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Javaのswitch文を初心者にわかりやすく解説!

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Javaのswitch文を初心者にわかりやすく解説!
この記事でわかること

    システム
    エンジニア
    Javaでswitch文を使うタイミングはどんな時でしょうか?

    プロジェクト
    マネージャー
    if文でソースコードを書くと冗長になってしまうときに使用するとすっきりしたソースになります。

    Javaのswitch文とは?

    if文だけでは限界がある

    Javaの初心者の方でも、if文がわかるようになれば簡単なプログラムくらいは組めるようになってくるでしょう。しかし例えば、ある変数の値によって様々な処理を行いたい時は、どうすれば良いのでしょうか。if文で記述すると以下のようになります。

    switch文を使えばすっきりしたプログラムを書ける

    上のサンプルコードは、valの値が1,2,3の場合にそれぞれに対応したメッセージを表示して、それ以外は「valは範囲外です。」と表示します。しかしvalが4や5の場合や、もっと多くの条件で個別の処理を行いたい場合、延々とif~else~が続くとても冗長なソースコードになってしまいますね。そんな時はswitch文を使えば、すっきりしたソースになります。上のサンプルをswitch文にすると、以下のようになります。

    switch文の文法

    上のサンプルコードは、switchに設定したvalの値が該当するcaseラベルの処理を実行します。そしてbreak;でswitch文を抜けます。valの値がどのcaseラベルにも該当しなかった場合は、defaultラベルの処理を実行します。switch文ならif~elseを繰り返すよりも、すっきりしたソースコードになることが分かると思います。またJavaのswitch文のcaseラベルは以下のように連続で複数並べることもできます。以下の場合はvalが0か1の場合と、それ以外の場合で結果が変わります。

    breakもdefalutも省略可能

    Javaのswitch文は、以下のようにdefalutラベルやbreakを省略することができます。

    上のサンプルではvalが0の時は0と1の処理を行い、valが1の時は1の時だけを行い、valが0でも1でもないならdefaultラベルが無いので何も行いません。このように、breakを意図的に省略することをフォールスルーと言います。

    breakの省略はなるべくやめましょう

    上のサンプルのように、意図的にbreakを省略することはJavaの文法としては問題ありません。しかし実際にソースコードにbreakが無い時は、以下のようなbreakの入れ忘れのバグ(ミス)であることがほとんどなのです。

    この場合は、valが0の時と1の時で個別の処理をしたかったのに、case 0:のbreak;を入れ忘れたために、valが0の時に1の時の処理まで一緒に行われてしまいます。Javaのプログラムでは、こういったバグがとても多いのです。そのためJavaを業務で使う場合、コーディングルールでbreakの省略は禁止になっていることが普通です。breakの省略は避けるようにしましょう。

    breakの代わりにreturnも使用可能

    Javaのswitch文には、breakの代わりにreturnも使用できます。以下はサンプルです。

    のようにこのメソッドを呼び出すと、「valは1です。」と表示されて0を返します。ソースコードをよりシンプルにできますね。

    switch文の中にもswitch文を書ける

    switch文のcaseラベルの箇所に、さらにswitch文を記述することができます。以下がサンプルです。

    これを実行すると「val1は1でval2は2です。」と表示されます。このように入れ子構造にすることを、ネストと言います。ただしネストはソースコードを読みづらくするので、ネストを幾重にもするのは避けましょう。

    caseラベルには文字列も使用できる

    Java SE 7(開発者バージョン1.7)から、switch文のcaseラベルに文字列を使用できるようになりました。以下のように使用することができます。

    これを実行すると「strはtwoです。」と表示されます。注意すべき点は、switch文に渡す文字列変数がnullだった場合、defaultラベルの処理が実行されるのではなく、NullPointerExceptionが発生してしまうことです。switch文で文字列を使用する場合は、switch文の前に以下のようなnullチェック処理を入れましょう。if (str==null) str = “out”; // defalutが実行されるように適当な文字列を代入

    caseラベルにはenum列挙定数も使用できる

    Javaにはenum(列挙型)という機能があります。これで定数を1つのグループにすることができます。このenumの定数を、switch文のcaseラベルに使用できます。具体的には以下のようにします。

    これを実行すると「悟君です。」と表示されます。なおswitch文にenumを使用する時は、enumの全ての定数が該当するように記述しないと、ワーニングが出るので注意してください。上の例では例えばdefaultを省略すると、Hanakoの処理が無いのでワーニングが出ます。

    システム
    エンジニア
    switch文を使用することで分かりやすいプログラムになるのですね。

    プロジェクト
    マネージャー
    そうですね。逆にネストを幾重にすると読みづらくなったりもしますので、if文とswitch文を使い分けてソースを書くようにしましょう。

    おわりに

    Javaのswitch文について、ご理解頂けましたでしょうか。Javaのswitch文はC#などの他の言語に比べて出来ることが少ないのですが、その分シンプルでプログラムの意図がわかりやすくなるというメリットがあります。switch文を積極的に活用しましょう。

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