1.1　変数の型

PHPマニュアルより

言語リファレンス > 型
http://php.net/manual/ja/language.types.php

　PHPの変数には、他のプログラミング言語同様さまざまな型があります。

　・論理型（boolean）

　・整数（ingeger）

　・浮動小数点数（float,double,実数）

　・文字列（string）

　・配列（array）

　・（PHP7.1）繰り返し可能（iterable）

　・オブジェクト（object）

　・リソース（resource）

　・NULL

　・（PHP5.4）コールバック（callable）

　この中で、iterableとcallableは疑似型と呼ばれる型です。後ほど登場する型宣言で主に利用します。

　なお、細かい説明をすると型の情報を持っているのはzval構造体なのですが、興味がある方はPHP7におけるzval構造体について調べてみてください。

zval構造体について

　中級者のレベルを超える内容かもしれませんが、この点は本書でも触れておきます。PHP7ではPHP5系に比べて大幅にパフォーマンスが向上しています。これには、PHPの内部における変数の管理方法が影響しています。

　すぐに理解するのは難しいかもしれません。鍵は、ポインタ参照という構造を理解できるかどうかです。今の時点では、PHP7で内部的なデータ構造が大胆に効率化されているという点は忘れずに覚えておきましょう。次の記事が参考になります。

・PHP7はなぜ速いのか（zval編）

　─https://hnw.hatenablog.com/entry/20141207

・PHP7の肝 zval構造体を読み解く

　─https://qiita.com/DQNEO/items/a5d9f5d80dc8b14071f4

1.2　論理型（boolean）

PHPマニュアルより

言語リファレンス > 型 > 論理型 (boolean）
http://php.net/manual/ja/language.types.boolean.php

　論理型はもっとも単純な型で、真偽の値を表します。真（true）または偽（false）のいずれかの値になります。

リスト1.1:

$a = true;
$b = false;
echo gettype($a).PHP_EOL; // boolean

1.2.1　真偽値を返す演算子

　論理型は単純な値ですが、とても重要です。なぜならば、PHPには真偽値を返す演算子がたくさんあるからです。

　・比較演算子（===, !==, <...）

　・論理演算子（and, !, ||...）

　・配列演算子（==, <>, !=...）

　・型演算子（instanceof）

　「if ($c > $d) {}」のような制御構文ではまず比較演算子が働き、論理型の値が生成されます。そして、その結果がifで判定されます。

リスト1.2: 比較演算子を使うと、真偽値が返却される

$c = 1;
$d = 2;
var_dump($c === $d); // bool(false)
var_dump($c > $d);   // bool(false)

　「ifの判定は、真偽値によって行われる」。この感覚は重要なので、絶対に忘れないようにしてください。PHPに限らず他の多くのプログラミング言語でも、ifの判定は最終的に真偽値によって行われます。

1.3　整数（ingeger）

PHPマニュアルより

言語リファレンス > 型 > 整数
http://php.net/manual/ja/language.types.integer.php

　整数には、大きく分けて「正の整数」「ゼロ」「負の整数」があります。

リスト1.3:

$a = 3;   // 正の整数
$b = 0;   // ゼロ
$c = -10; // 負の整数
echo gettype($a).PHP_EOL; // integer

1.3.1　2進数・8進数・16進数

　2進数・8進数・16進数による表現も可能です。

リスト1.4:

$a2 = 0b111;    // 2進数(先頭に0b)
var_dump($a2);  // int(7)
$a8 = 012;      // 8進数(先頭に0)
var_dump($a8);  // int(10)
$a16 = 0x1A;    // 16進数(先頭に0x)
var_dump($a16); // int(26)

　2進数以外を使う機会があるのかと疑問に思う方もいらっしゃるかもしれません。実はWebプログラミングの世界ではよく使われています。たとえば、次のような数値で利用されています。

　・16進数の例：HTMLのカラーコード（#ffffffなど）

　・8進数の例：Linuxにおけるファイルのパーミッション（0755など）

　2・8・16進数について、筆者は基本情報技術者試験の勉強で習得しました。ぜひこの機会に知っておくことをオススメします。

1.3.2　整数の最大値と最小値

　PHPでは整数で表現可能な範囲が決められています。とても大きな値ですのでなかなか意識する機会はありませんが、知っておく必要があります。

　なお、PHP7でPHP_INT_MINという定数が追加されています。

リスト1.5: 整数の範囲(最大値と最小値)は定数から取得できる

// 整数の最大値
$max = PHP_INT_MAX;
var_dump($max); // int(9223372036854775807)
// 整数の最小値
$min = PHP_INT_MIN; // (PHP7.0)
var_dump($min); // int(-9223372036854775808)

　この値は、プラットフォーム（環境）に依存する点に注意してください。32ビットの環境下では約20億となり、64ビットの環境下では約900京になります。

　なお、PHP5におけるWindows環境では、常に32ビットです。

ギガウイング2と京点超え

　余談ですが、筆者はシューティングゲーマーです。ギガウイング2（開発：匠、販売：カプコン）では、スコアが京点を超えます。

　ギガウイング2は1999年にリリースされたゲームです。当時のPHPでスコアを扱ったら、カンスト（カウンターストップ）を起こすこと必至です。ちなみに、ギガウイング2はアーケードでリリースされ、ドリームキャストに移植されています。

　筆者は青春時代をゲームセンターで過ごしました。

1.3.3　整数の範囲を超えるとどうなるのか

　整数の範囲を超えても、プログラムはエラーになりません。しかし想定外の現象が発生します。この現象のことを、桁あふれ（オーバーフロー）と言います。

リスト1.6: 整数の範囲を超えると桁あふれ（オーバーフロー）がおきる

$overMax = PHP_INT_MAX + 100;
var_dump($overMax); // float(9.2233720368548E+18)
$overMin = PHP_INT_MIN - 100;
var_dump($overMin); // float(-9.2233720368548E+18)

　整数で表現できる限界を超えてしまったため、10の18乗のような浮動小数点数（float）型に変換されました。なお、変換が強引であることは、次の判定を見るとわかります。

リスト1.7: 桁あふれの環境下では正確な判定ができない

$over100 = PHP_INT_MAX + 100;
$over101 = PHP_INT_MAX + 101;
var_dump($over100 === $over101); // bool(true)

　桁あふれ（オーバーフロー）は、誤判定を起こしてしまうほどの想定外な現象です。PHPで整数を扱う場合、オーバーフローしないように注意しなければなりません。特に、ユーザーが入力した数値は必ず範囲内に収まっているかどうか、入力時にチェックするようにしましょう。

1.3.4　（PHP5.6）累乗演算子

　PHP5.6で、累乗演算子が追加されました。「2の3乗」など、乗数を使った演算子です。

リスト1.8:

// PHP5.5まではpow()を使う必要がありました
var_dump(pow(2, 3)); // int(8)
// PHP5.6で**演算子が追加されました
var_dump(2 ** 3); // int(8)

// 数値でない値を累乗しようとすると警告が発生します
// Warning: A non-numeric value encountered
var_dump('a' ** 3); // int(0)

　他のプログラミング言語では「べき乗演算子」と呼ばれることもあります。なお、「**」がメジャーですが、「^」が使われる言語もあります。

1.4　浮動小数点数（float, double, 実数）

PHPマニュアルより

言語リファレンス > 型 > 浮動小数点数
http://php.net/manual/ja/language.types.float.php

　浮動小数点数は、小数を含めた数を表現できる型です。「浮動小数点数（float）」「倍精度浮動小数点数（double）」「実数（real）」などと明確に区別されているプログラミング言語もありますが、PHPではすべてfloatになります。

リスト1.9:

$a = 1.123; // 通常の小数
$b = 1.1e2; // 指数形式(1.1×10の2乗)
$c = -3E-2;  // Eは小文字も大文字も可能(-3×10の-2乗)
var_dump($a); // float(1.123)
var_dump($b); // float(110)
var_dump($c); // float(-0.03)

　指数形式では多少の数学についての知識が必要になりますが、通常のWebプログラミングで必要になることはあまりないでしょう。

1.4.1　PHPは小数が得意ではない

　PHPに限らず、多くのコンピューターは小数を苦手としています。浮動小数点数の精度は有限なため、PHPでは正確に表現できない小数が存在します。表現には限界があるのです。

　この点についての理解を深めるため、誤判定が発生するサンプルを用意しました。リスト1.10では「1.1 + 2.2 = 3.3」であるはずなのに、結果が偽（false）になります。

リスト1.10: 小数の誤判定が発生し「1.1 + 2.2 = 3.3」にならない

$d = 1.1;
$e = 2.2;
$f = $d + $e;
var_dump($f === 3.3); // bool(false)

　このような不具合がおきる原因は、PHPが持つ内部的な値の精度の限界にあります。別の例を見てみましょう。

リスト1.11: 7.9999999999999991118になるため、比較が一致しない

$g = (0.1 + 0.7) * 10;
var_dump($g === 8.0); // bool(false)

　精度の限界により誤差が発生しています。そのため、一致しないという結果になります。

1.4.2　小数を扱う上で気をつけるべきこと

　誤判定の例で見てきたように、PHPの小数には限界があります。そのため、次の点に注意してください。

　・小数を直接比較して、等しいかどうかを調べてはならない。

　・小数は表現の限界により、丸めによる誤差が発生する可能性がある。

　正確に値を表現できない小数が存在する、ということを必ず覚えておきましょう。小数を安易に扱ってしまうと、思わぬ不具合に遭遇する可能性があります。

　なお、より詳しい理由が気になる方は、公式マニュアルを参照してください。

　・警告：浮動小数点数の精度

　　─http://php.net/manual/ja/language.types.float.php