クラスの基礎 | Teaching Programming

クラスとは

データと処理をまとめたもの（教科書P.58）
構造体に関数がついたもの（C言語がきちんとわかっている人向けの説明）
型の定義
etc..

クラスはメンバーによって構成される。メンバーにはフィールド（データ、変数）とメソッド（C言語における関数）の2種類がある。

身体データ（身長と体重）からBMIを計算するプログラムを作ってみよう（ソースコード全体）

クラスを使わない例

class Lesson03 {
    public static void main(String[] args) {
        // クラスを使わない例
        double taro_height = 1.7; // タローの身長
        double taro_weight = 70.0; // タローの体重

        double jiro_height = 1.9; // ジローの身長
        double jiro_weight = 80.0; // ジローの体重

        double taro_bmi = taro_weight / (taro_height * taro_height);
        System.out.println("タローのBMIは" + taro_bmi + "です。");

        double jiro_bmi = jiro_weight / (jiro_height * jiro_height);
        System.out.println("ジローのBMIは" + jiro_bmi + "です。");

        // クラスを使う例
        Body taro = new Body(); // タローの身体データを表すBodyクラスのインスタンスを生成
        taro.height = 1.7; // インスタンスのheightフィールドに代入
        taro.weight = 70.0; // インスタンスのweightフィールドに代入

        Body jiro = new Body(); // ジローの身体データを表すBodyクラスのインスタンスを生成
        jiro.height = 1.9; // インスタンスのheightフィールドに代入
        jiro.weight = 80.0; // インスタンスのweightフィールドに代入

        System.out.println("タローのBMIは" + taro.getBmi() + "です。");

        System.out.println("ジローのBMIは" + jiro.getBmi() + "です。");
    }


}

double taro_height = 1.7; // タローの身長

double taro_weight = 70.0; // タローの体重

double jiro_height = 1.9; // ジローの身長

double jiro_weight = 80.0; // ジローの体重

double taro_bmi = taro_weight / (taro_height * taro_height);

System.out.println("タローのBMIは" + taro_bmi + "です。");

double jiro_bmi = jiro_weight / (jiro_height * jiro_height);

System.out.println("ジローのBMIは" + jiro_bmi + "です。");

クラスを使う例

まずはクラスを作る（定義する）。まずは身長と体重を格納するフィールドだけのクラスを考えよう。

クラス名はBodyとする。クラス名は英語の大文字から始めることに注意。
weightとheightというフィールドを持つ。

class Body {
    double weight; // 体重を表すフィールド
    double height; // 身長を表すフィールド
}

class Body {

double weight; // 体重を表すフィールド

double height; // 身長を表すフィールド

}

クラスは「型の設計図」なので、設計図から実体を作る必要がある。その実体のことを「インスタンス」という（教科書では「オブジェクト」という言葉を使っている「オブジェクト」は文脈によって意味が違ったりするので本講義では「インスタンス」という言葉を使う）。クラスからインスタンスを作ることを「インスタンス化」という。

mainメソッドの中でBodyクラスをインスタンス化しよう。インスタンス化はnew演算子で行う。

class Lesson03 {
    public static void main(String[] args) {
        // クラスを使わない例
        double taro_height = 1.7; // タローの身長
        double taro_weight = 70.0; // タローの体重

        double jiro_height = 1.9; // ジローの身長
        double jiro_weight = 80.0; // ジローの体重

        double taro_bmi = taro_weight / (taro_height * taro_height);
        System.out.println("タローのBMIは" + taro_bmi + "です。");

        double jiro_bmi = jiro_weight / (jiro_height * jiro_height);
        System.out.println("ジローのBMIは" + jiro_bmi + "です。");

        // クラスを使う例
        Body taro = new Body(); // タローの身体データを表すBodyクラスのインスタンスを生成
        taro.height = 1.7; // インスタンスのheightフィールドに代入
        taro.weight = 70.0; // インスタンスのweightフィールドに代入

        Body jiro = new Body(); // ジローの身体データを表すBodyクラスのインスタンスを生成
        jiro.height = 1.9; // インスタンスのheightフィールドに代入
        jiro.weight = 80.0; // インスタンスのweightフィールドに代入

        System.out.println("タローのBMIは" + taro.getBmi() + "です。");

        System.out.println("ジローのBMIは" + jiro.getBmi() + "です。");
    }


}

17	Body taro = new Body(); // タローの身体データを表すBodyクラスのインスタンスを生成

インスタンスのフィールドは「インスタンス名.フィールド名」で利用することができる。それぞれのフィールドに値を代入してみよう。

class Lesson03 {
    public static void main(String[] args) {
        // クラスを使わない例
        double taro_height = 1.7; // タローの身長
        double taro_weight = 70.0; // タローの体重

        double jiro_height = 1.9; // ジローの身長
        double jiro_weight = 80.0; // ジローの体重

        double taro_bmi = taro_weight / (taro_height * taro_height);
        System.out.println("タローのBMIは" + taro_bmi + "です。");

        double jiro_bmi = jiro_weight / (jiro_height * jiro_height);
        System.out.println("ジローのBMIは" + jiro_bmi + "です。");

        // クラスを使う例
        Body taro = new Body(); // タローの身体データを表すBodyクラスのインスタンスを生成
        taro.height = 1.7; // インスタンスのheightフィールドに代入
        taro.weight = 70.0; // インスタンスのweightフィールドに代入

        Body jiro = new Body(); // ジローの身体データを表すBodyクラスのインスタンスを生成
        jiro.height = 1.9; // インスタンスのheightフィールドに代入
        jiro.weight = 80.0; // インスタンスのweightフィールドに代入

        System.out.println("タローのBMIは" + taro.getBmi() + "です。");

        System.out.println("ジローのBMIは" + jiro.getBmi() + "です。");
    }


}

taro.height = 1.7; // インスタンスのheightフィールドに代入

taro.weight = 70.0; // インスタンスのweightフィールドに代入

これでタローのデータをフィールドに格納することができた。クラスを使わない例と同様にBMIを計算できる。ジローについても同様。

double taro_bmi = taro.weight / (taro.height * taro.height);

1	double taro_bmi = taro.weight / (taro.height * taro.height);

次にBMIを計算するメソッドをBodyクラスに加えてみよう（5-9行目）。メソッド名はgetBmiとする。メソッドからはフィールドにアクセスすることができる（C言語における「グローバル変数」のように見えるが、クラス内でならアクセスできるということと、インスタンスごとにフィールドができるという点で大きく違う）。

class Body {
    double weight; // 体重を表すフィールド
    double height; // 身長を表すフィールド

    // BMIを計算するメソッド
    double getBmi() {
        double bmi = weight / (height * height);
        return bmi;
    }
}

class Body {

double weight; // 体重を表すフィールド

double height; // 身長を表すフィールド

// BMIを計算するメソッド

double getBmi() {

double bmi = weight / (height * height);

return bmi;

}

メソッドを使ってBMIを取得するには、例えば、次のよう呼び出すことができる。フィールドと同様に「インスタンス名.メソッド名(引数)」で呼び出せる。

double taro_bmi = taro.getBmi();

1	double taro_bmi = taro.getBmi();

最終的に表示するコードは次のようになる。

class Lesson03 {
    public static void main(String[] args) {
        // クラスを使わない例
        double taro_height = 1.7; // タローの身長
        double taro_weight = 70.0; // タローの体重

        double jiro_height = 1.9; // ジローの身長
        double jiro_weight = 80.0; // ジローの体重

        double taro_bmi = taro_weight / (taro_height * taro_height);
        System.out.println("タローのBMIは" + taro_bmi + "です。");

        double jiro_bmi = jiro_weight / (jiro_height * jiro_height);
        System.out.println("ジローのBMIは" + jiro_bmi + "です。");

        // クラスを使う例
        Body taro = new Body(); // タローの身体データを表すBodyクラスのインスタンスを生成
        taro.height = 1.7; // インスタンスのheightフィールドに代入
        taro.weight = 70.0; // インスタンスのweightフィールドに代入

        Body jiro = new Body(); // ジローの身体データを表すBodyクラスのインスタンスを生成
        jiro.height = 1.9; // インスタンスのheightフィールドに代入
        jiro.weight = 80.0; // インスタンスのweightフィールドに代入

        System.out.println("タローのBMIは" + taro.getBmi() + "です。");

        System.out.println("ジローのBMIは" + jiro.getBmi() + "です。");
    }


}

System.out.println("タローのBMIは" + taro.getBmi() + "です。");

System.out.println("ジローのBMIは" + jiro.getBmi() + "です。");

ポイント

クラスは設計図で、設計図から実体（インスタンス）を作る必要がある。
クラスはメンバーからなる。メンバーにはフィールド（データ、変数）とメソッド（処理、C言語における関数）がある。
インスタンス化はnew演算子で行う。
インスタンスのメンバーを使うにはドット演算子を使う。