[java初心者]getter、setterの使い方に関する質問(テキストファイルからデータを読み込み、表示するプログラム)

Question

追記
下のプログラムのような方法ではprivateな変数にアクセスできないということでしたので
他にアクセスできるような方法はないでしょうか
2つ目の「C=A.multiply(B)」に関する質問は継続中です
以下、元の質問

「テキストファイルから行列データを読み込み二次元配列に保存したものを表示する」プログラムを作成したところ
コンパイル時に以下のようなエラーが表示されました
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
Matrix.java:63: エラー: staticでない変数 matrixをstaticコンテキストから参照す ることはできません
return matrix;
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
どのように修正すればよいか教えていただきたいです
またこのプログラムに加えて、
「テキストファイルから読み込んだAB２つの行列の積Cを計算するMultiplyメソッド」も追加したいと考えています
そのメソッドの呼び出し方として
C=A.multiply(B)
としたいのですが
計算方法自体はわかっても、どのようにデータを取得しそのデータをCに返すのかが分かりません。
これについても何かアイデアをいただきたいです

テキストファイルの例(スペース区切り)
3 3 ←行と列の数を表す
0.11 0.03 0.1 ←以下行列の要素
0.2 0.22 0.66
0.4 0.56 0.09

行列A、Bそれぞれについて
getRow、getColumメソッドにより指定されたファイルから1行読み込み、行(row)と列(col)の数を取得する
readメソッドにより以降の行も順に読んでいき、二次元配列に保存する
printメソッドにより表示を行う
といった流れのプログラムです

getter、setter以外のメソッドの型や引数などは極力そのままでお願いしたいです
JDK8を使用しています

import java.io.*;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStreamReader;
public class Matrix{
	private int row,col;
	public Matrix(){
	}
	public Matrix(int M,int N){
		this.row=M;
		this.col=N;
	}
	private double[][] matrix = new double [row][col];
	public int getRow(String filename){
		BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filename));
		String rline = br.readLine();
		String[] R = rline.split("\s");
		int m = Integer.parseInt(R[0]);
		return m;
	}
	public int getColumn(String filename){
		BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filename));
		String cline = br.readLine();
		String[] C = cline.split("\s");
		int n = Integer.parseInt(C[1]);
		return n;
	}
	public Matrix read(String filename){
		try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filename))){
			String[] rowcol = br.readLine().split(" ");
			String line = null;
			int M=0;
			while (M < row && (line = br.readLine()) != null){ 
				String[] record = line.split(" "); 
				for (int N = 0; N < col ; N++) { 
					matrix[M][N] = Double.parseDouble(record[N]);
				} 
				M++; 
			}
			print();
		}
		catch (FileNotFoundException e) {
			e.printStackTrace(); 
		} 
		catch (IOException e) { 
			e.printStackTrace(); 
		} 
		catch (NumberFormatException e) { 
		e.printStackTrace(); 
		}
	}
	public void print(){ 
		for(int i = 0; i<row; i++){
			for(int j = 0; j<col; j++){
				System.out.println(matrix[i][j]);
			}
		}

	}
	public void setmatrix(double[][] MAT) {
	this.matrix=MAT;
	}
	public static double[][] getmatrix(){
		return matrix;
	}
	public static void main(String[] args){
		if (args.length != 2) {
		System.out.println("need two files");
		System.exit(1); 
		}
		int arow,acol,brow,bcol;
		Matrix x = new Matrix();
		arow=x.getRow(args[0]);
		acol=x.getColumn(args[0]);
		brow=x.getRow(args[1]);
		bcol=x.getColumn(args[1]);
		double [ ][ ] A = new double [arow][acol];
		double [ ][ ] B = new double [brow][bcol];
		double [ ][ ] C = new double [acol][brow];
		Matrix y = new Matrix(arow,acol);
		y.read(args[0]);
		y.setmatrix(A);
		A=getmatrix();
		Matrix z = new Matrix(brow,bcol);
		z.read(args[1]);
		z.setmatrix(B);
		B=getmatrix();
	}
}

Comments

[javahack]

setterはインスタンスメソッド、getterはクラスメソッドにしたのは意図的なものでしょうか？

[soft_cream]

参考にしたサイトの記述をクラス名などを書き換えてそのまま使用したため
特に意図はありませんでした
2つのメソッドの違いから不具合が起きているのでしょうか
こちらが参考にしたサイトです
https://miki-prosho.com/?p=750

[javahack]

Luiceさんの回答にある通りです。

[soft_cream]

ごめんなさい、まだLuiceさんの回答について理解できていなくて
クラスメソッド＝メンバーメソッド、インスタンスメソッド=staticメソッドで
インスタンス・staticメソッドは違うメソッドと処理を共有できる
という理解であっていますか？
ということはgetterメソッドについてもstaticに設定すれば良いのでしょうか

[javahack]

インスタンスメソッド、クラスメソッドという用語を使ったせいで混乱させてしまったようで申し訳ありません。
getterメソッドのgetmatrix()だけstaticにしたのは何故？おかしくないですかという問いかけです。
参考にしたというサイトを見ましたがgetterメソッドにstaticは使っていないようですが、何か勘違いしていませんか？

[soft_cream]

ごめんなさい、勘違いしていました
staticになっているのは
本文のエラーメッセージに対してstaticを付ければ解決するかなと思い、つけたものでした
本文のエラーメッセージとプログラムが対応していないことになります
申し訳ありません
今staticを消してでコンパイルしたところ
以下のエラーが表示されました
Matrix.java:50: エラー: return文が指定されていません
}
^
Matrix.java:14: エラー: 例外FileNotFoundExceptionは報告されません。スローするには、捕捉または宣言する必要があります
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filename));
^
Matrix.java:15: エラー: 例外IOExceptionは報告されません。スローするには、捕捉または宣言する必要があります
String rline = br.readLine();
^
Matrix.java:21: エラー: 例外FileNotFoundExceptionは報告されません。スローするには、捕捉または宣言する必要があります
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filename));
^
Matrix.java:22: エラー: 例外IOExceptionは報告されません。スローするには、捕捉または宣言する必要があります
String cline = br.readLine();

[soft_cream]

readメソッドにreturn文を書き忘れていたため書き加えると
以下のエラーが表示されました
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
Matrix.java:63: エラー: staticでない変数 matrixをstaticコンテキストから参照することはできません
return matrix;
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
それに加えて
readメソッドのreturn文に対して以下のエラーが表示されました
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
Matrix.java:50: エラー: 不適合な型: intをMatrixに変換できません:
return 0;
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
int型とMatrix型で違っているのは理解できるのですが
Matrix型の変数を戻り値とするには

return Matrix p = new Matrix();

などとして関係のないpを設定しておけば良いのでしょうか

それと23:37に投稿した返信については
内容を間違えたため削除リクエストを出しました

Answer 1

エラーメッセージで出ているとおりです。
クラス変数はインスタンスを介してアクセスする必要があります

Comments

[Zuishin]

「クラス変数」にインスタンスは必要ありません。

[Zuishin]

インスタンスが必要なのは「クラス変数」ではなく「インスタンス変数」です。
クラス変数は C# で言う静的フィールドで、インスタンスを必要としません。

Answer 2

import java.io.*;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStreamReader;

public class Matrix {
    private int row, col;
    private double[][] matrix; // ★ setmatrix で設定

    public Matrix() {
    }

    public Matrix(int M,int N) {
        this.row = M;
        this.col = N;
    }

    public int getRow(String filename) {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filename))) {
			String rline = br.readLine();
			String[] R = rline.split("\s");  // ★ "\s" を "\s" に変更
			int m = Integer.parseInt(R[0]);
			return m;
		}
		catch (IOException e) {  // ★ try-catch を追加
			e.printStackTrace();
			return 0;
		}
    }

    public int getColumn(String filename) {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filename))) {
			String cline = br.readLine();
			String[] C = cline.split("\s");  // ★ "\s" を "\s" に変更
			int n = Integer.parseInt(C[1]);
			return n;
		}
		catch (IOException e) {  // ★ try-catch を追加
			e.printStackTrace();
			return 0;
		}
    }

    public Matrix read(String filename) {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filename))) {
            String[] rowcol = br.readLine().split(" ");
            String line = null;
            int M = 0;
            while (M < row && (line = br.readLine()) != null) { 
                String[] record = line.split(" "); 
                for (int N = 0; N < col ; N++) { 
                    matrix[M][N] = Double.parseDouble(record[N]);
                } 
                M++; 
            }
            print();
        }
        catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace(); 
        } 
        catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } 
        catch (NumberFormatException e) { 
			e.printStackTrace(); 
        }
		return this;  // ★ 追加
    }

    public void print() { 
        for(int i = 0; i<row; i++) {
            for(int j = 0; j<col; j++) {
                System.out.print("  " + matrix[i][j]);  // ★ 変更
            }
			System.out.println(); // ★ 追加
        }
		System.out.println(); // ★ 追加

    }

    public void setmatrix(double[][] MAT) {
		this.matrix = MAT;
    }

    public double[][] getmatrix(){  // ★ static を削除
        return matrix;
    }

	public Matrix multiply(Matrix B) {
		if (col != B.row) return null;
		Matrix C = new Matrix(row, B.col);
		C.setmatrix(new double[row][B.col]);
		for (int i = 0; i < C.row; i++)
			for (int j = 0; j < C.col; j++) {
				C.matrix[i][j] = 0;
				for (int k = 0; k < col; k++)
					C.matrix[i][j] += matrix[i][k] * B.matrix[k][j];
			}
		return C;
	}

    public static void main(String[] args){
        if (args.length != 2) {
			System.out.println("need two files");
			System.exit(1); 
        }
        int arow, acol, brow, bcol;
        Matrix x = new Matrix();
        arow = x.getRow(args[0]);
        acol = x.getColumn(args[0]);
        brow = x.getRow(args[1]);
        bcol = x.getColumn(args[1]);
        double[][] a = new double [arow][acol];
        double[][] b = new double [brow][bcol];

        Matrix A = new Matrix(arow, acol);
        A.setmatrix(a);
        A.read(args[0]);

        Matrix B = new Matrix(brow, bcol);
        B.setmatrix(b);
        B.read(args[1]);

		Matrix C = A.multiply(B);
		C.print();
    }
}

このコードについてコメントをお願いします。

Answer 3

前半の問いですがエラー文に記載されている通りmatrixはメンバー変数であって
static変数ではないので、staticでアクセス出来ません。

public double[][] getmatrix(){
  return this.matrix;
}

Comments

[soft_cream]

回答ありがとうございます
メンバー変数をstaticでアクセスするにはどうすれば良いでしょうか
アクセス出来るようにするためにgetterやsetterを使うものだと考えていました

[Luice]

言語仕様的に不可能です。

[Luice]

メンバー変数とstatic変数の違いがわかってないような気がするので
一度整理された方が良いかと思います。

[soft_cream]

直接のアクセスが無理なため
privateな変数のmatrixの中の値をいったんほかの変数に保存してからアクセスする
という考え方でgetterやsettetrを使用したのですが
何か他の方法があるのでしょうか