変数の定義について、宣言して中身を入れないといけないのでしょうか？

Question

#［環境］
Java version 16.0.1
VS Code
Mac OS Big Surの環境です。
java -version
java version "16.0.1" 2021-04-20
Java(TM) SE Runtime Environment (build 16.0.1+9-24)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 16.0.1+9-24, mixed mode, sharing)
MacBook:09_MinutesToYearsandDayCalculator $

パソコン MacBook(Retina, 12-inch,2017), memory 8GB

#［エラー］
変数sumは初期化されていない可能性があります
sum += a;
^

［学習状況］
2021年５月中旬から独学でJavaを学習しはじめました。
progateを３巡、ドットインストール１巡、スッキリJavaの本を８割読みました。現在、UdemyのJava Programming Masterclass for Software Developersというコースで動画を見たり、演習問題に取り組んだり、w3resourceというサイトから演習問題に取り組んだりしています。

#［演習問題の内容］
ユーザーから５つの数字をインプットしてもらい、その数字の合計と平均を表示させるプログラムを書きましょう。

#［やってみたこと、疑問に思う事］
int sum;
という部分を int sum=0; なら問題なく実行されるようです。
これが、不思議です。

int ave;はこのままで大丈夫なのになぜ、int sum;はだめなのでしょうか？

#［自分コード］

import java.util.Scanner;
public class averageAndSum {
//Write a program in Java to input 5 numbers from keyboard and 
//find their sum and average.     
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
     Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            //スキャナーの初期化
     int counter = 1;
     int sum;
    // int sum=0; なら問題なく実行される。
     int ave;
            while(true){

                    System.out.println("Type in the number #" + counter +":");
                    boolean isAnInt=scanner.hasNextInt();
                if(isAnInt){
                    int a = scanner.nextInt();
                     counter++;
                     sum += a;
                     ave = sum/counter;
                     if(counter==5){
                         break;
                     } 
                }
             scanner.nextLine();//handle end of line       
            }
     System.out.println("Sum of all the five numbers are " + sum);
     System.out.println("Average of all the five numbers are " + ave);
     scanner.close();
    }   
}

Comments

[m.ts10806]

調べて何も出ない内容に思えませんし、参考書に何も言及がないならそれはそれで不備とも言えます。
如何でしょうか。

Answer 1

これが、不思議です。

そういう、仕様の言語なのです。Javaは。

https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-4.html#jls-4.12.5

4.12.5。変数の初期値
プログラム内のすべての変数は、その値が使用される前に値を持っている必要があります。

Comments

[talabagani]

値がつかわれる、参照される前に値をいれておくようにしようと思いました。ありがとうございました。

Answer 2

言語や環境によっては初期化(宣言と同時に値を設定すること)をしないと、
不定値が設定されるためです。

たとえば、C言語での、ある環境では
初期化しないと0が設定され、
またある環境では不定値が設定されます。

不定値…たとえば1242とかですね。

そうなると、今回の場合、データが違ってきます。

aveは『sum割るcounterの値』なので、
aveに何が入っていても問題無さそうですが、
sumの方はどうでしょうか。

sumは『前回のsumにaを足した値』なので、
初期値が不定値だとどうなるでしょうか。

……ここまでがC言語の場合です。

Javaの場合はちょっと事情が違うようです。

参考1: Javaにおける変数の初期化についての整理

参考2: 【Java】変数を初期化しなくてもいい時・しなきゃいけない時

要約すると『ローカル変数は初期化されない』らしいです。
(初期値を与えない場合)

そのため、エラーを吐くのです。

Comments

[talabagani]

リンク、とってもわかりやすかったです。
メソッドの外で定義された変数は自動的に初期化されることなど、初めて知りました。
ありがとうございました。

Answer 3

まず、Javaではローカル変数は初期化していないとコンパイルエラーになります。
なので、今回であれば初期値は0である必要があるのでint sum=0;とする必要があるわけですね。

そしてなぜaveは初期化しなくていいのか、という話ですが
これは先程ローカル変数は初期化していないとコンパイルエラーになります。と言いましたが
実は絶対に初期化しなくてはならない訳では無く、
そのローカル変数の中身を見る必要がある場合は初期化が必要になります。

sum += a;はsum = sum + a;という意味ですから、aを加算する時にsumの中に何が入っている
か確認しないといけませんよね。なので初期化が必要になります。

一方aveは、

ave = sum/counter;というように、aveの中身を一切見ていませんので、初期化は必要ないため、
このままコンパイルが出来るという訳です。

Comments

[talabagani]

ave = sum/counter;はその中を参照されないので、初期化の必要がない、とてもわかりやすかったです。ありがとうございました。

Answer 4

別にint sum;でも良いです。

sumの値を参照する前に、sum = ～～;で何らかの値を代入しておけば十分です。

sum += a;は、「sumの値とaの値を足して、和をsumに代入する」という意味ですが、この「sumの値」の部分でsunの値を参照しているわけです。
なので、それ以前に代入が必要です。
お書きのコードではその代入が無いのでエラーです。
sum += a;を実行する前に、sum = 0;とか、sum = 12345;とか代入しておけばそのエラーは出ません（計算結果が正しいかどうかは代入する値によるでしょうが）。

aveについては、値を参照する前に代入しているので問題ありません。

単純な例では、

int a;
System.out.println(a);

のコードでどういう値が表示されると思いますか？
これも、printlnでaの値を参照する前に代入していないので同じエラーです。

Comments

[talabagani]

参照するまでに値を入れておけばいいのですね。
よくわかりました。ありがとうございました。