第10章 配列

int[]     ai;        // array of int
short[][] as;        // array of array of short
short     s,         // scalar short
          aas[][];   // array of array of short
Object[]  ao,        // array of Object
          otherAo;   // array of Object
Collection<?>[] ca;  // array of Collection of unknown type

前述の宣言では、配列オブジェクトは作成されません。 次に、配列オブジェクトを作成する配列変数の宣言の例を示します:

Exception ae[]  = new Exception[3];
Object aao[][]  = new Exception[2][3];
int[] factorial = { 1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040 };
char ac[]       = { 'n', 'o', 't', ' ', 'a', ' ',
                    'S', 't', 'r', 'i', 'n', 'g' };
String[] aas    = { "array", "of", "String", };

ローカル変数宣言文:

byte[] rowvector, colvector, matrix[];

は次と同等です。

byte rowvector[], colvector[], matrix[][];

各局所変数の配列型は変更されないためです。 同様に、ローカル変数宣言文は次のようになります:

int a, b[], c[][];

次の宣言文のシリーズと同じです:

int a;
int[] b;
int[][] c;

大カッコは、CおよびC++++の潜在的差異の対象として宣言者で使用できます。 一方、変数宣言の一般規則では、タイプと宣言の両方にカッコが表示されるため、ローカル変数宣言文は次のようになります:

float[][] f[][], g[][][], h[];  // Yechh!

次の一連の宣言と同等です:

float[][][][] f;
float[][][][][] g;
float[][][] h;

配列型の形式は、次のパラメータ宣言で同じ配列型を使用します:

void m(int @A [] @B []  x) {}
void n(int @A [] @B ... y) {}

この場合、次のフィールド宣言は配列タイプが同じであると考えられます:

int @A [] f @B [];
int @B [] @A [] g;

class Gauss {
    public static void main(String[] args) {
        int[] ia = new int[101];
        for (int i = 0; i < ia.length; i++) ia[i] = i;
        int sum = 0;
        for (int e : ia) sum += e;
        System.out.println(sum);
    }
}

このプログラムは出力を生成します:

5050

このプログラムは、intの型配列を持つ変数ia、つまりint[]を宣言します。 変数iaは、配列作成式(§15.10.1)によって作成された、新しく作成された配列オブジェクトを参照するように初期化されます。 配列作成式は、配列に101コンポーネントを含めることを指定します。 配列の長さは、次に示すように、フィールドlengthを使用して使用できます。 プログラムは、配列に0から100までの整数を入力し、これらの整数を合計して結果を出力します。

class Point { int x, y; }
class ColoredPoint extends Point { int color; }
class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ColoredPoint[] cpa = new ColoredPoint[10];
        Point[] pa = cpa;
        System.out.println(pa[1] == null);
        try {
            pa[0] = new Point();
        } catch (ArrayStoreException e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

このプログラムは出力を生成します:

true
java.lang.ArrayStoreException: Point

変数paはPoint[]型を持ち、変数cpaはその値としてColoredPoint[]型のオブジェクトへの参照を持ちます。 ColoredPointはPointに割り当てることができるため、cpaの値をpaに割り当てることができます。

この配列paへの参照。たとえば、pa[1]がnullかどうかをテストしても、実行時型エラーは発生しません。 これは、ColoredPoint[]型の配列の要素が ColoredPointであり、PointがColoredPointのスーパークラスであるため、すべてのColoredPointがPointを表すことができるためです。

一方、配列paへの割当てにより、ランタイム・エラーが発生する可能性があります。 コンパイル時に、paの要素への割当てがチェックされ、割り当てられた値がPointであることが確認されます。 ただし、paはColoredPointの配列への参照を保持しているため、実行時に割り当てられた値の型がColoredPointの場合にのみ、この割当てが有効になります。

Java Virtual Machineは、実行時にこのような状況をチェックして、割当てが有効であることを確認します。有効でない場合は、ArrayStoreExceptionがスローされます。

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] ia = { { 1, 2 }, null };
        for (int[] ea : ia) {
            for (int e: ea) {
                System.out.println(e);
            }
        }
    }
}

このプログラムは出力を生成します:

1
2

配列iaの2番目のコンポーネント(null参照)の索引付けを試行する際に、NullPointerExceptionが発生する前に。

class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] ia1 = { 1, 2 };
        int[] ia2 = ia1.clone();
        System.out.print((ia1 == ia2) + " ");
        ia1[1]++;
        System.out.println(ia2[1]);
    }
}

このプログラムは出力を生成します:

false 2

ia1およびia2によって参照される配列のコンポーネントが異なる変数であることを示す。

多次元配列の複製時にサブ配列が共有されるという事実は、次のプログラムによって示されます。

class Test2 {
    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        int[][] ia = { { 1, 2 }, null };
        int[][] ja = ia.clone();
        System.out.print((ia == ja) + " ");
        System.out.println(ia[0] == ja[0] && ia[1] == ja[1]);
    }
}

このプログラムは出力を生成します:

false true

ia[0]であるint[]配列と、ja[0]であるint[]配列が同じ配列であることを示します。

class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] ia = new int[3];
        System.out.println(ia.getClass());
        System.out.println(ia.getClass().getSuperclass());
        for (Class<?> c : ia.getClass().getInterfaces())
            System.out.println("Superinterface: " + c);
    }
}

このプログラムは出力を生成します:

class [I
class java.lang.Object
Superinterface: interface java.lang.Cloneable
Superinterface: interface java.io.Serializable

ここで、文字列"[I"は、Classオブジェクト"array with component type int"の実行時型のシグネチャです。

class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] ia = new int[3];
        int[] ib = new int[6];
        System.out.println(ia == ib);
        System.out.println(ia.getClass() == ib.getClass());
    }
}

このプログラムは出力を生成します:

false
true

iaとibは異なる配列を参照しますが、Classオブジェクトの比較の結果は、int型のコンポーネントを持つすべての配列が同じ配列型(つまり、int[])のインスタンスであることを示しています。