ローカル変数を初期化する理由がわからない

Question

import java.io.*;

public class sample{
	public static void main(String[] args){
		FileWriter fw;
		try{
			fw=new FileWriter("sample1.dat",false);
			fw.write('A');
			fw.flush();
		}catch(IOException e){
		    System.out.println("ファイル書き込みエラーです。");
		}finally{
			if(fw!=null){
				try{
					fw.close();
				}catch(IOException e2){
				}
			}
		}
	}
}

というコードがあります。
これをコンパイルすると、「 変数fwは初期化されていない可能性があります」と表示されます。
だから、初期化するとコンパイルエラーは消えるのですが、
質問は、何故コンパイラはローカル変数が初期化されていないことを疑う必要があるのですか。
どうかご教授お願いします。

Answer 1

実際上の理由は「バグによりメモリーを破壊するような可能性」を排除することだと思います。プログラムの実行中に発生し得るエラーを「エラーの検出・レポート・リカバリーが可能なもの」「エラーを検出すること自体ができないような致命的なエラー」に大別すると、「未初期化変数の参照(により起こるメモリー破壊)」は後者でして、確実に検出すること自体が不可能かつ何が起こるか予想できないというやっかいなものです。こういうことを極力起こさないようにするためにコンパイル時ガードするという方針を採ったのだと思います。

Comments

[shichihukujin]

詳しい解説をありがとうございます。確かに、エラーの種類について分別したとき、述べられた後者のものを学びました。とても、納得しましたし、僕が欲しかった回答でしたのでベストアンサーに選ばせてもらいます。

Answer 2

new FileWriter("sample1.dat",false)

の部分でIOException以外の例外が発生した場合、fwが初期化(値の代入）をされないままfinally句に実行が移ることになります。
そうすると、fwにアクセスするところで例外が発生する事になりますが、その例外は補足されません。

このような多重例外が発生する可能性をコンパイラが検出して、「 変数fwは初期化されていない可能性があります」とのエラーメッセージを出しているのです。

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[KSwordOfHaste]

>fwにアクセスするところで例外が発生する事になりますが・・・
後のコメントに書きましたが厳密にはメモリーを破壊する現象なので「例外を起こせる保証がない」という方が近いように思います。catch/finallyの中でもネストした例外処理は可能なので例外を確実に起こせるなら問題にはならないと思います。

Answer 3

もし、fw=new FileWriter("sample1.dat",false);の処理で
FileWriterを初期化している途中でExceptionが発生したら、
fwに代入する前に、finally内のif(fw!=null){を実行することになり、
未初期化のfwと参照する可能性があるからではないでしょうか。

Comments

[shichihukujin]

回答して頂いたみなさんのおかげで、finallyに移ったときに参照するものがないと、致命的なことになることが分かりました。現象を解説してくださってありがとうございます。

Answer 4

... 何故コンパイラはローカル変数が初期化されていないことを疑う必要があるのですか ...

参考情報
参考情報

• 初期化されていない変数の可能性があります

https://support.roguewave.com/documentation/klocwork/jp/10-x/uninit.stack.might/

...
脆弱性とリスク
C++ では、スタック変数はデフォルトで初期化されていません。通常、スタックメモリの現在の内容の、ランダムなジャンクデータがスタック変数に含まれます。初期化されていないデータには、プログラムフローを意図しない方法で変更し、セキュリティに影響を及ぼす可能性のある値が含まれていることがあります。

軽減と防止
初期化の問題を回避するには、最初に使用する前に、すべての変数およびリソースが明示的に初期化されていることを確認します。複雑な条件の状況についてはメモをとり、すべてのパスに初期化が含まれていることを確認します。
...

• クラスの初期化を循環させない

https://www.jpcert.or.jp/java-rules/dcl00-j.html

Answer 5

java では、ローカル変数は宣言しただけでは、その値は設定しないことになっています。
値が未設定なのに、その変数を使う可能性があるのは、あきらかにプログラム上の論理ミスです。

java のコンパイラは、変数がどんな風につかわれているかを解析して、どんな仮想マシン語に変換するのが最適なのか判断しています。
そのような論理ミスがあるプログラムは、最適な仮想マシンコードに変換をすることは無理です。
うまりコンパイルエラーになるのです。

参考情報

• Java用語集：変数の初期化 http://sjc-p.obx21.com/word/jh/initialization.html

...
Javaでは変数の種類に応じて、自動的に変数の初期化が行われる場合と、そうでない場合があります。

1. クラスのフィールド（メンバ変数）は自動的に初期化される。
2. メソッドのローカル変数は自動的に初期化されない

...
ローカル変数は自動的に初期化されないので、プログラマが明示的に初期化しないと その変数を利用することができないのです。
...
ところで、初期化はローカル変数の宣言時に行う必要はありません。
その変数の中身を見ようとするまでは、初期化しなくても大丈夫です。
...
変数の中身をまったく見なければ初期化しなくてもコンパイルエラーになりません。
...

Answer 6

文法上の間違いではないですが、親切設定ですね。ちなみに「goto」という語があると（変数名だろうとしても）コンパイルエラーとなると聞いたことがあります。

Comments

[shichihukujin]

コンパイルの親切設定の意味がベストアンサーさんの回答で理解しました。
そして、豆知識ありがとうございます。

[myoon]

javaではgoto文はありませんが goto は予約語となっているためではないかと思います。

Answer 7

自分で情報を保持するために宣言したはずの変数に、なにも情報を保持しないままアクセスするのは、変数の目的に反するためです。

Comments

[shichihukujin]

僕の質問の仕方が具体的でなかったために、頂いた回答は、僕の意図していた回答の類とは少しずれてしまっているように思えます。すみません。