static に関連した出題：２問目（SJC-P対策無料問題集）

static に関連した出題：２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;

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

      System.out.println( "p1.num == " + p1.num );
      System.out.println( "p2.num == " + p2.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、標準出力に出力される内容を
選択肢から選んでください。
（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.
 p1.num == 1000
 p2.num == 2000

b.
 p1.num == 1000
 p2.num == 1000

c.
 p1.num == 2000
 p2.num == 2000

d.
 p1.num == 3000
 p2.num == 3000

e.
 いずれの選択肢にも該当しない。

static の問題２（解答）

d.
 p1.num == 3000
 p2.num == 3000

static の問題２（解説）

今回は static についての問題です。
１問目をしっかり理解できていれば楽に解ける問題だったかと思います。

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。

ここまでは１問目とまったく同じです。
その後、

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

が実行されます。
それぞれ実行される様子を見ていきましょう。

      Player.num += p1.id;

      Player.num += p2.id;

最後にインスタンスからクラスフィールドへアクセスしています。

      System.out.println( "p1.num == " + p1.num );
      System.out.println( "p2.num == " + p2.num );

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。

つまり両方とも Player.num にアクセスしていることになるのです。
そのため、いずれも 3000 を出力することになり、解答は d 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。

※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