Javaにて、複数クラスで構成されるプログラムのコンパイルが通らない

Question

はじめに

• 複数クラスで構成されるプログラムのコンパイルの仕方を教えてください。
• 詳細は下記の通りです。

実現したいこと

• コンパイルを通したい

問題点

• 足し算と引き算をするメソッドを持つクラスを、メインから呼び出して実行するプログラムを作成中
  • 備考に記載している書籍の通りに実行しているつもり（コードも丸コピ）だがコンパイルが通らない
    • 書籍に記載されいる内容
      1. 各クラスごとにファイルを作成する
      2. パッケージ化する
      3. コンパイルする

これまでの経緯

• ディレクトリ構成

  C:.
  └─calcapp
     ├─logics
     │      CalcLogic.class
     │      CalcLogic.java
     │
     └─main
             Calc.java
  

• 以下の2種類のソースコードを作成

  • CalcLogic.java

    package calcapp.logics;
          
    public class CalcLogic {
      public static int tasu(int a, int b) {
        return (a + b);
      }
      public static int hiku(int a, int b) {
        return (a - b);
      }
    }
    

  • Calc.java（mainメソッドが記載されているファイル）

    package calcapp.main;
    import calcapp.logics.*;
          
    public class Calc {
      public static void main(String[] args) {
        int a = 10; int b = 2;
        int total = CalcLogic.tasu(a, b);
        int delta = calcapp.logics.CalcLogic.hiku(a, b);
        System.out.println("足すと" + total + "、引くと" + delta);
      }
    }
    

• 該当ディレクトリに移動して、コンパイルを実行

  • CalcLogic.java

    cd C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門\calcapp\logics
    javac CalcLogic.java
    

  • Calc.java

    cd C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門\calcapp\main
    javac Calc.java
    

発生している問題・エラーメッセージ

• CalcLogic.javaのコンパイルは通る

• Calc.javaをコンパイルしようとすると以下のエラーが発生

  Calc.java:2: エラー: パッケージcalcapp.logicsは存在しません
  import calcapp.logics.*;
  ^
  Calc.java:7: エラー: シンボルを見つけられません
      int total = CalcLogic.tasu(a, b);
                  ^
    シンボル:   変数 CalcLogic
    場所: クラス Calc
  Calc.java:8: エラー: パッケージcalcapp.logicsは存在しません
      int delta = calcapp.logics.CalcLogic.hiku(a, b);
                                ^
  エラー3個
  

  • パッケージ、メソッドが見つからないと怒られるが、指定の仕方は合っているし、冒頭に書いた通り書籍に書いてあるコードを丸コピしている
    • ソースコード上にもエラーは発生していない

自分なりの考察

• ディレクトリ構成が間違っている
  • ディレクトリ構成までは記載されてなく、どのファイルをどのパッケージに属するかしか書いてなく、パッケージ名を元に自分でディレクトリを構成したため
• コンパイルの手順が間違っている
  • 書籍の内容を正しく理解していない
  • 見落としがある

備考

• 実行環境
  • OS
    • windows11
  • JDK
    • Eclipse Temurin（JDK17）
• 現在、「スッキリわかるJava入門　第3版」を学習中
  • 6章「複数クラスで構成されるプログラム」を進行中

以上になります。
よろしくお願いいたします。

Comments

[jimbe]

書籍にはパッケージを使用する場合にどのフォルダでどう指定してコンパイルするのかの説明は無いのでしょうか。

[SuzukI]

せっかく回答して下さったのに、見落としており失礼しました。

フォルダ関連のことに関する記載は無く、パッケージとフォルダの関係性は自分で調べてコンパイルしております。。。

単に私が見落としているだけかもしれませんが・・・

[jimbe]

いえ、この欄は「質問へのコメント」でして回答ではありません。
回答が付いて話が進んでいれば先ずはそちらでしょうから、気になさらずに。

java のパッケージはフォルダ構造に直結していますが、それがどういうことなのかの説明が無いと難しいと思います。 terateil でも何度か見かけています。
eclipse 等の開発環境を使えばパッケージがどうあれコンパイルや実行が出来ますが、実際に何が行われているのかを理解しておいたほうが良いかもしれませんし、それもまた難しい所です。

[SuzukI]

恐れ入ります。

パッケージ＝フォルダ構造に直結という認識で合っているのですね！
文章でふわっとしか書いてないので、初学者としてはディレクトリ構造図もあったほうが嬉しいですね。

eclipseもインストールしたのですが、書籍によると最低限の構成で学習したほうが（JDKとエディタのみ）Javaプログラムの仕組みが分かるとあり実践している状態です。
私としても、PHPとPythonを軽く触った事しか無く、コンパイル→実行の概念を深く理解したいという気持ちが強いですが、ここ数日頭を抱えております・・・

[jimbe]

パッケージはフォルダ構造に直結しているため、逆にいうとパッケージが明示されていればフォルダ構造が決まっているということになります。
javac でコンパイルする場合等では、calcapp.main.calc というクラスは、"カレンドディレクトリ下"の ./calcapp/main/calc.java にあるということになっており、もしカレントディレクトリ下に無かったら、クラスパス内のどこかにある…ということになっています。

javac で指定する "クラス" はファイルですので、 calcapp.main.calc クラスをコンパイルするには ./calcapp/main/calc.java があるフォルダをカレントディレクトリにした上で
javac calcapp/main/calc.java
とすることになります。この辺ファイルなのかパッケージなのかごちゃごちゃになります(><

calcapp.main.calc クラスが使用する calcapp.logics.CalcLogic クラスの見つけ方も同様です。 javac は、 calcapp.main.calc クラスのコンパイル中に calcapp.logics.CalcLogic クラスが必要と分かるとカレントディレクトリ下の ./calcapp/logics/CalcLogic.java ファイルを探して有ればそれをコンパイルしてリンクしてくれます(javac に "calcapp/logics/CalcLogic.java" を追加指定する必要はありません)し、無かったらクラスパスから探してくれます。

[SuzukI]

丁寧にご回答ありがとうございます。
先程まで頭が混乱して発狂していましたが、ようやく仰ってることが理解でき、コンパイルが通りました。

Answer 1

ソースフォルダのルートでやるのは既存の回答でうまく行ってるみたいですので……

敢えて calcapp\main 以下でやりたいのならば、 -cp 指定はおそらくこうですね。

calcapp\main> tree ../../ /F
# D:.
# └─calcapp
#     ├─logics
#     │      CalcLogic.java
#     │
#     └─main
#             Calc.java

calcapp\main> javac -encoding UTF-8 Calc.java
# Calc.java:3: エラー: パッケージcalcapp.logicsは存在しません
# import calcapp.logics.*;
# ^
# Calc.java:8: エラー: シンボルを見つけられません
#     int total = CalcLogic.tasu(a, b);
#                 ^
#   シンボル:   変数 CalcLogic
#   場所: クラス Calc
# Calc.java:9: エラー: パッケージcalcapp.logicsは存在しません
#     int delta = calcapp.logics.CalcLogic.hiku(a, b);
#                              ^
# エラー3個
#
# ※cp指定がないとできないという確認だけ。別にやらなくてもよいです

# calcapp\main> javac -encoding UTF-8 ../logics/CalcLogic.java
# ※依存コンパイルされるので、やらなくてもよいはずです


calcapp\main> javac -encoding UTF-8 -cp ../../ Calc.java
calcapp\main> tree ../../ /F
# D:.
# └─calcapp
#     ├─logics
#     │      CalcLogic.class
#     │      CalcLogic.java
#     │
#     └─main
#             Calc.class
#             Calc.java

calcapp\main> java calcapp.main.Calc
# エラー: メイン・クラスcalcapp.main.Calcを検出およびロードできませんでした
# 原因: java.lang.ClassNotFoundException: calcapp.main.Calc
#
# ※cp指定がないとできないという確認だけ。別にやらなくてもよいです

calcapp\main> java -cp ../../ calcapp.main.Calc
# 足すと12、引くと8

Comments

[SuzukI]

返信が遅くなって申し訳ありません。
そして丁寧なご説明ありがとうございます。

自分の知識不足で読み解くのに時間が掛かりました。
../../でソースフォルダのディレクトリに戻ってから実行するということですね
無事、コンパイルが通りました。

自分なりに整理をしてみたのですが、以下の認識であってますか？
もしお時間があればご回答いただけると幸いです。

●コンパイルに関して
ソースフォルダのディレクトリからコンパイルする場合
・クラスパスを使用する場合
　 javac -cp ./ calcapp/main/Calc.java
・クラスパスを使用しない場合
　javac calcapp/main/Calc.java

ソースフォルダのルートディレクトリ以外からコンパイルする場合
・../で一旦ソースフォルダのルートディレクトリに戻ってからコンパイルする
　カレントディレクトリ　calcapp\main
　java -cp ../../ calcapp.main.Calc

●実行に関して
ソースフォルダのディレクトリから実行する場合
・クラスパスを使用する場合
　ソースフォルダのディレクトリにいる場合はクラスパスは使用できない？
　java -cp ./ calcapp/main/Calc
　エラー: メイン・クラスcalcapp.main.Calcを検出およびロードできませんでした
　原因: java.lang.ClassNotFoundException: calcapp.main.Calc

・クラスパスを使用しない場合
　java calcapp/main/Calc

ソースフォルダのルートディレクトリ以外から実行する場合
・../で一旦ソースフォルダのルートディレクトリに戻ってからコンパイルする
　カレントディレクトリ　calcapp\main
　java -cp ../../ calcapp.main.Calc

Answer 2

javac が calcapp.logics を見つけるために、javac -cp C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門 Calc.java や javac -cp ..\.. Calc.javaとする必要があるかと思います。

また、

cd C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門
javac calcapp/main/Calc.java

とすると CalcLogic.java も自動的に同時にコンパイルされると思いますし、コンパイル後に実行することも考えると C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門 をカレントディレクトリにしたほうが話は簡単かと思います。

Comments

[SuzukI]

ご回答ありがとうございます。
クラスパスを付けなければならなかったのですね・・・
初歩的なことでお恥ずかしいです。

早速、頂いたアドバイスを元に実践してみました。

```
javac が calcapp.logics を見つけるために、javac -cp C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門 Calc.java や javac -cp ..\.. Calc.javaとする必要があるかと思います。
```

- 以下のディレクトリに移動して実行しましたが、いずれにしてもソースファイルを見つけられませんでした。
- ルートディレクトリ
- C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門

```
C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門>javac -cp "C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門 Calc.java"
エラー: ソース・ファイルがありません
```

- コンパイルするファイルが存在するディレクトリの1つ上のディレクトリ
- C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門\calcapp

```
C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門\calcapp>javac -cp "C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門 Calc.java"
エラー: ソース・ファイルがありません
```

- コンパイルするファイルが存在するディレクトリ
- C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門\calcapp\main

```
C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門\calcapp\main>javac -cp "C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門 Calc.java"
エラー: ソース・ファイルがありません
```
どのディレクトリからコンパイルを実行するべきなのかが、全く理解できていないことがわかりました。
書籍にクラスパスに関する記載がありましたので、今一度勉強してやり直してみます。

```
cd C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門
javac calcapp/main/Calc.java
```
こちらは実行したところ、無事コンパイルが通りました。
ルートディレクトリに移動してから、javacコマンドで階層を潜っていって実行すれば良いのですね。
でないと、「メイン・クラスCalcを検出およびロードできませんでした」になりますもんね。

[int32_t]

> 以下のディレクトリに移動して実行しましたが、いずれにしてもソースファイルを見つけられませんでした。

最後のやつ以外は、ディレクトリは C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門\calcapp\main のままの前提です。

[SuzukI]

仰る通り、コマンド「javac -cp "C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門 Calc.java"」を見るに、mainディレクトリから実行することを前提ですよね・・・

上記ディレクトリに移動してコマンドを打ちましたが、やはり以下の通りソース・ファイルがありませんになってしまうのです。

C:\Users\<ユーザー名>\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門\calcapp\main>javac -cp "C:\Users\<ユーザー名>i\Desktop\Git-practice\スッキリわかるJava入門 Calc.java"
エラー: ソース・ファイルがありません

[SuzukI]

先日はありがとうございました。
頂いたアドバイスを自分の中に落とし込み、無事コンパイルが通りました。