プリミティブ型

プリミティブ型またはプリミティブデータ型（英: primitive data type）は、データ型の分類用語であり、データ型の中で最も基本的なものを指している。基本データ型（basic data type）とも言われる^[1]。プログラミング言語の仕様に組み込まれる形で標準的に用意されていることから、言語によっては組み込み型（built-in type）と呼ばれることもある^[2]。直訳して原始型と呼ばれることもある。

対義的な分類用語は、複合データ型（英語版）（composite data type）である。コンポジット型、コンポジットデータ型、あるいは複合型とも呼ばれる。複合データ型は、プリミティブ型および複合データ型の構造的または再帰的な組み合わせ（コンポジション）で形成されるデータ型である。なお、「コンポジットデータ型」という用語は、PL/SQLにおける「スカラーデータ型」の対義語としても用いられている^[3]。

概要編集

プログラミング言語理論（英語版）や理論計算機科学における代数的データ型の視点では、「そのデータ型の定義の中に構成要素として自身あるいは他のデータ型を含まない型」がプリミティブ型である^{[注釈 1]}。

本記事における以降の説明は、上述の理論的な分類に従ったものではなく、プログラミング言語ごとに規定されている基本的な型について述べている。

代表的なプリミティブ型を一部列挙:

文字型 (character, char) - 1バイトの文字型のほか、2バイトや4バイトの文字型が用意されていることもある。文字セット（エンコーディング）は言語や処理系に依存するが、UTF-8、UTF-16やUTF-32によるUnicodeのサポートが一般的。文字型の配列によって文字列型が実装されている言語もある。
整数型 (integer, int, short, long, byte) - 各種のサイズがあるが、1, 2, 4, 8バイトの整数型が用意されていることが多い。符号付きのほか、符号無しの型が用意されていることもある。
浮動小数点数型 (float, single, double, real, double precision) - 各種のサイズがあるが、IEEE 754に準拠した単精度と倍精度の浮動小数点数型が用意されていることが多い。
固定小数点数型 (fixed) - 各種の固定精度やスケール指定可能なものがある。
ブーリアン型 (boolean, bool) - 真値 (true) または偽値 (false) をとるブール代数型。
ポインタ型 - オブジェクトを指し示すためのメモリ上のアドレス情報を保持する型。C/C++では整数値と相互変換可能。
参照型 - オブジェクトを参照するための型。

ポインタ型や参照型では、それら自身よりも大きなサイズのオブジェクトを指し示すこともできる。ハンドル型と呼ばれることもあるが、内部的にはポインタあるいは参照と等価であることが多い。

プリミティブ型にもなりうる^[要出典]、より高度な型を一部列挙:

ML, Pythonのタプル
LISPの連結リスト
Fortran, C (C99), Pythonの複素数
LISPの有理数
第一級関数、クロージャ、LISPやMLのような関数型言語の再帰

プリミティブ型が最も高速な演算を行える言語構成要素である場合が多い。例として整数の加算は、単一マシン命令として演算され、プロセッサによっては単一マシン命令で文字列を処理する具体的な命令を提供している。特に、C言語標準では「plainなint型オブジェクトのサイズは実行環境のアーキテクチャに依存する」とされている。これは、32ビットアーキテクチャではint型が32ビットになりえることを意味する。

Smalltalkではプログラムによって拡張されたプリミティブデータ型を許可しており、それらの型の演算命令を追加することもでき、場合によっては言語固有の演算命令を再定義することもできる。

Javaのプリミティブ型編集

Javaでは以下の型をプリミティブデータ型として規定している^[4]。

Javaのプリミティブデータ型
型名	説明
`byte`	符号付き8ビット整数型
`short`	符号付き16ビット整数型
`int`	符号付き32ビット整数型
`long`	符号付き64ビット整数型
`float`	32ビット単精度浮動小数点数型
`double`	64ビット倍精度浮動小数点数型
`boolean`	ブーリアン型
`char`	16ビットUnicode (UTF-16) 文字型

Javaのプリミティブ型はオブジェクトではないため、そのままでは配列以外のコレクションに格納することができない。プリミティブ型をラップしてオブジェクトとして扱えるようにするため、各プリミティブ型にはプリミティブラッパークラスが用意されている。

.NETのCLRプリミティブ型編集

.NET Framework/.NET Coreの共通言語ランタイム (CLR/CoreCLR) では、System.Type.IsPrimitiveプロパティによって、型がCLRプリミティブ型であるかどうかを判定できる^[5]。各.NET言語の組み込みの値型は必ずしもCLRプリミティブ型ではないが、CLRプリミティブ型はすべて値型である。

例えば、十進浮動小数点数型System.Decimalは値型（構造体）であり、C#の組み込み型decimalでもあるが、CLRプリミティブ型ではない。ポインタまたはハンドルを表すときに使用されるプラットフォーム固有の型System.IntPtrは値型であり、CLRプリミティブ型でもあるが、C#の組み込み型ではない（C# 9.0以降はnintとして組み込み型となった^[6]）。

CLRプリミティブ型は共通中間言語 (CIL) 上で専用の命令を持つなどの特別な性質がある。