２．Javaの基本的なプログラム構造

Javaは、オブジェクト指向プログラミング言語として非常に人気があります。本記事では、Javaの基本的なプログラム構造を学び、実際のコード例を通して理解を深めます。Javaのプログラムは、すべての要素がクラスの中に存在し、メインメソッドがプログラムのエントリーポイントとして機能します。

Javaのプログラム構造

Javaのプログラムは、次の要素で構成されています：

• クラス: Javaのすべてのコードはクラス内に記述されます。
• メソッド: クラス内に定義された一連の命令です。mainメソッドがプログラムの開始点となります。
• パッケージ: 関連するクラスをグループ化するための名前空間です。
• フィールドと変数: クラスやメソッド内で使われるデータを格納するための要素です。

基本的なJavaプログラムの例

以下は、Javaの基本的なプログラムの構造を示すシンプルな例です。このプログラムは、コンソールに「Hello, World!」と表示します。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

この例では、HelloWorldというクラスが定義され、mainメソッドがプログラムのエントリーポイントとして機能しています。

メインメソッドの役割

Javaプログラムは、必ずmainメソッドから実行が開始されます。mainメソッドの定義は次の形式に従います：

 public static void main(String[] args) { // プログラムの処理内容 }

• public: このメソッドがどこからでもアクセス可能であることを示します。
• static: クラスがインスタンス化されていなくても、直接呼び出せることを示します。
• void: このメソッドが何も値を返さないことを示します。
• String[] args: コマンドライン引数を受け取るための引数です。

コメントの使用

Javaでは、コードにコメントを追加して可読性を高めることが重要です。コメントには次の種類があります：

• シングルラインコメント: // を使って1行のコメントを記述します。
• マルチラインコメント: /* */ を使って複数行のコメントを記述します。
• ドキュメントコメント: /** */ を使ってメソッドやクラスの説明を記述します。JavaDocで使用されます。

コメントの例：

// これはシングルラインコメントです
/*
  これは
  複数行コメントです
*/
/**
 * これはドキュメントコメントです
 * メソッドやクラスの説明に使用されます
 */
public class CommentExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("コメントの例");
    }
}

Javaのデータ型と変数

Javaでは、データを扱うために変数を使用します。変数を定義する際には、データの種類（データ型）を指定します。Javaのデータ型は、プリミティブ型と参照型に分類されます。

プリミティブ型の例

Javaには8種類のプリミティブデータ型があります：

• int: 整数
• double: 浮動小数点数
• char: 1文字
• boolean: 真偽値

プリミティブ型変数の宣言と使用の例：

public class DataTypeExample {
    public static void main(String[] args) {
        int number = 10;
        double pi = 3.14;
        char letter = 'A';
        boolean isTrue = true;

        System.out.println("整数: " + number);
        System.out.println("小数点: " + pi);
        System.out.println("文字: " + letter);
        System.out.println("真偽値: " + isTrue);
    }
}

整数: 10
小数点: 3.14
文字: A
真偽値: true

参照型の例

参照型には、クラス、配列、インターフェースが含まれます。JavaのStringは、代表的な参照型です。

public class ReferenceTypeExample {
    public static void main(String[] args) {
        String greeting = "こんにちは、Java!";
        System.out.println(greeting);
    }
}

こんにちは、Java!

Javaの制御構造

プログラムの流れを制御するために、条件文やループ文を使用します。

条件文の例

if-else文を使用して条件に応じた処理を行います：
このコードは、年齢に基づいて「成人」か「未成年」かを判断する簡単な条件分岐の例です。if文を使用して、ageが18以上かどうかを確認し、その結果に応じて異なるメッセージを表示します。

public class ConditionExample {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 20;

        if (age >= 18) {
            System.out.println("あなたは成人です。");
        } else {
            System.out.println("あなたは未成年です。");
        }
    }
}

説明:

1. age: 整数型の変数で、年齢を表します。この例ではageは20に設定されています。
2. if (age >= 18): もしageが18以上であれば、「あなたは成人です。」と出力します。それ以外の場合、elseで「あなたは未成年です。」と出力します。

実行結果:

このコードを実行すると、次のメッセージが表示されます。

あなたは成人です。

ループ文の例

for文やwhile文を使って繰り返し処理を行います：

public class LoopExample {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("カウント: " + i);
        }
    }
}

こちらは、forループを使って0から4までのカウントを表示するJavaプログラムの例です。

説明:

1. forループ: ループは5回繰り返されます。iの初期値は0で、ループが1回繰り返されるごとにiが1ずつ増えます。iが5未満の間はループが続きます。
2. System.out.println(“カウント: ” + i);: iの値をカウントとして出力します。

実行結果:

このプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

カウント: 0
カウント: 1
カウント: 2
カウント: 3
カウント: 4

まとめ

Javaの基本的なプログラム構造について解説しました。Javaのプログラムは、クラス、メソッド、変数、制御構造など、さまざまな要素から成り立っています。これらの基本を理解することで、Javaプログラミングを効率よく進めることができます。次に進む段階として、より高度なオブジェクト指向の概念や、ライブラリの活用方法について学んでいくことが推奨されます。