多次元配列のforeach文の動きについて

Question

public class Arrayx3 {

	public static void main(String[] args) {

		//３次元配列の宣言
		int a3[][][] = new int[3][3][3];
		
		for(int i = 0;i < 3;i++){
			for(int j = 0;j < 3;j++){
				for(int k = 0;k < 3;k++){
					a3[i][j][k] = i * 9 + j * 3 + k;
				}
			}
		}
		
		for(int [][] e1 : a3){
			for(int [] e2 : e1){
				for(int e3 : e2){
					System.out.printf(e3 + " ");
					System.out.printf("  ");
				}
				System.out.println();
			}
		}
	}

}

上記のコードを実行すると
0 1 2
3 4 5
6 7 8
9 10 11
12 13 14
15 16 17
18 19 20
21 22 23
24 25 26
と出ますが
for(int [][] e1 : a3){
for(int [] e2 : e1){
System.out.printf(e2 + " ");
System.out.printf(" ");
System.out.println();
}
}
}
と変更すると
[I@14ae5a5
[I@7f31245a
[I@6d6f6e28
[I@135fbaa4
[I@45ee12a7
[I@330bedb4
[I@2503dbd3
[I@4b67cf4d
[I@7ea987ac
と出ます。
この出力が何を表しているのでしょうか？
メモリの位置なのかな？とも思いましたが・・・・
デバッグをしても綺麗な数字しか表示されないので
よろしくお願いします。

Answer 1

配列オブジェクトをそのままprintした場合、このような文字列が出力される仕様になっています。
[Iの部分がint配列という意味を、@の後ろがそのオブジェクトのハッシュ・コードを表しています。

...

java.util.ArraysクラスのtoStringメソッドを使うと、配列の内容を文字列にしてくれます。

• 使用例

// import java.util.Arrays;
System.out.println(Arrays.toString(e2));

java.util.Arraysクラス toStringメソッド - Java SE 8 API ドキュメント
https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/util/Arrays.html#toString-int:A-

Comments

[sobue]

わかったような…わからないような…。まだ、この動きを知るのには早かったようです。もっと勉強してから再度この回答を見直してみます。ありがとうございます。

Answer 2

配列を文字列化しているだけです。

foreachの動きは同じ動きをする通常for文を作ればわかりやすいかも
もともとのコードを直すと次のようになります(一部省略してあります。以下同)

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    int[][] e1 = a3[i];
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        int[] e2 = e1[j];
        for (int k = 0; k < 3; k++) {
            int e3 = e2[k];
            System.out.println(e3);
        }
    }
}

で、質問に書かれているコードの方は

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    int[][] e1 = a3[i];
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        int[] e2 = e1[j];
        System.out.println(e2);
    }
}

となり、つまり、最初の[I@14ae5a5の部分は

int[] e2=a3[0][0];
System.out.println(e2);

です。
[]の数が混乱するかもしれませんね。
（それを防ぐためでもあるforeach）

現在は通常の配列をprintlnしているだけです。

基本的に配列もオブジェクトです。

ということで
java.lang.ObjectのtoString()が採用されます。
で、java.lang.ObjectのtoStringのドキュメントは

オブジェクトの文字列表現を返します。一般に、toStringメソッドは、このオブジェクトを「テキストで表す」文字列を返します。この結果は、人間が読める簡潔で有益な情報であるべきです。すべてのサブクラスで、このメソッドをオーバーライドすることをお薦めします。
クラスObjectのtoStringメソッドは、オブジェクトがインスタンスになっている元のクラスの名前、アットマーク文字「@」、およびオブジェクトのハッシュ・コードの符号なし16進数表現から構成される文字列を返します。つまり、このメソッドは次の値と等しい文字列を返します。

getClass().getName() + '@' + Integer.toHexString(hashCode())

ソース元(https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/lang/Object.html#toString--)

以下を実行してみてください。

public class TruthOfArray {

    public static void main(String[] args) {
	int[] a = new int[3];
	System.out.println(a.getClass());
	System.out.println(Integer.toHexString(a.hashCode()));
	
	System.out.println(a);

	if (a instanceof Object) {
	    System.out.println("配列はオブジェクトだった");
	} else {
	    System.out.println("配列はオブジェクトじゃない");
	}
    }

}

つまり、配列はオブジェクトで、
クラス名は、「[I」、
オブジェクトのtoStringは「クラス名+@+ハッシュ」
よって、配列のtoStringは「[I+@+ハッシュ」

実験のためにもe1,e2,e3をSystem.out.printlnしてみてください。

Answer 3

System.outはPrintStreamオブジェクトであり、このクラスのprint,printlnメソッドは、様々なオーバーロードがあります。プリミティブ値各種とchar配列、String、そしてObjectを受け取り、対応する文字列を出力します。Object(char配列、Stringを除く参照型すべて)を受け取った場合、そのObjectがnullでないかぎり、Object.toString()を呼び出した結果を出力します。char以外の配列も参照型なので、Objectに該当します。
通常、このtoString()メソッドは各種クラスでオーバーライドされ、そのオブジェクトを端的に表す文字列を返すよう設計されるのですが、配列はそうはなっていません。そのため、デフォルトのクラス名@ハッシュコードという形の文字列を返します。配列の場合、クラス名が特殊な形で表されます。

Comments

[sobue]

わかったような…わからないような…。まだ、この動きを知るのには早かったようです。もっと勉強してから再度この回答を見直してみます。ありがとうございます。

Answer 4

変数e2はどのような型？そしてこれをprintfメソッドの引数とすると？

Comments

[sobue]

e2は１次元配列ですが？引数に渡すと・・・・？String型で待っているから型がおかしいってことですか？