Java puzzlers 2013 at JavaFesta Japan

JJaavvaa PPuuzzzzlleerrss AAttttaacckk ooff tthhee OObbjjeecctt##CClloonnee

櫻庭　祐一寺田　佳央

コード中に発生する勘違い

�  JJaavvaa プログラミングのパズル � 奇妙な振る舞いをする小さなプログラム � 複数の選択肢から、何が表示される？ � ミステリーの解明 � 問題の解決方法 � 教訓

ルール：全て４択です

public class JavaPuzzlers { 　 public static void main(String... args) { "　　　http://www.java-users.jp 　　"　　　System.out.println(“Japan Java User Group Presents!”); } " } "

11))  JJaappaann JJaavvaa UUsseerrss GGrroouupp PPrreesseennttss!! 22))  JJaavvaa PPuuzzzzlleerrss 33))  00xxccaaffeebbaabbee 44))  その他全員参加です

11 問目

１.. FFiinnddRRoooottss class Ancestor {" String name = "祖先”;" String getName() {return name;}"}"class Descendant extends Ancestor {" String name = "子孫";" @Override" String getName() {return name;}"}""public class FindRoots {" public static void main(String argv[]) {" Ancestor person = new Descendant();" System.out.println(" person.name + ":" + person.getName());" }"}"

1) 祖先：祖先2) ⼦子孫：⼦子孫3) 祖先：⼦子孫4) ⼦子孫：祖先

正解は

class Ancestor {" String name = "祖先”;" String getName() {return name;}"}"class Descendant extends Ancestor {" String name = "子孫";" @Override" String getName() {return name;}"}""public class FindRoots {" public static void main(String argv[]) {" Ancestor person = new Descendant();" System.out.println(" person.name + ":" + person.getName());" }"}"

１.. FFiinnddRRoooottss

3) 祖先：⼦子孫

�  フィールドはコンパイル時に親クラスの情報を引き継ぎます �  メソッドは実行時に上書きしたメソッドを呼び出します �  仮にどうしても子のフィールドにアクセスしたい場合、　　　キャストして取得します

11．解説

class Ancestor {" String name = "祖先”;" String getName() {return name;}"}"class Descendant extends Ancestor {" String name = "子孫";" @Override" String getName() {return name;}"}""public class FindRoots {" public static void main(String argv[]) {" Ancestor person = new Descendant();" System.out.println(" ((Descendant)person).name + ":" + person.getName());" }"}"

１.. 解決方法

3) 祖先：⼦子孫

�  フィールドは隠蔽し直接アクセスしないようにしてください

１．教訓

22 問目

public class MajorityVote {" public static void main(String... args) {" Random[] randoms = new Random[10];" for (int i = 0; i < 10; i++)" randoms[i] = new Random(System.currentTimeMillis());"" int count = 0;" boolean option = randoms[0].nextBoolean();" for (int i = 1; i < 10; i++)" if (option == randoms[i].nextBoolean()) count++;"" System.out.println((count > 5)? "YES": "NO");" }"}"

22．MMaajjoorriittyyVVoottee 11))  YYEESS 22))  NNOO 33)) 場合による 44)) tthhrrooww EExxcceeppttiioonn

正解は

public class MajorityVote {" public static void main(String... args) {" Random[] randoms = new Random[10];" for (int i = 0; i < 10; i++)" randoms[i] = new Random(System.currentTimeMillis());"" int count = 0;" boolean option = randoms[0].nextBoolean();" for (int i = 1; i < 10; i++)" if (option == randoms[i].nextBoolean()) count++;"" System.out.println((count > 5)? "YES": "NO");" }"}"

22．MMaajjoorriittyyVVoottee 11))  YYEESS

�  RRaannddoommのコンストラクタは、乱数シードを指定します

�  ループは11 ミリ秒の間に処理が完了します → 乱数シードが全て同一となります

�  デフォルトコンスタクタはSSyysstteemm..nnaannooTTiimmee(())を使用　　します

22．解説

public class MajorityVote {" public static void main(String... args) {" Random[] randoms = new Random[10];" for (int i = 0; i < 10; i++)" randoms[i] = new Random();"" int count = 0;" boolean option = randoms[0].nextBoolean();" for (int i = 1; i < 10; i++)" if (option == randoms[i].nextBoolean()) count++;"" System.out.println((count > 5)? "YES": "NO");" }"}"

22.. 解決方法

�  デフォルトのコンストラクタを使用してください

�  テスト時など乱数系列をあえて同一にするテクニックもあります

22．教訓

33 問目

public class CutAndPaste{ public static void main(String... argv) {"

String firstLine = "1,2,3"; String secondLine = "4,5,6"; List<String> firstList = "

Arrays.asList(firstLine.split(”,")); List<String> secondList = "

Arrays.asList(secondLine.split(”,")); firstList.addAll(secondList); for(String data : firstList){ System.out.print(data); } } }"

33．CCuuttAAnnddPPaassttee 11)) 112233 22)) 112233445566 33)) コンパイル・エラー 44)) ランタイム・エラー

正解は

public class CutAndPaste { public static void main(String argv[]){" String firstLine = "1,2,3"; String secondLine = "4,5,6"; List<String> firstList = "

"Arrays.asList(firstLine.split("\\,")); List<String> secondList ="

"Arrays.asList(secondLine.split("\\,")); firstList.addAll(secondList); for(String data : firstList){ System.out.print(data); } } }"

33．CCuuttAAnnddPPaassttee 44)) ランタイム・エラー

UUnnssuuppppoorrtteeddOOppeerraattiioonnEExxcceeppttiioonn を送出

�  AArrrraayyss..aassLLiisstt は固定サイズのリストを生成します �  aassLLiisstt(())で取得したリストに対して,, aadddd,, aaddddAAllll 等は　　　　実行できません

33.. 解説

public class CutAndPaste { public static void main(String argv[]) {"

String firstLine = "1,2,3"; String secondLine = "4,5,6"; List<String> firstList = new ArrayList<>("

Arrays.asList(firstLine.split("\\,"))); List<String> secondList = "

Arrays.asList(secondLine.split("\\,")); firstList.addAll(secondList); for(String data : firstList){ System.out.print(data); } } }" 固定サイズのリストから、新たな可変リストを生成

33.. 解決方法

�  可変のリストを作成したい場合は、固定サイズのリストより新たな可変リストのコピーを生成します

33.. 教訓

４問目

public class WaltzRhythm {" public static void main(String... args) {" int count = 0;" for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i += 3) {" count++;" }" System.out.println(count);" }"}"

44.. WWaallttzzRRhhyytthhmm �

11)) 771155882277888822 ((== IInntteeggeerr..MMAAXX__VVAALLUUEE//33)) 22)) 771155882277888833 ((== IInntteeggeerr..MMAAXX__VVAALLUUEE//33 ++ 11)) 33)) 無限ループ 44)) それ以外

正解は

public class WaltzRhythm {" public static void main(String... args) {" int count = 0;" for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i += 3) {" count++;" }" System.out.println(count);" }"}"

44.. WWaallttzzRRhhyytthhmm �

44)) それ以外 ((--771155882277888833))

44.. 解説 �  IInntteeggeerr..MMAAXX__VVAALLUUEE == 22114477448833664477 �  ffoorr ((iinntt ii == 00;; ii << IInntteeggeerr..MMAAXX__VVAALLUUEE ;; ii ++== 33)) {{ �  ++33 インクリメントし ccoouunntt として771155882277888822を期待します

�  CCoouunntteerr がオーバフロー �  ffoorr 文の終了条件までIInntteeggeerr..MMIINN__VVAALLUUEE -->> IInntteeggeerr..MMAAXX__VVAALLUUEE を繰り返します

0 3 6 9 12 15 18 ・・・・・・・・・ 2147483646

1 2 3 4 5 6 7 715827883

i

counter

44.. 解説 ffoorr ((iinntt ii == 00;; ii << IInntteeggeerr..MMAAXX__VVAALLUUEE ;; ii ++== 33))

0 3 6 9 12 15 18 ・・・・・・・・・ 2147483646

1 2 3 4 5 6 7 715827883 counter

・・・・・・・・・ 2147483645

-2147483648

-2147483647

715827884

-2147483647

715827885

2147483642

2147483647

・・・・・・・・・ 2147483644

-715827883

-2147483648

-2147483647

-2147483645

-2147483646

2147483641

-715827884

i

counter

i

counter

i

MAX_VALUE -1

MAX_VALUE -2 MIN_VALUE +2

MIN_VALUE +1

44.. 解決方法 public class WaltzRhythm {" public static void main(String... args) {" int count = 0;" for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE -3 ; i += 3) {" count++;" }" System.out.println(count);" }"}"

�  bbyyttee,, cchhaarr,, iinntt ,, lloonngg ((プリミティブ型)) を扱う場合、　　桁のオーバフローを考慮した実装が必要です

�  オーバフローを引き起こさないために BBiiggIInntteeggeerr を使う方法もあります

44.. 教訓

５問目

public class UpperLowerMatch {" public static void main(String argv[]){" Integer a1 = 10; Integer a2 = 129;" int b1 = 10; int b2 = 129;" Integer c1 = 10; Integer c2 = 129;"" System.out.print((a1==b1));" System.out.print("\t”+(a1==c1));"" System.out.print("\t”+(a2==b2));" System.out.println("\t”+(a2==c2));"}"

55.. UUppppeerrLLoowweerrMMaattcchh

11)) ttrruuee ttrruuee ttrruuee ttrruuee 22)) ffaallssee ttrruuee ffaallssee ttrruuee 33)) ttrruuee ffaallssee ttrruuee ffaallssee 44)) ttrruuee ttrruuee ttrruuee ffaallssee

正解は

public class UpperLowerMatch {" public static void main(String argv[]){" Integer a1 = 10; Integer a2 = 129;" int b1 = 10; int b2 = 129;" Integer c1 = 10; Integer c2 = 129;"" System.out.print((a1==b1));" System.out.print("\t”+(a1==c1));"" System.out.print("\t”+(a2==b2));" System.out.println("\t”+(a2==c2));"}"

55.. UUppppeerrLLoowweerrMMaattcchh

44)) ttrruuee ttrruuee ttrruuee ffaallssee

�  AAuuttooBBooxxiinngg �  プリミティブとオブジェクトの比較は、プリミティブで計算し比較 �  オブジェクトとオブジェクトの比較は、オブジェクトの参照で比較

�  JJaavvaa..llaanngg..IInntteeggeerr は--112288 から 112277 の値の範囲でオブジェクト IIDDの値をキャッシュしており、その比較を実施します

�  つまり値が --112288 から 112277 の範囲か否かで結果が異なります Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between -128 and 127 (inclusive) as required by JLS. "キャッシュ範囲は -XX:AutoBoxCacheMax で変更可能"

55.. 解説

public class UpperLowerMatch {" public static void main(String argv[]){" Integer a1 = 10; Integer a2 = 129;" int b1 = 10; int b2 = 129;" Integer c1 = 10; Integer c2 = 129;"" System.out.print((a1==b1));" System.out.print("\t” + (a1.intValue()==c1.intValue()));"" System.out.print("\t” + (a2==b2));" System.out.println((a2.intValue()==c2.intValue()));"}"

55.. 解決方法

�  オートボクシングを使え便利になっていますが、　　　　　　比較においては、pprriimmiittiivvee と OObbjjeecctt の比較は　　　　　十分に注意してください

�  IInntteeggeerr の比較を行う際には iinnttVVaalluuee(()) での比較をお薦めします

55.. 教訓

６問目

public class WrapWrapWrap<T> {" String wrap(Collection<?> objs) {" String result = "";" for (Object o: objs) result += o;" return result;" } " int wrap(List<Integer> numbers) {" int result = 0;" for (int num: numbers) result += num;" return result;" } " public static void main(String... args) {" List<String> strings = Arrays.asList("1", "2", "3");" System.out.println(new WrapWrapWrap().wrap(strings));" }"}"

66.. WWrraappWWrraappWWrraapp� 11))  66 22))  112233 33))  CCoommppiillee EErrrroorr 44))  tthhrrooww EExxcceeppttiioonn

正解は

public class WrapWrapWrap<T> {" String wrap(Collection<?> objs) {" String result = "";" for (Object o: objs) result += o;" return result;" } " int wrap(List<Integer> numbers) {" int result = 0;" for (int num: numbers) result += num;" return result;" } " public static void main(String... args) {" List<String> strings = Arrays.asList("1", "2", "3");" System.out.println(new WrapWrapWrap().wrap(strings));" }"}"

66.. WWrraappWWrraappWWrraapp�44)) tthhrrooww EExxcceeppttiioonn

�  ジェネリクスを指定しない場合、RRaaww 型といいます �  RRaaww 型の場合、ジェネリクスの型情報が消失しますつまり以下のクラスと同様になります

�  そのため、SSttrriinngg のリストでも、iinntt wwrraapp((LLiisstt nnuummbbeerrss))が　　　実行され、実行時にCCllaassssCCaassttEExxcceeppttiioonnが発生します

public class WrapWrapWrap {" String wrap(Collection objs) {...} " int wrap(List numbers) {...} " ..."}"

66.. 解説

public class WrapWrapWrap<T> {" String wrap(Collection<?> objs) {" String result = "";" for (Object o: objs) result += o;" return result;" }" int wrap(List<Integer> numbers) {" int result = 0;" for (int num: numbers) result += num;" return result;" }" public static void main(String... args) {" List<String> strings = Arrays.asList("1", "2", "3");" System.out.println(new WrapWrapWrap<String>().wrap(strings));" }"}"

66.. 解決方法 �

�  ジェネリクスのパラメータは正しく指定しましょう

�  JJaavvaa SSEE 77 からはダイヤモンド演算子が利用可能です

66.. 教訓

７問目

public class LostAndFound {" static int getArticles(List<String> list) { return 100; }" static long getArticles(List<Integer> list) { return 200; }" public static void main(String argv[]){" List<String> listStr = new ArrayList<String>();" List<Integer> listInt = new ArrayList<Integer>();" System.out.println(getArticles(listStr));" System.out.println(getArticles(listInt));" }"}" 1) 100 , 200

2) 200 , 1003) コンパイルエラー4) ランタイムエラー

JJaavvaa SSEE ６で実行 77.. LLoossttAAnnddFFoouunndd

正解は

public class LostAndFound {" static int getArticles(List<String> list){ return 100;}" static long getArticles(List<Integer> list) { return 200; }" public static void main(String argv[]){" List<String> listStr = new ArrayList<String>();" List<Integer> listInt = new ArrayList<Integer>();" System.out.println(getArticles(listStr));" System.out.println(getArticles(listInt));" }"}"

4) ランタイムエラー

JJaavvaa SSEE ６で実行 77.. LLoossttAAnnddFFoouunndd

�  TTyyppee EErraassuurree :: �  ジェネリクスはコンパイル時に解決され、コンパイル後型情報は消えます。そのためこれをイレイジャ方式と呼びます

�  JJDDKK 55,, 66 では、同じイレイジャ・シグネチャを持つ、異なる返り値を持つメソッドの定義が可能でしたが、これは間違いで、JJDDKK 77 で修正されました。((RRFFEE :: 66118822995500))

77.. 解説

public class LostAndFound {" static int getArticles(List<String> list) { return 100; }" static long getArticles(List<Integer> list) { return 200; }" public static void main(String argv[]){" List<String> listStr = new ArrayList<>();" List<Integer> listInt = new ArrayList<>();" System.out.println(getArticles(listStr));" System.out.println(getArticles(listInt));" }"}"

JJaavvaa SSEE 77で実行 77.. 解決策

�  JJaavvaa SSEE 77 へ移行してください ((コンパイルエラー))

�  JJaavvaa のバージョン・アップ時には JJaavvaa の互換性・非互換性情報も必ずご確認ください

77.. 教訓

http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/compatibility-417013.html#incompatibilities

LostAndFound.java:8: エラー: 名前が競合しています。getArticles(List<Integer>)とgetArticles(List<String>)は削除後の名前が同じです static long getArticles(List<Integer> list) { return 200; }" ^"エラー1個

JJaavvaa PPuuzzzzlleerrss AAttttaacckk ooff tthhee OObbjjeecctt##CClloonnee

櫻庭　祐一寺田　佳央

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