【Java】キャスト変換とは？仕組みと使い方を徹底解説！初心者向けサンプル付き

お疲れ様です。はるさらと申します。

Javaを勉強していると、
「キャスト変換」という言葉を耳にするかもしれません。

これは、Javaでプログラミングをする上で、
データの種類（型）を一時的に変えるために、
とっても重要で基本的な仕組みなんです。

この記事では、経験の浅い方でもつまずかないように、
Javaのキャスト変換について、「なぜ必要なのか？」
「どうやって使うのか？」 を具体的なサンプルコードを交えて、
かみ砕いて解説していきます。

Table of Contents

キャスト変換とは？

まず、キャスト変換とは何か？を一言でまとめます。

Javaにおけるキャスト変換とは、
「あるデータ型の値を、別のデータ型の値として一時的に扱う」ための処理のことです。

例えば、

整数の「int型」の値を、より大きな整数の「long型」として扱いたい
小数の「double型」の値を、整数の「int型」として扱いたい
親クラス（スーパークラス）のオブジェクトを、子クラス（サブクラス）の型として扱いたい

といった、データ型が異なる場面で、
Javaに「この値をこの型として扱ってください！」と
明示的に指示するためのものです。

キャスト変換が必要な理由

「なんで、わざわざ型を変えないといけないの？」と思いますよね。

これはJavaが静的型付け言語という性質を持っているためです。

静的型付け言語であるJavaでは、
変数の型は宣言した後は変わりません。

型の違うデータをそのまま代入しようとすると、
プログラムがエラーになってしまいます。

型が違うとエラーになる例

int num = 10.5; // これはコンパイルエラー！double型の値をint型に入れられない

ここで「キャスト変換」が登場します。

Javaには、大きく分けて2種類のキャストがあります。

暗黙的な型変換（自動型変換）
明示的な型変換（キャスト）

この2つを理解すると、キャスト変換の使いどころが
思い浮かぶようになってきます。

暗黙的な型変換（アップキャスティング）とは？

暗黙的な型変換（またはアップキャスティング）は、
データが失われる心配がない場合に、
Javaが自動的に行ってくれる型変換です。

例えば、小さな箱（int）の中身を、
より大きな箱（longやdouble）に移すようなイメージです。

変換元	変換先	安全性	キャスト記法
`int`	`long`	〇	不要
`int`	`double`	〇	不要
`float`	`double`	〇	不要

これは安全なので、特に何も書かなくてもJavaが自動で変換してくれます。

明示的な型変換（ダウンキャスティング）とは？

明示的な型変換、これが一般的に「キャスト」と呼ばれる処理で、
データ型の名前を**()で囲って**記述する必要があります。

これは、データが失われる可能性（精度が落ちる、値が入りきらないなど）がある場合に
必要になります。

例えば、大きな箱（double）の中身を、
小さな箱（int）に移すようなイメージです。

変換元	変換先	安全性	キャスト記法
`double`	`int`	×（小数点が失われる）	必要
`long`	`int`	×（値が大きすぎる可能性がある）	必要
親クラス	子クラス	×（実行時エラーの可能性）	必要

この「データが失われるかもしれないから、
あなたの責任でやってね！」というのが明示的なキャストの本質です。

基本を学ぼう！プリミティブ型のキャスト

まずは、Javaの基本的なデータ型である
プリミティブ型（intやdoubleなど）のキャストから見ていきましょう。

サンプルコード1：プリミティブ型の基本キャスト

経験の浅い方が最初につまずきやすいのは、
「小数点の切り捨て」 の挙動です。

double型をint型にキャストすると、
小数の部分は切り捨てられてしまうことを確認してみましょう。

public class PrimitiveCastExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 暗黙的な型変換（int -> double: 安全なのでキャスト不要）
        int integerValue = 10;
        double doubleValueAuto = integerValue; // 10.0 に自動変換される

        // 明示的な型変換（double -> int: データ欠損の可能性があるためキャストが必要）
        double decimalValue = 10.85;
        // (int) を使って明示的に int型 にキャストする
        int integerValueCasted = (int) decimalValue; 
        
        // long型からint型へのキャスト（値が収まる場合はOKだが、明示的なキャストは必須）
        long longValue = 200L;
        // (int) を使って明示的に int型 にキャストする
        int integerValueFromLong = (int) longValue;

        System.out.println("--- プリミティブ型のキャスト結果 ---");
        System.out.println("int -> double (自動): " + doubleValueAuto);
        System.out.println("double (10.85) -> int (明示): " + integerValueCasted);
        System.out.println("long (200L) -> int (明示): " + integerValueFromLong);
    }
}

【実行結果】

--- プリミティブ型のキャスト結果 ---
int -> double (自動): 10.0
double (10.85) -> int (明示): 10
long (200L) -> int (明示): 200

コードの重要なポイント

double doubleValueAuto = integerValue; のように、
小さい型から大きい型への代入は、キャスト記法なしでOKです（自動変換）。
int integerValueCasted = (int) decimalValue; のように、
大きい型から小さい型へ変換する場合、
(変換したい型) という形で明示的にキャストする必要があります。
double から int へのキャストでは、
値が 10.85 から 10 に切り捨てられていることに注目してください。
これがデータ欠損の典型例です。
丸めたい場合は、Math.round()などのメソッドを使うのが一般的です。

実務で役立つ！参照型のキャスト

プリミティブ型だけでなく、
Javaではクラスのオブジェクト（参照型）でもキャスト変換を行います。

これは主に**ポリモーフィズム（多態性）**と組み合わせて使用されます。

サンプルコード2：クラス間のアップキャスト・ダウンキャスト

ここでは、「動物」を親クラス、
「犬」を子クラスとして、キャストの挙動を見てみましょう。

// 親クラス
class Animal {
    public void cry() {
        System.out.println("動物が鳴きました");
    }
}

// 子クラス
class Dog extends Animal {
    @Override
    public void cry() {
        System.out.println("ワンワン！");
    }
    public void run() {
        System.out.println("犬が走ります");
    }
}

public class ReferenceCastExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. アップキャスト (安全なのでキャスト不要)
        Dog dog = new Dog();
        Animal animal = dog; // DogオブジェクトをAnimal型として扱う (自動)
        
        System.out.println("--- 参照型のキャスト結果 ---");
        animal.cry(); // 実行されるのはDogクラスのメソッド（オーバーライドされているため）
        // animal.run(); // コンパイルエラー！Animal型にはrun()メソッドがない
        
        // 2. ダウンキャスト (明示的なキャストが必要)
        // Animal型として扱われていたオブジェクトを、再度 Dog型として扱う
        if (animal instanceof Dog) { // 安全のため、instanceofでチェック
            Dog realDog = (Dog) animal; // (Dog) を使って明示的にダウンキャスト
            realDog.run(); // Dog型に戻したので、run()メソッドが呼べる
        }
        
        // 3. 危険なダウンキャストの例 (実行時エラー: ClassCastException)
        // Animal animal2 = new Animal(); 
        // Dog dog2 = (Dog) animal2; // ★実行時エラーの可能性！
    }
}

【実行結果】

--- 参照型のキャスト結果 ---
ワンワン！
犬が走ります

コードの重要なポイント

Animal animal = dog; （アップキャスト）は、自動的に行われます。
これは、Dogは必ずAnimalでもある、という関係が成り立つためです。
この場合、animal変数から呼べるメソッドは
Animal型で定義されているものに限定されます。
Dog realDog = (Dog) animal; （ダウンキャスト）は、
明示的なキャストが必要です。
これは、「本当にそのオブジェクトはDog型として扱えるのか？」という
保証がないためです。
ダウンキャストを行う際は、if (animal instanceof Dog) のように、
instanceof演算子を使って、
本当にその型に変換可能かを実行前にチェックすることが、
実務では必須となります。
このチェックがないと、変換できない場合に
**ClassCastException**という致命的な実行時エラーが発生してしまいます。

キャスト変換の「落とし穴」と代替手法

キャストは便利ですが、特に経験の浅い方が間違えやすいポイントや、
安全な代替手法があります。

経験の浅い方が間違えやすいポイント

1. プリミティブ型のキャストでは「四捨五入」されない

先ほどの例の通り、double から int へのキャストは常に切り捨てです。
四捨五入したい場合は、キャストの前にMath.round()メソッドを使って、
値を整数に丸めるようにしましょう。

double value = 10.85;
// NG: 10 になる
int ng = (int) value; 
// OK: 11 になる (long型をint型にキャスト)
int ok = (int) Math.round(value);

2. 参照型のキャストは「型の互換性」が必須

全く関係のないクラス同士をキャストしようとしてもできません。
例えば、String型をInteger型にキャストすることはできません。

また、ダウンキャストは、もともと子クラスとして生成されたオブジェクトを
親クラスの変数に入れている場合にのみ成功します。

サンプルコード3：`String`から`int`への変換はキャストではない

プログラミングで頻繁に出てくるのが、
文字列（String）を数値（int）に変換する処理です。

これを「キャスト」だと誤解している方もいるかもしれません。

これは厳密には**キャスト変換ではなく、「解析（パース）」**と呼ばれる処理です。

Java

public class ConversionAlternativeExample {
    public static void main(String[] args) {
        String numberString = "12345";
        
        // NG: これはコンパイルエラー！Stringとintは互換性がないのでキャスト不可
        // int num = (int) numberString; 
        
        // OK: Integerクラスのparse...メソッドで文字列を解析する
        try {
            int parsedInt = Integer.parseInt(numberString);
            System.out.println("String -> int (解析): " + parsedInt);
            
            // 変換に失敗する例
            String invalidString = "123a";
            // ★実行時エラーの可能性！
            // int errorInt = Integer.parseInt(invalidString); 
            
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println("エラー: 数値に変換できない文字列です");
        }
    }
}

【実行結果】

String -> int (解析): 12345

コードの重要なポイント

Integer.parseInt(String) のように、
parse系のメソッドは、文字列をその型の値に**変換（解析）**するものです。
キャストとは目的が異なります。
この変換は、もし文字列が数値として正しくない場合（例:"123a"）、NumberFormatExceptionという実行時エラーを発生させます。
そのため、実務ではtry-catchブロックでエラー処理をすることが必須となります。

まとめ

最後に、この記事のポイントをおさらいしましょう！

キャスト変換とは、あるデータ型の値を、
別のデータ型として一時的に扱うための処理です。
自動型変換（暗黙的なキャスト）：小さい型から大きい型へは、
データ欠損がないので自動でOK。
明示的なキャスト：大きい型から小さい型へ、または参照型のダウンキャストには、
(変換したい型) という形式で明示的な指定が必要です。
注意点：明示的なキャストでは、データの切り捨てや**ClassCastException、NumberFormatExceptionなどの
実行時エラーが発生するリスクがあります。
instanceofやtry-catch**を使って安全性を確保しましょう！