Java : java.lang.String の 「"".value」 はどんな処理なのか

Question

###調べていたこと
OCJP Goldの資格勉強をしている中で、{ equals() }メソッドがどのような動作をしているのか気になり、java.lang.String内を見てみることにしました。

public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {
            return true;
    }
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        if (n == anotherString.value.length) {
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            while (n-- != 0) {
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

この中で突然出てきた{ values.length }の部分ですが、恐らくメンバ変数なのかなと変数宣言の部分を見ていたところ、以下の記載がありました。

 private final char value[];

// 中略

public String() {
        this.value = "".value;
}

コンストラクタにて行われていた、{ "".value }ですが、初めてこのような記載方法を見ました。

• { value[] }はchar型配列なので、{ this.value }に入れるのはダブルクォーテーションではなくシングルクォーテーションで囲んだ文字列ではないのか？
• Stringクラスの定義の部分なので、そもそもダブルクォーテーションを扱った文字列は扱えないのではないか？
• { "".value }とはどのような処理を行っているのか？

上記の3つがわからず、検索しようと苦戦してものの、記号が含まれているためGoogleで探すのが困難だったため、こちらで質問させていただきます。

駄文で申し訳ございません、よろしくお願いします。

Answer 1

コンストラクタにて行われていた、{ "".value }ですが、初めてこのような記載方法を見ました。

同コードは java.lang.Stringクラス内部実装でのみ 有効ですので、通常のJavaプログラム中では記述できませんね。（私も初めて見ました）

---

{ value[] }はchar型配列なので、{ this.value }に入れるのはダブルクォーテーションではなくシングルクォーテーションで囲んだ文字列ではないのか？

いいえ。もしシングルクォーテーションを使う場合は this.value = new char[]{'A', 'B', 'C'}; のようになるべきです。この代入によって、thisは文字列"ABC"を保持していることになります。

Stringクラスの定義の部分なので、そもそもダブルクォーテーションを扱った文字列は扱えないのではないか？

「ダブルクォーテーションを扱った文字列」は 文字列リテラル(string literals) と呼ばれ、Javaコンパイラにより特別扱いされます。

{ "".value }とはどのような処理を行っているのか？

文字列リテラルは自動的にString型インスタンスに変換されるため、"".value は new String("").value と同じ意味になります。

つまり "".value は「空文字列""を保持するString型インスタンスのprivate valueフィールド」を表します。

Comments

[退会済みユーザー]

「文字列リテラル」の部分が一番もやっとしていたところなのですが、的確に説明いただいて理解できました。とても助かりました、ありがとうございます！

[YamakawaJunichi]

＞Stringクラスの定義の部分なので、そもそもダブルクォーテーションを扱った文字列は扱えないのではないか？

「ダブルクォーテーションを扱った文字列」は 文字列リテラル(string literals) と呼ばれ、Javaコンパイラにより特別扱いされます。

これに関しては、文字列リテラルが特別扱いされているからではありません。
コンストラクタ内で同一クラスの別インスタンスを生成することはなんら問題のないことです。

```
class Hoge
{
private String hoge;

public Hoge() {
this.hoge = new Hoge().hoge;
}
}
```

このコードはコンパイルが通ります。
ただし、コンストラクタ内で同じクラスをnewすると再帰的な動きになるため、無限ループの可能性があります。

[yohhoy]

https://wandbox.org/permlink/phBiaDv3pPK7Yq7h

普通のクラス型では再帰コンストラクタ呼び出しで無限ループになるのに、Stringクラスと文字列リテラルではソレが生じないという意味では特別扱いなのではないでしょうか？
（まあこだわる話でもないので、皆さんがお好きに解釈ください）

[YamakawaJunichi]

いえ、違います。
Stringクラスには引数無しコンストラクタと、String型の引数を取るコンストラクタ（こちらは内部でStringを生成していない）があります。
""とnew String("")が同じなので（厳密には違いますが・・・）、呼ばれるコンストラクタが違うため無限ループが避けられるようになっています。

[KSwordOfHaste]

質問者さんにはあまり重要でない情報と思いますが、
new String("").valueよりは
String.intern("").value
に近い動作ではないかという感覚があります。
""がメタな表現なので単純にどちらがより正しいという話ではないですが。

[YamakawaJunichi]

先ほどの例でいうとこんな感じです。

class Hoge
{
private String hoge;

public Hoge() {
this.hoge = new Hoge("").hoge;
}

public Hoge(String str){
hoge = str;
}
}

[KSwordOfHaste]

to: YamakawaJunichiさん
個人的にはStringリテラルは特別扱いという認識でよいと思います。そもそもJVMの仕様でclass fileの中のconstant poolにStringリテラルが入っており、それはStringクラスについても同じで、JVMがStringクラスをロードする際に何が起こっているかを正確につかんでこそこのコードが無限再帰呼び出しにならない配慮がわかるのではないでしょうか？

Stringクラスの定義がどうなっているかというレベルで必ずしも捉える必要はないと思います。Stringクラスの実装をどう頑張ったところで、もしJVMの設計者がStringクラスをロード完了するまえにconstant poolの中のStringの初期化コードを起動してしまってはJVMは起動しないことでしょう。要するにうまいこと動くようなにがしかの配慮があるという把握でとりあえず充分で、詳しいメカニズムを知りたい場合はJVMの動作まで突っ込む必要があるのではないかと思います。

[退会済みユーザー]

現在まだ初心者なもので、JVMの動作までとは言わずひとまず見える部分の理解に努めようと思います。
しかし、コンストラクタ内での再帰的なコンストラクタの呼び出しの部分はコードもご提示いただきとてもわかりやすく、勉強になりました。
コメントしてくださった方々も皆さんありがとうございました！

[KSwordOfHaste]

> JVMの動作までとは言わずひとまず見える部分の理解に努めようと思います。

それで充分と思います。JVMの動作まで調べてなぜこれが動くか理解することは重要じゃないと思いますよ。自分だってJVMがconstant poolをどう生成しているかなんて正確にわかってはいないです。JVMがうまく生成してくれてるはずという程度しか認識してません。

Answer 2

valueに、空文字列を表すデータをを代入している、ということですね