Javaとオブジェクト指向　フィールド（４

今回はクラスの部品の一つである「フィールド」の説明です。

1 フィールドとは
2 フィールドとローカル変数　サンプルプログラム
3 フィールドとローカル変数
4 別クラスからフィールド利用
- 4.1 別クラスからのフィールド利用　サンプルプログラム
5 フィールド　復習問題
6 まとめ

フィールドとは

フィールドは簡単に言えば変数です。「メンバ変数」とも呼ばれます。フィールドはクラス内の状態を担当する部品で、クラス（またはインスタンス）の状態を保存する役割を担います。

ただし、第３章までで作成した変数はフィールドとは区別されます。第３章までの変数はメソッド内で宣言されており、フィールドはメソッド外で宣言された変数です。

フィールドとローカル変数　サンプルプログラム

以下のプログラムを「VarTest.java」という名前でworkフォルダ内に保存します。
保存が完了したら、コマンドプロンプトを起動し、コンパイルを行ってみましょう。

class VarTest{
   //フィールド
   String a = "フィールド";
   
    //メソッド
   void test(){
      //ローカル変数
      String b = "ローカル変数";
   }
}

class VarTest{

//フィールド

String a = "フィールド";

//メソッド

void test(){

//ローカル変数

String b = "ローカル変数";

}

実行例

C:\work>javac VarTest.java

※実行例はコンパイルの例を表示しています。

フィールドとローカル変数

前述の通り、フィールドはメソッドの外で宣言された変数で、ローカル変数はメソッドの中で宣言された変数となります。

フィールドとローカル変数はそれぞれ別の変数として区別して扱う必要があります。今回はフィールドとローカル変数の違いや特徴は一部のみ紹介します。

アクセス修飾子
スコープ
変数名が同一の場合
初期値

アクセス修飾子

フィールドにはローカル変数と違い「アクセス修飾子」を付ける必要があります。※他にもstaticなども付与できます。

フィールドの宣言	アクセス修飾子型変数名 ;
記述例	private int number ;

アクセス修飾子には以下の４種類があります。それぞれの種類の特徴や役割は別の記事で紹介します。

public
修飾子なし
protected
private

Javaでは基本的にフィールドにはアクセス修飾子「private」を付けるのですが、今回はつけません。（privateについてはカプセル化の項目で説明します）

また、クラス「VarTest」内のフィールドはアクセス修飾子の記述はありませんが、「修飾子なし」という種類に該当します。

//フィールド
String a = "フィールド";

1 2	//フィールド String a = "フィールド";

スコープ

変数が利用できる範囲であるスコープも変わります。スコープは｛｝の範囲となりますので、フィールドが利用できる範囲はクラス全体、ローカル変数は宣言された該当メソッドのみとなります。

プログラム「VarTest.java」を以下のように編集し、保存しましょう。
（print()メソッドの追加）
保存が完了したら、コマンドプロンプトを起動し、コンパイルを行ってみましょう。

class VarTest{
   //フィールド
   String a = "フィールド";
   
   //メソッド
   void test(){
      //ローカル変数
      String b = "ローカル変数";
   }
    
   //メソッド
    void print(){
        System.out.println(a);//フィールドの参照
        System.out.println(b);//ローカル変数の参照
    }
}

class VarTest{

//フィールド

String a = "フィールド";

//メソッド

void test(){

//ローカル変数

String b = "ローカル変数";

}

//メソッド

void print(){

System.out.println(a);//フィールドの参照

System.out.println(b);//ローカル変数の参照

}

実行例

C:\work>javac VarTest.java
VarTest.java:14: エラー: シンボルを見つけられません
System.out.println(b);//ローカル変数の参照
^
シンボル: 変数 b
場所: クラス VarTest
エラー1個

※実行例はコンパイルの例を表示しています。

VarTest.javaの補足

VarTestの編集後はprint()メソッドが追加されています。

フィールドである変数aは問題ありませんが、ローカル変数である変数bはtest()メソッド内では利用できますが、print()メソッドでは利用できなくなってしまい、コンパイルエラーとなります。

上記図のようにローカル変数であるbはtest()メソッド内でのみ利用でき、print()メソッドでは利用できません。

変数名が同一の場合

フィールドとローカル変数は別扱いとして扱われる為、フィールドとローカル変数で同じ名前の変数名を宣言することが可能です。

プログラム「VarTest.java」を以下のように編集し、保存しましょう。
（test()メソッドとprint()メソッドの編集）
保存が完了したら、コマンドプロンプトを起動し、コンパイルを行ってみましょう。

class VarTest{
   //フィールド
   String a = "フィールド";
   
   //メソッド
   void test(){
      //ローカル変数
      String b = "ローカル変数";
      //ローカル変数
      String a = "ローカル変数";
      System.out.println(a);//ローカル変数の参照
   }
    
   //メソッド
    void print(){
        System.out.println(a);//フィールドの参照
        //コンパイルエラーのため、コメントアウト
        //System.out.println(b);//ローカル変数の参照
    }
}

class VarTest{

//フィールド

String a = "フィールド";

//メソッド

void test(){

//ローカル変数

String b = "ローカル変数";

//ローカル変数

String a = "ローカル変数";

System.out.println(a);//ローカル変数の参照

}

//メソッド

void print(){

System.out.println(a);//フィールドの参照

//コンパイルエラーのため、コメントアウト

//System.out.println(b);//ローカル変数の参照

}

実行例

C:\work>javac VarTest.java

※実行例はコンパイルの例を表示しています。

VarTest.javaの補足

VarTestの編集後は３つの変数が宣言されています。
//フィールド
String a = “フィールド”;

//メソッド
void test(){
□□//ローカル変数
□□String b = “ローカル変数”;
□□//ローカル変数
□□String a = “ローカル変数”;
□□System.out.println(a);//ローカル変数の参照
}

aという変数が2か所で宣言されていますが、コンパイルエラーにはなりません。フィールドとローカル変数は区別される為、別変数と扱われます。

test()メソッド内でaという変数の表示を行っていますが、ローカル変数が利用されます。もし、フィールドとローカル変数で同一名を利用し、かつフィールドを利用したい場合は「this.変数名」と記述することで利用が可能です。

※混乱しそうな場合はフィールドとローカル変数では別の変数名を利用しましょう
※thisについては別記事で紹介

フィールドの初期値

ローカル変数は定義後、変数の初期化を行うことにより、データが初めて代入されます。ローカル変数では初期化を行わず参照を行うとコンパイルエラーとなります。

int number ; //宣言のみ
System.out.println(number) ; //データが代入されておらず、コンパイルエラー

フィールドは宣言を行うだけで自動的に初期値が設定されます。

//宣言のみ
String a ;

1 2	//宣言のみ String a ;

初期値は宣言した型によって異なります。初期値は以下のように設定されます。

型	初期値
数値	0
boolean	false
配列	null
Stringなどのクラス	null

別クラスからフィールド利用

別クラスからフィールドへのデータ格納および参照を行うには「インスタンス変数名.フィールド名」と記述します。

別クラスからのフィールド利用	インスタンス変数名.フィールド名 ;
記述例	Sample sample = new Sample() ; sample.name = “サンプル” ; System.out.println(sample.name) ;

記述例では、インスタンス変数を作成した後、「nameフィールドにデータ格納」と「nameフィールドの参照」を行っています。

別クラスからのフィールド利用　サンプルプログラム

以下のプログラムを「Number26.java」という名前でworkフォルダ内に保存します。
保存が完了したら、コマンドプロンプトを起動し、コンパイルおよび実行を行ってみましょう。

class Number26{
   public static void main(String[] args){
      //VarTestクラスからインスタンスを生成
      VarTest vt = new VarTest();
      //メソッドの利用
      vt.print();
    
      //フィールドにデータを設定
      vt.a = "上書き";
      vt.print();
   }
}

class Number26{

public static void main(String[] args){

//VarTestクラスからインスタンスを生成

VarTest vt = new VarTest();

//メソッドの利用

vt.print();

//フィールドにデータを設定

vt.a = "上書き";

vt.print();

}

実行例

C:\work>java Number26.java

C:\work>java Number26
フィールド
上書き

コンパイルおよび実行例です。

フィールド　復習問題

問題

以下の説明で誤りの記述を選んでください。
フィールドに付けるアクセス修飾子として誤りの記述を選んでください。
クラスAからインスタンス変数aを作成し、定義されているフィールドxを利用する際の記述として正しいものを選んで下さい。
お疲れ様でした。

解答群

1. フィールドとローカル変数は同一名を付けることができる
2. フィールドはメソッドの外で宣言された変数である
3. ローカル変数はメソッドの中で宣言された変数である
4. ローカル変数にはアクセス修飾子を付けることができる
1. public
2. private
3. protected
4. native
1. System.out.println(A x)
2. System.out.println(a x)
3. System.out.println(A.x)
4. System.out.println(a.x)

まとめ

フィールドはメソッドの外で宣言された変数
フィールドは状態を担当する
メソッドの中で宣言された変数はローカル変数と呼ばれる
フィールドにはアクセス修飾子を付ける
フィールドとローカル変数は区別される
フィールドとローカル変数は同一の名前を付けることが可能

Tags: Java, オブジェクト指向, フィールド, メソッド, 型

フィールドとは

フィールドとローカル変数 サンプルプログラム

フィールドとローカル変数

アクセス修飾子

スコープ

VarTest.javaの補足

変数名が同一の場合

VarTest.javaの補足

フィールドの初期値

別クラスからフィールド利用

別クラスからのフィールド利用 サンプルプログラム

フィールド 復習問題

まとめ

フィールドとローカル変数　サンプルプログラム

別クラスからのフィールド利用　サンプルプログラム

フィールド　復習問題