繰り返し処理

Java – 拡張for文に渡すコレクションがnullだと例外が発生する

拡張for文(拡張forループ)は、Javaでコレクションや配列を簡潔に反復処理するための構文です。

しかし、拡張for文に渡されるコレクションがnullの場合、NullPointerExceptionが発生します。

これは、拡張for文が内部的にコレクションのイテレータを取得しようとする際、null参照にアクセスするためです。

これを防ぐには、拡張for文を使用する前にコレクションがnullでないことを確認するか、Optionalや空のコレクション(例: Collections.emptyList())を使用する方法があります。

目次から探す

拡張for文で発生するNullPointerException
NullPointerExceptionを防ぐ方法
実際のコード例
- コード例
拡張for文の代替手段
まとめ

拡張for文で発生するNullPointerException

Javaの拡張for文(for-each文)は、コレクションや配列の要素を簡単に反復処理するための便利な構文です。

しかし、コレクションがnullの場合、NullPointerExceptionが発生します。

この例外は、プログラムの実行を中断させるため、注意が必要です。

以下に、具体的な例を示します。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> items = null; // コレクションをnullに設定
        // 拡張for文を使用して要素を出力
        for (String item : items) {
            System.out.println(item); // ここでNullPointerExceptionが発生
        }
    }
}

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "java.util.List.iterator()" because "<local1>" is null
        at App.main(App.java:8)

このコードでは、itemsがnullであるため、拡張for文を実行するとNullPointerExceptionが発生します。

この例外は、itemsがnullであるため、要素を反復処理できないことが原因です。

拡張for文を使用する際は、コレクションがnullでないことを確認することが重要です。

NullPointerExceptionを防ぐ方法

NullPointerExceptionを防ぐためには、コレクションがnullでないことを確認することが重要です。

以下に、いくつかの方法を示します。

1. nullチェックを行う

コレクションを使用する前に、nullでないかを確認することで、例外を防ぐことができます。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> items = null; // コレクションをnullに設定
        // nullチェックを行う
        if (items != null) {
            for (String item : items) {
                System.out.println(item);
            }
        } else {
            System.out.println("コレクションはnullです。");
        }
    }
}

コレクションはnullです。

2. 初期化を行う

コレクションを使用する前に、必ず初期化することで、nullの状態を避けることができます。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> items = new ArrayList<>(); // コレクションを初期化
        // 拡張for文を使用して要素を出力
        for (String item : items) {
            System.out.println(item); // 空のコレクションなので何も出力されない
        }
    }
}

(何も出力されない)

3. Optionalを使用する

Java 8以降では、Optionalを使用することで、nullの扱いをより安全に行うことができます。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> items = null; // コレクションをnullに設定
        // Optionalを使用してnullを扱う
        Optional<List<String>> optionalItems = Optional.ofNullable(items);
        optionalItems.ifPresentOrElse(
            list -> {
                for (String item : list) {
                    System.out.println(item);
                }
            },
            () -> System.out.println("コレクションはnullです。")
        );
    }
}

コレクションはnullです。

これらの方法を用いることで、NullPointerExceptionを効果的に防ぐことができます。

コレクションを扱う際は、常にnullチェックや初期化を行うことを心がけましょう。

実際のコード例

ここでは、NullPointerExceptionを防ぐための実際のコード例を示します。

この例では、コレクションがnullである場合と、初期化されている場合の両方を考慮しています。

コード例

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        // コレクションをnullに設定
        List<String> nullItems = null; 
        processItems(nullItems); // nullのコレクションを処理
        // コレクションを初期化
        List<String> initializedItems = new ArrayList<>();
        initializedItems.add("りんご");
        initializedItems.add("ばなな");
        processItems(initializedItems); // 初期化されたコレクションを処理
    }
    // コレクションを処理するメソッド
    public static void processItems(List<String> items) {
        // nullチェックを行う
        if (items != null) {
            for (String item : items) {
                System.out.println(item);
            }
        } else {
            System.out.println("コレクションはnullです。");
        }
    }
}

コレクションはnullです。
りんご
ばなな

このコードでは、processItemsメソッドを使用して、コレクションを処理しています。

最初にnullのコレクションを渡すと、nullであることが確認され、適切なメッセージが表示されます。

次に、初期化されたコレクションを渡すと、要素が出力されます。

このように、nullチェックを行うことで、NullPointerExceptionを防ぐことができます。

拡張for文の代替手段

拡張for文は便利ですが、特定の状況では他の方法を使用することが適切な場合があります。

ここでは、拡張for文の代替手段として、通常のfor文やストリームAPIを使用する方法を紹介します。

1. 通常のfor文を使用する

通常のfor文を使用することで、インデックスを使ってコレクションの要素にアクセスできます。

これにより、コレクションがnullであるかどうかを事前に確認することができます。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> items = null; // コレクションをnullに設定
        // nullチェックを行い、通常のfor文を使用
        if (items != null) {
            for (int i = 0; i < items.size(); i++) {
                System.out.println(items.get(i)); // 要素を出力
            }
        } else {
            System.out.println("コレクションはnullです。");
        }
    }
}

コレクションはnullです。

2. ストリームAPIを使用する

Java 8以降では、ストリームAPIを使用することで、コレクションの要素を簡潔に処理できます。

ストリームを使用する場合も、nullチェックを行うことが重要です。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> items = null; // コレクションをnullに設定
        // Optionalを使用してnullを扱い、ストリームを使用
        Optional.ofNullable(items)
                .ifPresentOrElse(
                    list -> list.stream().forEach(System.out::println),
                    () -> System.out.println("コレクションはnullです。")
                );
    }
}

コレクションはnullです。

3. Iteratorを使用する

Iteratorを使用することで、コレクションの要素を反復処理することができます。

これにより、要素の削除なども簡単に行えます。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> items = null; // コレクションをnullに設定
        // nullチェックを行い、Iteratorを使用
        if (items != null) {
            Iterator<String> iterator = items.iterator();
            while (iterator.hasNext()) {
                System.out.println(iterator.next()); // 要素を出力
            }
        } else {
            System.out.println("コレクションはnullです。");
        }
    }
}