8章：継承

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3. 継承とキャスト

　　次のようにAクラスがBクラスの親クラスだった場合、Aクラス用の変数にBクラスのインスタンスを代入することができます。しかし、逆はエラーになります。犬は哺乳類ですが、哺乳類は犬ではないのと同様です。


class A{
    :
    :
}

class B extends A{
    :
    :
}

class Test{
    public static void main(String arg[]){
        // これはOK
        A a = new B();

        // これはエラー
        B b = new A();
    }
}

　　これまで、StringVectorクラスを作ってきましたが、何もStringクラスに特化させる必要はなかったのです。次のようにすれば、Stringクラス以外のクラスもベクターとして管理することができるのです。

　　JavaではすべてのクラスがObjectクラスの子クラスです。最初から用意されているStringクラスはもちろん、これまで作ってきたStringVectorクラスや、SortableStringVectorクラスも実はObjectクラスを継承しているのです。

　　したがって、下記のようにStringVectorクラスをObjectVectorクラスに書き換えたベクタークラスを用いて、今までどおりStringVectorのように使うことができます。

Test.java

class Test{ public static void main(String args[]){ ObjectVector vect = new ObjectVector(); vect.at(0, "HogeHoge"); vect.at(1, "HonyoHonyo"); System.out.println(vect.at(0)); System.out.println(vect.at(1)); } }

ObjectVector.java

// StringVectorのStringをObjectに変更したベクタークラス public class ObjectVector{ //////////////////////////////////////////////////// // 管理情報 protected int m_size; // 配列サイズ protected Object m_vector[]; // 配列 // コンストラクタ：引数あり // ObjectVector オブジェクトが定義された時に自動的に呼び出される public ObjectVector( int sz ){ // 配列サイズを保存する m_size = sz ; // 配列の実体(size個のint配列)を自由記憶上に割り当てる m_vector = new Object[m_size] ; } // コンストラクタ：引数なし // ObjectVector オブジェクトが定義された時に自動的に呼び出される public ObjectVector( ){ // もう１つのコンストラクタを呼び出す this(100); } // 代入 public void at( int n, Object value ){ if( n >= m_size || n < 0 ){ System.err.println("invalid index"); System.exit(1) ; // 異常終了する } m_vector[n] = value ; } // 取得 public Object at(int n){ if( n >= m_size || n < 0 ){ System.err.println("invalid index"); System.exit(1) ; // 異常終了する } return m_vector[n]; } // 現在の配列サイズを獲得する public int getLength(){ return m_size; } }

　　ところが、mainメソッドを下記のように書き換えるとコンパイルエラーが出てしまいます。
Test.java

class Test{ public static void main(String args[]){ ObjectVector vect = new ObjectVector(); vect.at(0, "HogeHoge"); vect.at(1, "HonyoHonyo"); String str1 = vect.at(0); String str2 = vect.at(1); } }
C:\java>javac Test.java Test.java:7: Incompatible type for declaration. Explicit cast needed to convert java.lang.Object to java.lang.String. String str1 = vect.at(0); ^ Test.java:8: Incompatible type for declaration. Explicit cast needed to convert java.lang.Object to java.lang.String. String str2 = vect.at(1); ^ 2 errors C:\java>

　　これは、ObjectVectorクラスのatメソッドの戻り値がObjectクラスだからです。前述したように StringクラスはObjectクラスの一種ですが、ObjectクラスはStringクラスの一種ではないため、 Objectクラスとして返された戻り値はStringクラスに代入できないのです。

　　しかし、プログラムを見ればお分かりのとおり、実際に戻ってくるのはStringクラスのインスタンスです。この場合は、下記のようにキャストします。
Test.java

class Test{ public static void main(String args[]){ ObjectVector vect = new ObjectVector(); vect.at(0, "HogeHoge"); vect.at(1, "HonyoHonyo"); String str1 = (String)vect.at(0); String str2 = (String)vect.at(1); } }
C:\java>javac Test.java C:\java>

　　では、Stringクラスのインスタンスが入っていないのに、Stringクラスにキャストしようとするとどうなるのでしょうか？次の例では、StringクラスではなくTestクラスのインスタンスをObjectVectorに入れて、Stringクラスにキャストして取り出そうとしています。
Test.java

class Test{ public static void main(String args[]){ ObjectVector vect = new ObjectVector(); vect.at(0, "HogeHoge"); vect.at(1, new Test()); String str1 = (String)vect.at(0); String str2 = (String)vect.at(1); } }
C:\java>javac Test.java C:\java>java Test Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: Test at Test.main(Test.java:8) C:\java>
　　文法的には間違っていないのでコンパイルは正常にできますが、実際に実行しようとした場合にキャストできないとエラーになってしまいます。

　　このようなことにならないようにプログラマーは気をつけなければいけませんが、下記のように instanceof演算子を用いて、ミスしても大丈夫なようにするべきです。
Test.java

class Test{ public static void main(String args[]){ ObjectVector vect = new ObjectVector(); vect.at(0, "HogeHoge"); vect.at(1, new Test()); String str1 = null; String str2 = null; Object obj; obj = vect.at(0); if( obj instanceof String ) str1 = (String)obj; obj = vect.at(1); if( obj instanceof String ) str2 = (String)obj; } }
C:\java>javac Test.java C:\java>java Test C:\java>

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