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)) 
22)) 
33)) 
44)) 

JJaappaann JJaavvaa UUsseerrss GGrroouupp PPrreesseennttss!!
JJaavvaa PPuuzzzzlleerrss
00xxccaaffeebbaabbee
その他

全員参加です

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

１.. FFiinnddRRoooottss
class Ancestor {"
}"
@Override"
}"
"
person.name + ":" + person.getName());"
}"
}"

11．解説
—  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

１.. 解決方法
class Ancestor {"
}"
@Override"
}"
"
((Descendant)person).name + ":" + person.getName());"
}"
}"

１．教訓

—  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

22．MMaajjoorriittyyVVoottee

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

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

    for (int i = 0; i < 10; i++)"
     randoms[i] = new Random(System.currentTimeMillis());"
"
int count = 0;"
    for (int i = 1; i < 10; i++)"
"
  }"
}"

22．解説
—  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.. 解決方法
    for (int i = 0; i < 10; i++)"
     randoms[i] = new Random();"
"
int count = 0;"
    for (int i = 1; i < 10; i++)"
"
  }"
}"

22．教訓

—  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

33．CCuuttAAnnddPPaassttee

11)) 112233
22)) 112233445566
public class CutAndPaste{ 
33)) コンパイル・エラー
public static void main(String... argv) {"
44)) ランタイム・エラー


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

public class CutAndPaste { 

public static void main(String argv[]){"
44)) ランタイム・エラー
   List<String> firstList = "
"Arrays.asList(firstLine.split(",")); 

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

   } 
} 
}"

UUnnssuuppppoorrtteeddOOppeerraattiioonnEExxcceeppttiioonn を送出

33.. 解説
—  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.. 解決方法
public class CutAndPaste { 


   List<String> firstList = new ArrayList<>("

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

Arrays.asList(secondLine.split(",")); 

   } 
} 
}"

固定サイズのリストから、新たな可変リストを生成

33.. 教訓
—  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

44.. WWaallttzzRRhhyytthhmm
public class WaltzRhythm {"
int count = 0;"
for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i += 3) {"
count++;"
}"
System.out.println(count);"
}"
}"
11)) 771155882277888822 ((== IInntteeggeerr..MMAAXX__VVAALLUUEE//33))
22)) 771155882277888833 ((== IInntteeggeerr..MMAAXX__VVAALLUUEE//33 ++ 11))
33)) 無限ループ
44)) それ以外

44.. WWaallttzzRRhhyytthhmm
int count = 0;"
for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i += 3) {"
count++;"
}"
}"
}"

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

counter
1
2
3
4
5
6
7
0
3
6
9
12
15
18

i

715827883
・・・・・・・・・
2147483646

—  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

44.. 解説
ffoorr ((iinntt ii == 00;; ii << IInntteeggeerr..MMAAXX__VVAALLUUEE ;; ii ++== 33))
counter
1
2
3
4
5
6
7
715827883
i

0
3
6
9
12
15
18

・・・・・・・・・
2147483646
MAX_VALUE -1

counter
715827884
i

715827885

2147483642
2147483645
-2147483647
-2147483647
・・・・・・・・・

MIN_VALUE +2
counter
-2147483647
-2147483646

i

2147483647
-2147483648

MAX_VALUE -2
-715827884
-715827883

2147483641
2147483644
-2147483648
-2147483645
・・・・・・・・・
MIN_VALUE +1

44.. 解決方法
int count = 0;"
for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE -3 ; i += 3) {"
count++;"
}"
}"
}"

44.. 教訓
—  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

55.. UUppppeerrLLoowweerrMMaattcchh
public class UpperLowerMatch {"
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));" 11)) ttrruuee ttrruuee ttrruuee ttrruuee
}"
22)) ffaallssee ttrruuee ffaallssee ttrruuee

33)) ttrruuee ffaallssee ttrruuee ffaallssee
44)) ttrruuee ttrruuee ttrruuee ffaallssee

55.. UUppppeerrLLoowweerrMMaattcchh
int b1 = 10; int b2 = 129;"
"
System.out.print("t”+(a1==c1));"
"
System.out.print("t”+(a2==b2));"
System.out.println("t”+(a2==c2));"
}"

44)) ttrruuee ttrruuee ttrruuee ffaallssee

55.. 解説
—  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.. 解決方法
int b1 = 10; int b2 = 129;"
"
System.out.print("t” + (a1.intValue()==c1.intValue()));"
"
System.out.print("t” + (a2==b2));"
System.out.println((a2.intValue()==c2.intValue()));"
}"

55.. 教訓

—  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

66.. WWrraappWWrraappWWrraapp

11)) 
22)) 
33)) 
44)) 

66
112233
CCoommppiillee EErrrroorr
tthhrrooww EExxcceeppttiioonn

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;"
}
"
List<String> strings = Arrays.asList("1", "2", "3");"
System.out.println(new WrapWrapWrap().wrap(strings));"
}"
}"

66.. WWrraappWWrraappWWrraapp
44)) tthhrrooww EExxcceeppttiioonn
return result;"
}
"
int result = 0;"
return result;"
}
"
System.out.println(new WrapWrapWrap().wrap(strings));"
}"
}"

66.. 解説
—  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

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

"

—  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

66.. 解決方法
return result;"
}"
int result = 0;"
return result;"
}"
System.out.println(new WrapWrapWrap<String>().wrap(strings));"
}"
}"

66.. 教訓
—  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

77.. LLoossttAAnnddFFoouunndd

JJaavvaa SSEE ６で実行

public class LostAndFound {"
static int getArticles(List<String> list) { return 100; }"
static long getArticles(List<Integer> list) { return 200; }"
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 , 100
3) コンパイルエラー
4) ランタイムエラー

77.. LLoossttAAnnddFFoouunndd

JJaavvaa SSEE ６で実行

static int getArticles(List<String> list){ return 100;}"
List<String> listStr = new ArrayList<String>();"
List<Integer> listInt = new ArrayList<Integer>();"
}"
}"

4) ランタイムエラー

77.. 解説
—  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.. 解決策

JJaavvaa SSEE 77で実行

static int getArticles(List<String> list) { return 100; }"
List<String> listStr = new ArrayList<>();"
List<Integer> listInt = new ArrayList<>();"
}"
}"

77.. 教訓
—  JJaavvaa SSEE 77 へ移行してください ((コンパイルエラー))
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
^"
エラー1個

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

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