基本的な整数型（固定サイズ）：

  • byte: 8ビット、範囲 -128 〜 127
  • short: 16ビット
  • int: 32ビット、約 -21億 〜 21億
  • long: 64ビット、約 ±9×1018

これらは固定サイズの整数型であり、オーバーフローのリスクがあります。

大きな整数の処理：

  • long の範囲を超える整数には、Java は java.math.BigInteger クラスを使用します。
  • BigInteger は任意精度整数を扱えますが、プリミティブ型ではないため、扱いがやや煩雑です。
  • 使用例：
import java.math.BigInteger;

BigInteger big = new BigInteger("123456789012345678901234567890");
BigInteger result = big.multiply(new BigInteger("987654321"));
System.out.println(result);

3. 比較まとめ：

特徴 Python 3 int Java プリミティブ型 Java BigInteger
精度 任意精度 固定精度 任意精度
組み込み型か はい はい いいえ
使いやすさ 非常に高い 高い やや低い（インポートとメソッド呼び出しが必要）
大きな整数の自動処理 はい いいえ いいえ（明示的に使用する必要あり）
パフォーマンス 固定整数より遅いが自動処理 高速 プリミティブより遅いが柔軟

4. 実際の開発における違いの影響

  • Python は大きな整数を扱う必要がある場面（暗号アルゴリズム、大数計算、科学技術計算など）に適しています。
  • Java は型が明確で高速な整数処理ができるため、業務系アプリケーションやバックエンド処理などに適しています。