static に関連した出題：１問目（SJC-P対策無料問題集）

static に関連した出題：１問目

以下のようなコードがあります。（開始から終了までの部分）

//開始
class Test{
   public static void main( String args[ ] ){
      Player p1 = new Player();
      Player p2 = new Player();

      p1.id = 1000;
      p2.id = 2000;

      p1.num += p1.id;
      p2.num += p2.id;

      System.out.println( "Player.num == " + Player.num );
   }
}

class Player{
   int id = 0;
   static int num = 0;
}
//終了


このコードをコンパイルし実行したときの実行結果を選択肢より
選んでください。
（コンパイル、実行の方法は正しく行われるものとします。）

a.　Player.num == 0　と出力される。

b.　Player.num == 1000　と出力される。

c.　Player.num == 2000　と出力される。

d.　Player.num == 3000　と出力される。

e.　コンパイルエラーとなる。

f.　実行時に例外がスローされる。

static の問題１（解答）

d.　Player.num == 3000

static の問題１（解説）

今回は static についての問題です。

static についてはSJC-P対策Java用語集でも説明しているので参考にして下さいね。
SJC-P対策Java用語集：static

static をつけて宣言されたフィールドはクラスフィールドとなります。
この問題の Player クラスの場合 num がクラスフィールドに該当します。
クラスフィールドは、クラスが一つだけ保持します。

逆に static をつけずに宣言されたフィールドはインスタンスフィールドとなります。
この問題の Player クラスの場合 id がインスタンスフィールドに該当します。
インスタンスフィールドは、生成されたインスタンスが個々に保持します。

この点を踏まえて、処理の流れを追ってみましょう。

まず、インスタンスが生成される前の Player クラスの状況です。

インスタンス生成前は、当然のことながらインスタンスフィールドは存在しません。
続いて、

      Player p1 = new Player();
      Player p2 = new Player();

が実行されて、インスタンス p1 、 p2 が生成された後の状況です。

インスタンスが個々にインスタンスフィールドを保持している様子が分かりますね。
その後、

      p1.id = 1000;
      p2.id = 2000;

が実行され、状態は以下のようになります。

p1.id 、 p2.id という指定の仕方はよろしいでしょうか。
それぞれインスタンス p1 のフィールド id 、 インスタンス p2 の フィールド id にアクセスすると
いう意味です。
ここは特に問題ないでしょう。

続いて、

      p1.num += p1.id;
      p2.num += p2.id;

についてです。

p1.num と p2.num という風に、インスタンスからクラスフィールドにアクセスしています。
クラスフィールドはクラスが一つだけ保持しているのでしたね。
この場合、p1.num および p2.num は自分が所属するクラスのクラスフィールドである num にアクセス することになります。

まずは

      p1.num += p1.id;

を実行後の状態です。

続いて

      p2.num += p2.id;

を実行後の状態です。

つまり、 p1.num も p2.num も同じ Player クラスのクラスフィールド num にアクセスしてることになるのですね。
そのため、コードの実行後は Player クラスのクラスフィールドである num の値は 3000 となります。

なぜこのように、インスタンスからクラスフィールドへのアクセスが可能であるのかというと、 インスタンスは自分が所属するクラスを必ず一つに特定することができるからです。
インスタンスは必ず一つのクラスから生成されるのだから当たり前ですね。
そのため、インスタンスからクラスフィールドというアクセス方法が可能なのです。

最後に、

      System.out.println( "Player.num == " + Player.num );

で Player.num にアクセスしている状況を以下に示します。

クラスフィールドには当然ながらクラス名からアクセスできるため、num の値である 3000 が出力されることになります。
したがって、解答は d となります。

※注意事項※
ここで使用されている図は、説明を分かりやすくする為に示したものですが、実際メモリ上の イメージなどを表現しているわけではありません。
あくまでクラスとインスタンスの関係を説明するために、便宜的に利用しているものであることをご理解下さい。

関連ページ：SJC-P対策Java用語集・static