【Java Silver対策】インスタンスとメソッドについて学習しよう【例題にも挑戦！】中編

引き続き「インスタンスとメソッド」について学習します

第６章ではインスタンスとメソッドについて学習しますが、中編の今回は主に「メソッドの呼び出しと定義」「可変長引数」「return文」「メソッドのオーバーロード」について解いていきます。

前編はこちら。

今回も引き続き解説の参考と例題の引用は【黒本】と呼ばれる「徹底攻略Java SE 11 Silver問題集」から行っていきます。

メソッドの呼び出しと定義

メソッドを呼び出すには、「メソッド名（引数）」を記述しなければいけません。

例えば、Calculatorというクラスに以下のようにメソッドを定義したとします。

public class Calculator {
    // メソッドの定義
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public int subtract(int a, int b) {
        return a - b;
    }

    public int multiply(int a, int b) {
        return a * b;
    }

    public double divide(int a, int b) {
        if (b == 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Divisor cannot be zero");
        }
        return (double) a / b;
    }
}

呼び出し元のメソッドに値を戻すには、return文を使用します。
次に、Calculatorクラスのインスタンスを生成し、そのインスタンスを使ってメソッドを呼び出します。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Calculatorクラスのインスタンスを生成
        Calculator calculator = new Calculator();

        // メソッドの呼び出し
        int sum = calculator.add(10, 5);           // 10 + 5 = 15
        int difference = calculator.subtract(10, 5); // 10 - 5 = 5
        int product = calculator.multiply(10, 5);    // 10 * 5 = 50
        double quotient = calculator.divide(10, 5);  // 10 / 5 = 2.0

        // 結果の表示
        System.out.println("Sum: " + sum);
        System.out.println("Difference: " + difference);
        System.out.println("Product: " + product);
        System.out.println("Quotient: " + quotient);
    }
}

メソッドはクラス内に定義され、インスタンスを通して呼び出されます。メソッドの呼び出しにはメソッド名と必要な引数を指定し、戻り値がある場合はそれを変数に代入して使用します。

また、戻り値については以下のポイントを押さえておきましょう。

次のプログラムを確認してください。

1. public class Sample {
2.     private String value;
3.     public void setValue(String value){
4.        this.value = value;
5.     }
6.     public String getValue(){
7.         return this.value;
8.     }
9.  }

このクラス利用する以下のプログラムを、コンパイル、実行したときの結果として、正しいものを選びなさい。（１つ選択）

1. public class Main{
2.    public static void main(String[] args) {
3.        Sample s = new Sample();
4.        String val = s.setValue("hello");
5.        s.getValue();
6.        System.out.println(val);
7.    }      
8.  }             

A.　Mainクラスの４行目でコンパイルエラーが発生する。
B.　Mainクラスの５行目でコンパイルエラーが発生する。
C.　Mainクラスの４行目と５行目でコンパイルエラーが発生する。
D.　何も表示されない。
E.　nullが表示される。
F.　実行時に例外がスローされる。

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

可変長引数

可変長引数のポイント

１．メソッドの引数リストにおいて、可変長引数は1つだけ使用できます。また、それは引数リストの最後に位置する必要があります。

// 正しい例
public void exampleMethod(String fixedArg, int... varArgs) { }

// 間違った例（コンパイルエラー）
public void wrongExample(int... varArgs, String anotherArg) { }

２．可変長引数はメソッド内部では配列として扱われます。そのため、配列操作と同様にアクセスできます。

public void printNumbers(int... numbers) {
    for (int number : numbers) {
        System.out.println(number);
    }
}

３．可変長引数を持つメソッドは、引数を渡さなくても呼び出すことができます。この場合、空の配列が渡されます。

Calculator calculator = new Calculator();
int result = calculator.sum(); // 結果は0

次の中から、メソッドの宣言として正しいものを選びなさい。（１つ選択）

A.　void method(void){}
B.　void method(int values…){}
C.　void method(int… values, String name){}
D.　void method(int… a,int… b ){}
E.　選択肢CとDの両方とも正しい
F.　選択肢はすべて正しい
G.　選択肢AからDはすべて間違っている

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

return文

return文（ジャンプステートメント）はJavaSilver対策編第４章後半の回でも紹介しましたが、呼び出し元のメソッドに値を戻すという機能のほかに、呼び出し元に制御を戻すという機能も備えています。そのため、returnだけを記述することも可能です。

使用上の注意点

1. 戻り値の型に注意: return文で返す値の型は、メソッドの戻り値の型と一致している必要があります。型が一致しない場合、コンパイルエラーが発生します。
2. 全てのコードパスで値を返す: 戻り値を持つメソッドでは、全てのコードパスが値を返すことを保証する必要があります。そうしないとコンパイルエラーになります。
3. メソッドの終了を意図して使用: return文はメソッドの終了を意図して使用します。特に途中で処理を終了する場合は、意図しない終了が発生しないように注意が必要です。
4. 後続のコードが実行されない: return文の後に続くコードは実行されません。これはメソッド内の早期終了を目的とする場合に有用ですが、後続の処理が必要な場合は注意が必要です。

次のプログラムをコンパイル、実行したときの結果として、正しいものを選びなさい。（１つ選択）

1. public class Sample{
2.    public void method(int num) {
3.       if(num < 0) return;
4.       System.out.println("A");
5.       return;
6.       System.out.println("B");
7.    }
8. }                 

A.　３行目でコンパイルエラーが発生する。
B.　５行目でコンパイルエラーが発生する。
C.　６行目でコンパイルエラーが発生する。
D.　「A」と表示される。
E.　「A」「B」と表示される。

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

メソッドのオーバーロード

メソッドのオーバーロードとは、同じ名前のメソッドを複数定義し、異なる引数リストを持たせることです。この方法により、同じ操作を異なる方法で行うことができます。オーバーロードされたメソッドは、引数の数や型によって呼び出されるメソッドが決定されるため、コードの可読性と柔軟性が向上します。

具体例を実際のコードで確認してみましょう。

public class MathUtils {

    // 2つの整数の和を計算するメソッド
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    // 3つの整数の和を計算するメソッド
    public int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }

    // 2つの小数の和を計算するメソッド
    public double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MathUtils mathUtils = new MathUtils();

        // 2つの整数の和を計算
        System.out.println("Sum of 2 and 3: " + mathUtils.add(2, 3)); // 5

        // 3つの整数の和を計算
        System.out.println("Sum of 2, 3, and 4: " + mathUtils.add(2, 3, 4)); // 9

        // 2つの小数の和を計算
        System.out.println("Sum of 2.5 and 3.5: " + mathUtils.add(2.5, 3.5)); // 6.0
    }
}

1. メソッド名:
   • 全てのメソッドがaddという名前を持っています。
2. 引数リスト:
   • 最初のaddメソッドは2つの整数（int a, int b）を引数に取ります。
   • 二番目のaddメソッドは3つの整数（int a, int b, int c）を引数に取ります。
   • 三番目のaddメソッドは2つの小数（double a, double b）を引数に取ります。
3. 呼び出し時の挙動:
   • mathUtils.add(2, 3)は2つの整数を引数に取るaddメソッドを呼び出します。
   • mathUtils.add(2, 3, 4)は3つの整数を引数に取るaddメソッドを呼び出します。
   • mathUtils.add(2.5, 3.5)は2つの小数を引数に取るaddメソッドを呼び出します。

使用上の注意点

1. 引数リストの異なるメソッドを定義する:
   • オーバーロードするメソッドは、引数の数または型が異なる必要があります。引数の型や数が同じで、名前だけが異なるメソッドを定義することはできません。
2. 曖昧な呼び出しを避ける:
   • 呼び出しが曖昧になる場合、コンパイラはどのメソッドを呼び出すべきか判断できず、エラーが発生します。

次のプログラムをコンパイル、実行したときの結果として、正しいものを選びなさい。（１つ選択）

1. public class Main {
2.    public static void main(String[] args) {
3.        Main m = new Main();
4.       System.out.println(m.calc(2,3));
5.   }
6.    private double calc(double a, int b){
7.       return (a + b)/2;
8.    }
9.    private double calc(int a, double b){
10.        return (a + b)/2;
11.    }
12. }

A.　４行目でコンパイルエラーが発生する。
B.　６行目でコンパイルエラーが発生する。
C.　９行目でコンパイルエラーが発生する。
D.　選択肢BとCの両方。
E.　2.5が表示される。

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

後編に続きます

今回は「インスタンスとメソッド」について、「メソッドの呼び出しと定義」「可変長引数」「return文」「メソッドのオーバーロード」について解きました。

以上で今回の学習記録を終えます。

ここまでご覧いただきありがとうございました。