戻り値がクラス名になっている場合の読み方

Question

前提・実現したいこと

戻り値がクラス名になっている場合の読み方・理解の仕方
今回でいうと
public Goo useGoo(Goo g){}の部分に当たるところになります。
一般的な戻り値Stringやintなどはそのデータ型で返すんだなとわかるのですが、Gooなどといったクラスで返すというのはどういう考え方になるのかが理解できていないため、ご教授いただければ幸いです。
引数のところ（Goo　g）というのもわかっていないので、申し訳ないのですが、お力添えいただければ幸いです。

該当のソースコード

//class1
class Boo{
    private String msg;

    public Boo(String m){//コンストラクタかな。
        msg=m;
    }

    public void setMsg(String m){
        msg=m;
    }

    public String getMsg(){
        return msg;
    }

    public Goo useGoo(Goo g){
        setMsg(g.getMsg());
        return g;
    }

}

//class2
class Goo{
    private String msg;
    public Goo(String m){//コンストラクタかな。
        msg=m;
    }

    public void setMsg(String m){
        msg=m;
    }
    public String getMsg(){
        return msg;
    }

}

//class3
public class test3 {

    public static void main(String[] args) {
        Boo b=new Boo("Boo");
        Goo g=new Goo("Goo");
        b.useGoo(g);
        System.out.println(b.getMsg()+":"+g.getMsg());
    }

}

試したこと

java silverの紫本にて出題されている問題なので、チャプターを確認しながら復習していたのですが特にここに関する記述がありませんでした。

Comments

[dodox86]

> 一般的な戻り値Stringやintなどはそのデータ型で返すんだなとわかる

Stringもれっきとしたクラスです。

[momon-ga]

public String hoge(String s){
return s;
}
は、わかるけど、
public Goo hoge(Goo g){
return g;
}
だと、わからないってことですか？

[wassan_nikoniko]

public String hoge(String s){
return s;
}
は、わかるけど、
public Goo hoge(Goo g){
return g;
}
だと、わからないってことですか？

＞ご返答いただきありがとうございます！
そうです！その通りです！上のコードだとStringの型として文字を返すというのはわかるのですが、
下のhogeだとGoo型を指定しているというのはわかるのですが、そもそもの話、Ｇｏｏ型（クラス）とは
何を返すのかというところがわからないです。。。

[dodox86]

Stringクラスがjava.langパッケージに含まれていて、特に意識しないでも最初から使えてる基本的なクラスなので、ある意味プリミティブな型と同様なものとして認識されてしまっているのかもしれません。
https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/lang/package-summary.html

Answer 1

public String hoge(String s){

return s;
}
は、わかるけど、
public Goo hoge(Goo g){
return g;
}
だと、わからないってことですか？

ご返答いただきありがとうございます！

そうです！その通りです！上のコードだとStringの型として文字を返すというのはわかるのですが、
下のhogeだとGoo型を指定しているというのはわかるのですが、そもそもの話、Ｇｏｏ型（クラス）とは
何を返すのかというところがわからないです。。。

たぶん、

Stringの型として文字を返す

の部分を見た感じ、いろいろ理解が足りていないと思います。

いわゆる文字列”あいうえお”は、Stringクラスのインスタンスですが、

実際のソースは、ご提示のGooクラスより複雑です。
Stringクラスのソース

つまり、ただの文字列でなく、変数とメソッドをもった塊です。
Gooクラスも、Stringクラスと同様に、変数(msg)とメソッド(setMsg、getMsg)をもった塊です//
なので、たとえば

Stringなら、”あいうえお”みたいな単純なものでなく、
実際には、以下のようなイメージです。

String {
    private final char value[] = {'あ','い','う', 'え', 'お'};
    // あとは省略
}

これと同様に、Gooのイメージも

Goo {
    private String msg;
}

というだけなのですが・・・

すごく回り道しましたが、
StringもGooもクラス定義通りの変数とメソッドを持った型というだけです。

一般的な戻り値Stringやintなどはそのデータ型で返すんだなとわかるのですが、Gooなどといったクラスで返すというのはどういう考え方になるのかが理解できていない

//Stringを返す場合
String s = new String("Goo"); // 一般的に、このような書き方は実際やらない
return s;

// Gooを返す場合
Goo s = new Goo("Goo");
return s;

上記の通り、ほぼ同じ見た目になります。
Stringの場合、内部のvalue配列に引数が格納されますし、
Gooの場合、内部のmsgに文字列が格納されます。

Answer 2

「一般的な戻り値Stringやintなどはそのデータ型で返すんだなとわかる」ということなら、 その「Stringｊもクラスであることから理解できるのではないでしょうか。

Javaの変数にはintなどのプリミティブ型のデータを持つものと、参照型というクラス型や配列型を持つものがあります。
クラス型の変数は、その型のクラスのインスタンスを参照する変数です。

Answer 3

まず、オブジェクト指向が何たるかを先に理解した方がよさそうです。

そうしないと理解しづらいかも。

えーっと、まず、オブジェクト指向(以降 OOP) は、

『データ(= フィールド) と処理(= メソッド) をひとまとめにしたオブジェクト』なるものを中心に見る発想法です。

C言語とかのような非OOP言語では、データと処理、つまりデータと関数は別物でした。

でも、これをひとまとめにすることで、『オブジェクトだけが対象データとその処理方法を知っている』ので、

『オブジェクトに対象データの処理と管理を任せる』のです。

で、クラスはこのオブジェクトのデータ構造(どういうデータを持っていて、どういう処理をするのかとかの構造) をコンパイラやインタプリタ(言語によって言い方とかが違うが)に教えてあげるためのものです。

『あっ、コンパイラ君、こういうデータ構造のやつがあるんでよろぴく~♪』と教えてあげるためのものです。

そのため、クラスを定義しただけでは使えません。

よってクラスからオブジェクトを生成します。これを『インスタンス化』とも言います。

Goo goo = new Goo("Goo!");

と書いたなら、

Gooというクラスで生成して、Gooというクラス(データ構造)として保持しています。

そうすると、呼び出し側(mainメソッド等)からは Gooのオブジェクトとして認識できるのです。

ちなみに、継承や実装は『拡張するため』ではなく、『親と同一に見せる為』です。

たとえば、Javaでの

List<int> nums = new ArrayList<int>();

とかですね。

Listインターフェースを実装しているのは、ArrayList ( 内部では動的配列っぽい ) と LinkedList ( 内部ではリスト構造っぽい ) らしいです。

で、オブジェクトを運用する側( mainメソッドとか ) からは、『データの保持』とかが必要で、どういう
内部構造なのか意識しなくても使えるように、List<T> でやっているのです。

インターフェースを実装すると、実装先、つまり実装クラスではインターフェースにあるメソッドを実装しないといけません。
言い換えると、『インターフェースにあるメソッドは必ず持っている』と考えることが出来ます。

通常クラスを継承したりする場合も、実装は迫られないですが、『必ず持っている』ので、
オブジェクトだけが知っている状態です。

これを実現するためのものです。

public void method1( Goo goo ){
    // 何かしらの処理
}

とかなら、単純に引数として Gooを引き受けているだけです。

public Goo method2( String name ){
    // 何かしらの処理
return new Goo( name );
}

とかなら、単純に戻り値として、Gooのオブジェクトを返しているだけです。

質問にある

    public Goo useGoo(Goo g){
        setMsg(g.getMsg());
        return g;
    }

は何がしたいのかよくわかりませんが。( そもそも設計が曖昧すぎるので )

Answer 4

私も学習中の身なので一言一句正確な内容という保証はないのですが、ひとまず理解するための説明をします。

Goo g=new Goo("Goo");

右辺は Gooクラスをインスタンス化しているのはわかると思います。メモリ上にインスタンス化されたオブジェクトが作成されます。

左辺のGoo g というのは Gooクラスの型で gという変数を生成しています。
intなどのプリミティブ型変数は値そのものが入っていますが、クラス型の変数gは オブジェクトそのものではなく オブジェクトを示しているだけです。実際にはメモリ上のオブジェクトのアドレスを示しています。
(ここの説明が正しい表現か不明ですが、今はそういう理解でいいかと思います)

クラスⅡ - Java入門 - IT専科
このリンクの一番下にある 「ガベージコレクションの対象となるオブジェクトの図」がイメージしやすいと思います(本文を読むと混乱するかもしれません、今は図だけ見てください)。

上記を踏まえた上で、以下test3クラスに手を加えています。

//class3
public class test3 {

    public static void main(String[] args) {
        Boo b=new Boo("Boo");
        Goo g=new Goo("Goo");
        Goo f ;
		f= b.useGoo(g);
		System.out.println("b          :" + b);
		System.out.println("g          :" + g);
		System.out.println("f          :" + f);
		System.out.println("b.useGoo(g):" + b.useGoo(g) + "\n");

        System.out.println(b.getMsg()+":"+g.getMsg() + ":" + f.getMsg());

		f.setMsg("Change");
		System.out.println(b.getMsg()+":"+g.getMsg() + ":" + f.getMsg());
    }

}

上記実行すると下記のような結果が出力されます

b :Boo@2a139a55
g :Goo@15db9742
f :Goo@15db9742
b.useGoo(g):Goo@15db9742

Goo:Goo:Goo
Goo:Change:Change

Goo型の変数fを宣言して f に b.useGoo(g) の実行結果(戻り値)を入れています。
変数g ,f そして b.useGoo(g) そのものを出力することで、
そのオブジェクトのクラス名と@の後ろにハッシュコードが出力されます。

ハッシュコードはオブジェクト(インスタンス生成)毎に異なるものですが、ここでは同じ値になっています。

Goo g=new Goo("Goo");

つまりこの実行結果は、gもfも b.useGoo(g) 戻り値も、上記でnewされた同じオブジェクト(Gooクラスのインスタンス)ということを示しています。

useGoo()メソッドは引数で指定されたオブジェクトの参照先情報をそのままreturnしているので、変数gとb.useGoo(g)はこのように同じ結果なります。
また戻り値はGoo型のオブジェクト(の参照先情報)なので、Goo型の変数fに入れることもできます。

ちょっと余談ですが

		f.setMsg("Change");

を実行すればf と gは同じオブジェクトを参照しているので、fからでもオブジェクトの変数msgを変更できます。
勿論 g.getMsg() と f.getMsg()は同じ結果になります。

またuseGoo()メソッドは引数のGoo型オブジェクトをそのままreturnする仕様ですが、(意味はないですが)下記のように戻り値の型がGooと指定していれば、引数で指定したオブジェクトとは異なる別のGoo型オブジェクトを返すこともできます。

Booクラスに以下を追加

	public static Goo makeGoo(Goo g){
		Goo goo = new Goo("makeGoo");
		return goo;
	}
	public static Goo makeGoo2(Goo g){
		return new Goo("makeGoo2");
	}

test3クラスに以下を追加

		System.out.println("makeGoo   :" + Boo.makeGoo(g));
		System.out.println("makeGoo2  :" + Boo.makeGoo2(g));

結果はこのようになります

g :Goo@15db9742
makeGoo :Goo@6d06d69c
makeGoo2 :Goo@7852e922

引き数について
メソッド内でオブジェクトを使いたいので引き数で指定している、ということは理解されているかと思います。

以下useGooメソッドを変更しました

    public Goo useGoo(Goo a){
	System.out.println("a          :" + a);
        setMsg(a.getMsg());
        return a;
    }

結果

g :Goo@15db9742
a :Goo@15db9742

これを実行するとtest5クラス内の g と メソッド内の a変数は同じオブジェクト示していることがわかります。
問題の定義ではuseGoo(Goo g) となっていて test5クラス内の変数gと同じでわかりにくいかもしれません。
引き数で与えられたオブジェクトを メソッド内で別の変数からアクセスしているだけで、扱っているオブジェクトは同じものということです。

つまるところ一連の処理は、生成されたオブジェクトを 参照先情報を入れたGoo型の変数を通してやりとりしている と考えていいと思います。
useGooメソッドは 変数ｇを介して参照先情報を知ることができ、その参照先のオブジェクトに操作をしてまた同じ参照先情報を返しているという処理です。

紫本私も読みましたが、あれだけでインスタス化と クラス型について完全に理解するのは難しいかと思います。
特に今後スーパークラスの型にサブクラスをインスタンス化して入れる という話がでてくると、上記説明だけでは不十分なのですが、この辺りの理解はとても大事です。
紫本だけでなくネットや他の書籍と合わせて、学習されることをお奨めします。

Answer 5

public Goo useGoo(Goo g){}の部分に当たるところになります。

その中身を見てると、g を返してるだけです。
Goo型の変数を返してます