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TANIAOKA, Akihiro
TANIAOKA, Akihiro

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13章59

このJavaのコードを見ると、int型の変数numとInteger型の変数valが定義されています。valにはInteger.valueOf(10)を通じてIntegerオブジェクトが割り当てられています。最終行で、これらの変数が==演算子で比較されています。ここでのキーポイントは、Javaにおけるオートアンボクシング機能です。

Javaでは、プリミティブ型とその対応するラッパークラス型の間で自動的に変換が行われます。このケースでは、Integerオブジェクトvalが自動的にプリミティブ型のintにアンボクシングされて、プリミティブ型のint numと比較されます。両方の値は10ですので、この比較はtrueを返します。

以下にコメントアウトを加えたコードを示します：

public class Sample {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 10; // プリミティブ型intの変数numに10を代入
        Integer val = Integer.valueOf(10); // Integer型のラッパークラスに10を代入
        // numとvalを比較。valは自動的にint型にアンボクシングされ、プリミティブ型の値として比較される
        System.out.println(num == val); // アンボクシングにより、valの値がプリミティブ型に変換され、numと等しいためtrueが出力される
    }
}
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このコードでは、==演算子がプリミティブ型の値を比較しているため、アンボクシングが行われ、正しくtrueが出力されることになります。この挙動がオプションAが正しい理由です。

Javaにおいて、プリミティブ型とその対応するラッパークラス（例えばintとInteger）の間で自動的に変換が行われるのは、オートボクシングとオートアンボクシングの機能によります。これはJava 5から導入された機能で、プログラマが明示的にプリミティブ型とラッパークラス型の変換を行わなくても、Javaのコンパイラが自動的に行うように設計されています。

オートボクシング

オートボクシングは、プリミティブ型のデータを自動的に対応するラッパークラスのオブジェクトに変換するプロセスです。例えば、int型の値をIntegerクラスのオブジェクトに割り当てる際に自動的に行われます。

int num = 10;
Integer numObj = num; // オートボクシングによりIntegerオブジェクトに変換される
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オートアンボクシング

オートアンボクシングは、ラッパークラスのオブジェクトをプリミティブ型のデータに自動的に変換するプロセスです。これはプリミティブ型とラッパークラス型の間での演算や比較を行う際に特に便利です。

Integer val = Integer.valueOf(10);
int num = val; // オートアンボクシングによりint型に変換される
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この機能の主な目的は、コーディングの便利性を向上させ、プリミティブ型とオブジェクト型間の操作をシームレスにすることです。特にコレクションフレームワーク（ArrayListなど）での使用が便利で、intのようなプリミティブ型を直接リストに格納できるようになります。

提供されたコード例では、valがSystem.out.println内でint型のnumと比較される際にオートアンボクシングが行われ、Integerオブジェクトがint値に変換されています。これにより、プリミティブ型同士の比較として扱われ、結果としてtrueが返されるわけです。

追記

Javaでは、オートボクシングとオートアンボクシングがサポートされている型は、すべてのプリミティブ型とそれに対応するラッパークラスに適用されます。以下にそれらを一覧で示します：

プリミティブ型と対応するラッパークラス

  • byte と Byte
  • short と Short
  • int と Integer
  • long と Long
  • float と Float
  • double と Double
  • char と Character
  • boolean と Boolean

これらのプリミティブ型とラッパークラスの間で、Javaコンパイラは自動的に変換を行います。この機能は、特にコレクションのようなジェネリクスを使う場合に有用です。ジェネリクスはオブジェクトの型しかサポートしていないため、プリミティブ型を直接使用することはできませんが、オートボクシングによってプリミティブ型のデータを自動的に対応するラッパークラスのオブジェクトに変換することで、ジェネリクス内で扱うことが可能になります。

使用例 

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(3); // オートボクシングによりintがIntegerに変換される
int num = list.get(0); // オートアンボクシングによりIntegerがintに変換される
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このように、Javaではオートボクシングとオートアンボクシングを利用してプリミティブ型とオブジェクト型の間で透過的にデータをやり取りすることができます。

補足

intとIntegerの違いは、Javaのプリミティブ型と参照型（オブジェクト型）の違いを反映しています。以下は、それぞれの特性と用途に関する詳細です。

int（プリミティブ型）

  • メモリ使用量が少ない: intはプリミティブ型であり、直接値を保持するため、オブジェクト型よりもメモリ効率が良いです。
  • パフォーマンスが高い: intはスタックメモリに保存され、値の取り扱いが直接的であるため、処理速度が速くなります。
  • デフォルト値: 初期化されていないint型の変数はデフォルトで0となります。
  • オブジェクト操作が不可能: メソッドやプロパティを持たないため、intに対してオブジェクトとしての操作（例: メソッド呼び出し）は行えません。

Integer（ラッパークラス、参照型）

  • オブジェクトとしての機能: Integerはintのラッパークラスであり、オブジェクトとしての機能（例えば、メソッド呼び出しやnullの代入が可能）を提供します。
  • メモリ使用量が比較的大きい: オブジェクトとしてヒープメモリに保存され、intよりも多くのメモリを消費します。
  • デフォルト値はnull: 初期化されていないInteger型の変数はnullとなります。
  • ユーティリティメソッドの提供: IntegerクラスはparseIntやvalueOfのような静的メソッドを提供し、文字列から整数への変換などの便利な機能を持っています。
  • コレクションの使用: Javaのコレクションフレームワークはオブジェクトのみを要素として受け入れるため、プリミティブ型intの代わりにIntegerが使用されます。

用途に応じた選択

一般的に、計算のパフォーマンスが重要な場合やメモリ使用量を最小限に抑えたい場合にはintが適しています。一方で、オブジェクト指向の特性を活かしたい場合や、コレクションを使用する場面ではIntegerが必要です。また、Integerを使用することでnullを値として持つことができるため、データが存在しないことを表す場合などに便利です。

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