【Java】変数における同一性と同値性の違いを解説
Javaの変数における同一性と同値性の違いについて、分かりやすくまとめてみたいと思います。
同一性とは
変数の同一性とは、その変数が同じインスタンスであることを指します。インスタンスを分かりやすく説明するのは難しいですが、クラスを設計図とするならば、インスタンスとはそれぞれ個性を持つ実体の様なものです。クラスのインスタンスを生成するというのは、言い換えれば設計図から実体を作るという意味合いを持ちます。
例えば、下のような変数str1、str2がある時、2つの変数は同じインスタンスを共有して参照しています。
1String str1 = "ABC";
2String str2 = str1;つまり、この2つの変数は同一であると言えます。
付け加えると、Stringクラスは同じ文字列が代入された場合、同じ参照先が使い回されます。これは参照先が増えるのを防ぐためで、この仕組みをコンスタントプール（Constant Pool）と呼ばれています。
コンスタントプールにより下のような変数str3、str4は同じ参照先を参照しているので同一性を持ちます。
1String str3 = "abc";
2String str4 = "abc";同一性であるかを判定するのには、==演算子を使います。サンプルコードに同一性を判定するコードを書いてみます。
1public class IdentityTest {
2 public static void main(String[] args) {
3 // str1とstr2が同一であるか判定する
4 String str1 = "ABC";
5 String str2 = str1;
6 System.out.println("str1とstr2の同一性:" + (str1 == str2));
7 // str3とstr4が同一であるか判定する
8 String str3 = "abc";
9 String str4 = "abc";
10 System.out.println("str3とstr4の同一性:" + (str3 == str4));
11 }
12}実行結果が以下になります。
1str1とstr2の同一性:true
2str3とstr4の同一性:truestr1とstr2、str3とstr4は同一であることがわかります。
同値性とは
同値性とは、インスタンスが持つ値の内容が同じであることを意味します。
1String str1 = new String("ABC");
2String str2 = new String("ABC");上のstr1とstr2はnew演算子で異なるインスタンスを生成して、「ABC」を代入しています。値自体はそれぞれ同じ文字列を代入しています。
よって、2つの変数は同一ではないが同値であると言えます。
同値性を判定するには、Objectクラスのequalsメソッドを使います。サンプルコードに同値性を判定するコードを書いてみます。
1public class EquivalenceTest {
2 public static void main(String[] args) {
3 String str1 = new String("ABC");
4 String str2 = new String("ABC");
5 // str1とstr2が同一であるか判定する
6 System.out.println("str1とstr2の同一性:" + (str1 == str2));
7 // str1とstr2が同値であるか判定する
8 System.out.println("str1とstr2の同値性:" + str1.equals(str2));
9 }
10}実行結果が以下になります。
1str1とstr2の同一性:false
2str1とstr2の同値性:true上の通り、同一性判定はfalseですが、同値性判定はtrueであることが分かります。
同一性と同値性の違い
上で述べた同一性と同値性の違いについてですが、これらは変数の型が基本データ型ではなく、参照型の場合のみ発生します。
基本データ型は同一性のみ比較される（同一性と同値性が一緒に扱われる）ので、基本データ型で同値性と同値性は違いは発生しません。
変数を比較する場合では、基本データ型では==演算子、参照型ではequalsメソッドを使えば良いということです。
今回は同一性と同値性の違いを簡単にまとめました。Java Silverの試験でも問われることが多いトピックなので、アウトプットとして解説してみました。以上で記事を終わりにします。