【Java】System.out.printlnの使い方: 文字列・数値を簡単に出力する方法

JavaのSystem.out.println()は、コンソールに文字列や数値、オブジェクトのtoString()結果を出力し、自動で改行を入れるメソッドです。

+演算子で文字列や変数をつなげて一度に表示でき、改行なし出力が必要ならSystem.out.print()と組み合わせて使うことで行単位の制御が簡単に行えます。

printlnの基本動作

System.out.printlnの役割

System.out.println()は、Javaプログラムにおいて標準出力(通常はコンソール)に情報を表示するための基本的なメソッドです。

名前の通り、「出力して改行する」機能を持ち、プログラムの動作状況や結果を確認したり、ユーザーに情報を伝える際に頻繁に使われます。

このメソッドは、引数として渡されたデータを文字列に変換し、その内容を画面に表示します。

たとえば、文字列や数値、変数の値などを出力したい場合に便利です。

さらに、println()は出力後に自動的に改行を行うため、次の出力が新しい行から始まるように整えられています。

文字列・数値の出力方法

文字列をそのまま出力する

System.out.println()に文字列リテラルを直接渡すと、そのまま文字列が出力されます。

文字列リテラルはダブルクォーテーション(“)で囲む必要があります。

例えば、「こんにちは、世界！」という文字列を出力したい場合は、次のように記述します。

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("こんにちは、世界！");
    }
}

こんにちは、世界！

このコードを実行すると、コンソールに「こんにちは、世界！」と表示され、その後に改行されます。

文字列リテラルは、そのまま出力されるため、特別な処理は必要ありません。

数値や変数を直接出力する

System.out.println()は、数値や変数も引数として受け取ることができます。

数値型のデータを出力したい場合は、そのまま変数やリテラルを渡すだけです。

例えば、整数型の変数numberの値を出力する例は次の通りです。

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        int number = 42;
        System.out.println(number);
    }
}

42

このコードを実行すると、「42」が出力されます。

println()は、引数の型に応じて自動的にtoString()メソッドを呼び出し、文字列に変換して出力します。

また、浮動小数点数や論理値(boolean)も同様に出力可能です。

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        double pi = 3.14159;
        boolean isJavaFun = true;
        System.out.println(pi);          // 3.14159
        System.out.println(isJavaFun);   // true
    }
}

3.14159
true

+演算子による連結出力

複数の文字列や変数の値を一つの出力にまとめたい場合は、+演算子を使って連結します。

これにより、出力内容を柔軟に調整できます。

例えば、名前と年齢を連結して出力する例は次の通りです。

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "太郎";
        int age = 25;
        System.out.println("名前: " + name + ", 年齢: " + age);
    }
}

名前: 太郎, 年齢: 25

このコードを実行すると、「名前: 太郎, 年齢: 25」と表示されます。

+演算子は、文字列と他のデータ型を結合し、新しい文字列を作り出します。

また、+演算子を使った連結は、複数の部分を一つの文字列にまとめるのに便利です。

ただし、多くの連結を行う場合は、パフォーマンスに注意が必要です。

大量の文字列連結を頻繁に行う場合は、StringBuilderの利用を検討します。

このように、文字列や数値の出力方法を理解しておくと、プログラムの出力内容を自在にコントロールでき、デバッグやユーザーへの情報提供に役立ちます。

printとの使い分け

System.out.printとの違い

System.out.print()とSystem.out.println()は、どちらも標準出力に情報を表示するためのメソッドですが、その動作には明確な違いがあります。

print()は、引数の内容を出力した後に改行を行わず、そのまま次の出力も同じ行に続けて表示します。

これにより、複数の出力を一行にまとめたい場合や、途中で改行を入れたくないときに便利です。

一方、println()は、引数の内容を出力した後に自動的に改行を行います。

次の出力は新しい行から始まるため、見やすく整った出力結果を得ることができます。

具体的な例を見てみましょう。

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.print("こんにちは、");
        System.out.print("世界！");
    }
}

こんにちは、世界！

一方、同じ内容をprintln()を使って書くと、

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("こんにちは、");
        System.out.println("世界！");
    }
}

こんにちは、
世界！

このように、print()は改行しないため、連続して出力したい場合に適しています。

逆に、行ごとに区切りたい場合はprintln()を使います。

改行制御のサンプル

改行の制御は、出力の見た目やフォーマットを整える上で重要です。

print()とprintln()を組み合わせることで、柔軟に出力内容を調整できます。

例えば、次の例では、print()を使って途中の出力を行い、最後にprintln()で改行を入れる方法を示します。

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.print("今日は");
        System.out.print("晴れです");
        System.out.println("。");
        System.out.println("明日は雨かもしれません。");
    }
}

今日は晴れです。
明日は雨かもしれません。

この例では、最初の二つのprint()呼び出しは改行せずに連結して出力し、最後のprintln()で文末に改行を入れています。

また、改行を明示的に制御したい場合は、System.out.print()に改行コードを文字列として渡すことも可能です。

例えば、

System.out.print("行1\n");
System.out.print("行2\n");

この場合も、出力は次のようになります。

行1
行2

ただし、プラットフォームに依存しない改行を行いたい場合は、System.lineSeparator()を使うと良いでしょう。

System.out.print("行1" + System.lineSeparator());
System.out.print("行2" + System.lineSeparator());

このように、print()とprintln()の使い分けや改行制御を理解しておくと、出力のフォーマットを自在に調整でき、プログラムの見た目や動作をより良くコントロールできます。

オブジェクト・コレクションの出力

toStringメソッドの自動呼び出し

Javaでは、オブジェクトをSystem.out.println()やSystem.out.print()で出力するとき、そのオブジェクトのtoString()メソッドが自動的に呼び出されます。

toString()は、オブジェクトの状態や内容を表す文字列を返すメソッドであり、クラスを作成するときにオーバーライドすることが一般的です。

例えば、独自のクラスを作成し、その内容をわかりやすく表示したい場合は、toString()メソッドをオーバーライドします。

class Person {
    String name;
    int age;
    Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "名前: " + name + ", 年齢: " + age;
    }
}

このクラスのインスタンスを出力するときは、

Person person = new Person("太郎", 25);
System.out.println(person);

と記述します。

出力結果は、

名前: 太郎, 年齢: 25

となります。

toString()を適切にオーバーライドしておくと、オブジェクトの内容をわかりやすく表示でき、デバッグやログ出力に役立ちます。

配列の出力(Arrays.toString)

Javaの配列は、そのままSystem.out.println()に渡すと、配列の型情報とハッシュコードのような文字列が出力されてしまいます。

これは、配列のtoString()メソッドが、Objectクラスの実装を継承しているためです。

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        System.out.println(numbers);
    }
}

[I@5e82df6a

のようになり、配列の中身が見えません。

配列の中身を見やすく出力するには、ArraysクラスのtoString()メソッドを使います。

Arrays.toString()は、配列の内容を文字列として整形し、見やすく出力します。

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
        System.out.println(Arrays.toString(numbers));
    }
}

[1, 2, 3, 4, 5]

となり、配列の中身が一目でわかります。

ListやMapの出力例

Javaのコレクションフレームワークには、ListやMapといった便利なコレクション型があります。

これらもSystem.out.println()で出力可能ですが、特にtoString()メソッドがオーバーライドされているため、そのまま出力しても中身が見やすい形になります。

Listの例

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("リンゴ");
        fruits.add("バナナ");
        fruits.add("オレンジ");
        System.out.println(fruits);
    }
}

出力結果は、

[リンゴ, バナナ, オレンジ]

となり、リストの中身がそのまま表示されます。

Mapの例

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> scores = new HashMap<>();
        scores.put("太郎", 80);
        scores.put("花子", 90);
        scores.put("次郎", 70);
        System.out.println(scores);
    }
}

出力結果は、

{太郎=80, 花子=90, 次郎=70}

となり、キーと値のペアが見やすく表示されます。

これらのコレクションは、toString()が適切にオーバーライドされているため、特別な操作をしなくても中身を確認できるのが便利です。

ただし、大きなコレクションや複雑な構造の場合は、より詳細な出力や整形が必要になることもあります。

その場合は、forループやストリームAPIを使ったカスタム出力を検討します。

フォーマット指定出力

printfの基本構文

printf()は、Javaにおいてフォーマットを指定して出力を行うためのメソッドです。

C言語のprintf()と似た構文を持ち、出力内容の整形や見た目の調整に非常に便利です。

基本的な構文は次の通りです。

System.out.printf("書式指定子", 引数1, 引数2, ...);

ここで、「書式指定子」は出力したいデータの型や表示形式を指定するための特殊な文字列です。

printf()は、引数として渡された値を指定された書式に従って整形し、出力します。

例えば、整数や浮動小数点数、文字列などに対して異なる書式指定子を使うことができます。

代表的な書式指定子は以下の通りです。

また、書式の中で幅や桁数、符号の有無なども指定できます。

例：幅を指定して右詰めに出力

System.out.printf("%10d", 123);

出力は

123

となり、数字の前に空白が入り、幅が10文字に揃います。

String.formatとの組み合わせ

String.format()は、printf()と同じ書式指定子を使って文字列を整形し、その結果を返すメソッドです。

printf()は直接出力しますが、String.format()は整形した文字列を変数に格納したり、他の処理に利用したりできる点が異なります。

例えば、次のように使います。

String message = String.format("こんにちは、%sさん！あなたの得点は%d点です。", "太郎", 85);
System.out.println(message);

このコードでは、String.format()がフォーマット済みの文字列を返し、それをSystem.out.println()で出力しています。

出力結果は、

こんにちは、太郎さん！あなたの得点は85点です。

となります。

String.format()を使うメリットは、フォーマット済みの文字列を複数回出力したり、ログやメッセージのテンプレートとして再利用したりできる点です。

また、出力の内容を一時的に保存したい場合や、複雑な文字列操作を行いたい場合に便利です。

さらに、printf()とString.format()は書式指定子の使い方が共通なので、状況に応じて使い分けることができます。

printf()はそのまま出力に使い、String.format()は文字列として取得して後から出力や処理に利用します。

このように、フォーマット指定出力をマスターしておくと、見た目の整った出力や、動的に内容を調整したメッセージ作成が容易になり、プログラムの表現力が向上します。

エラーメッセージ出力

System.err.printlnの使いどころ

System.err.println()は、エラーメッセージや警告メッセージを標準エラー出力ストリームに出力するためのメソッドです。

通常の標準出力System.outとは別のストリームに出力されるため、エラーや警告を他の出力と区別して管理したい場合に役立ちます。

例えば、ファイルの読み込みに失敗した場合や、入力値が不正なときにエラーメッセージを出力するケースを考えます。

if (fileNotFound) {
    System.err.println("エラー：ファイルが見つかりません。");
}

このように書くことで、エラー情報を標準出力と分離して管理でき、ログの解析やデバッグの効率が向上します。

また、System.err.println()は、エラーの内容を即座に通知したいときや、標準出力とエラー出力を別々に記録したい場合に便利です。

たとえば、コンソールにエラーを表示しつつ、エラー内容をファイルに記録する仕組みを作ることも可能です。

標準出力との違い

System.outとSystem.errは、どちらもJavaの標準出力ストリームですが、その役割と出力先に違いがあります。

• System.out：通常のプログラムの出力や結果、情報を表示するために使われます。標準出力は、コンソールや端末に出力されることが一般的です
• System.err：エラーや警告メッセージを出力するために使われます。標準エラー出力は、通常の出力とは別のストリームに流れるため、エラーだけを別に記録したり、監視したりすることが容易です

この違いは、出力のリダイレクトやログ管理において重要です。

例えば、コマンドラインからプログラムを実行するときに、標準出力と標準エラー出力を別々のファイルに保存したい場合があります。

java MyProgram > output.log 2> error.log

このコマンドでは、>は標準出力をoutput.logにリダイレクトし、2>は標準エラー出力をerror.logにリダイレクトします。

これにより、正常な出力とエラー出力を分離して管理できるのです。

また、デバッグや運用時にエラーだけを監視したい場合は、System.errを使ってエラーだけを出力し、通常の出力はSystem.outに任せる設計が一般的です。

このように、System.err.println()はエラー処理やログ管理の観点から非常に重要な役割を果たします。

適切に使い分けることで、プログラムの信頼性や保守性を高めることができます。

大量出力時の注意点

パフォーマンスへの影響

大量のデータをコンソールに出力する場合、プログラムのパフォーマンスに大きな影響を与えることがあります。

特に、ループ内で頻繁にSystem.out.println()やSystem.out.print()を呼び出すと、出力処理に時間がかかり、プログラムの実行速度が低下します。

これは、標準出力は通常、コンソールや端末に対して同期的に書き込みを行うためです。

大量の出力を行うと、出力バッファに溜まったデータを逐次的に書き出す処理が遅くなり、全体の処理時間が増加します。

また、出力が多すぎると、コンソールのスクロールや表示が追いつかず、必要な情報を見逃す可能性もあります。

さらに、出力処理に時間がかかると、ユーザーの操作や他の処理の待ち時間も増加します。

大量出力を効率的に行うためには、出力の頻度や内容を工夫し、必要な情報だけを出力することが重要です。

場合によっては、出力をファイルにリダイレクトしたり、バッファリングを利用したりする方法も検討します。

バッファリングとフラッシュの制御

Javaの標準出力は、PrintStreamクラスを通じてバッファリングされており、一定の条件で自動的に出力バッファがフラッシュされます。

ただし、大量の出力を行う場合、バッファの内容がすぐに反映されないことがあり、出力結果が遅れて表示されることがあります。

PrintStreamには、flush()メソッドがあり、これを呼び出すことでバッファに溜まった内容を強制的に出力先に書き出すことができます。

大量出力の途中や、特定のタイミングで出力内容を確実に反映させたい場合に有効です。

例として、次のようにflush()を使います。

System.out.print("処理中...");
System.out.flush(); // バッファを強制的に出力
// 何らかの処理
System.out.println("完了");

この例では、「処理中…」と表示した後、flush()を呼び出すことで、その時点での内容がすぐに画面に反映されます。

また、System.outの出力を自動的にフラッシュさせたい場合は、PrintStreamのコンストラクタでautoFlushをtrueに設定します。

PrintStream ps = new PrintStream(System.out, true);
ps.println("自動フラッシュ設定");

この設定により、println()やprintf()の呼び出し時に自動的にフラッシュされるため、出力の遅延を防ぐことができます。

大量出力を行う際は、バッファリングとフラッシュの制御を適切に行うことで、出力の遅延やパフォーマンス低下を防ぎ、効率的なプログラム運用が可能となります。

Java標準ログとの連携

java.util.logging.Loggerとの比較

Javaには標準でjava.util.loggingパッケージが用意されており、アプリケーションの動作状況やエラー情報を記録するためのロギング機能を提供しています。

Loggerクラスを使ったログ出力は、System.outやSystem.errと比べて、より柔軟で管理しやすい特徴があります。

Loggerは、ログのレベル(例：SEVERE、WARNING、INFO、CONFIG、FINE、FINER、FINEST)を設定でき、重要度に応じて出力を制御できます。

これにより、開発段階では詳細なデバッグ情報を出力し、本番環境では必要最低限の情報だけを記録する、といった使い分けが容易です。

一方、System.out.println()やSystem.err.println()は、単純に標準出力やエラー出力に文字列を出すだけで、レベルや出力先の制御、出力のフォーマットなどの管理機能はありません。

したがって、規模の大きいアプリケーションや運用環境では、Loggerを使ったロギングの方が適しています。

ログ出力との使い分け

System.out.println()やSystem.err.println()は、主にデバッグや一時的な情報表示に適しています。

これらは、プログラムの動作確認や簡易的な出力に便利ですが、長期的な運用や複雑なログ管理には向きません。

一方、Loggerは、次のような場面で使い分けられます。

• デバッグや開発中：Loggerの詳細レベルFINEやFINESTを設定し、詳細な情報を記録
• 運用・本番環境：INFOやWARNING、SEVEREレベルのログを記録し、必要に応じてファイルやリモートサーバに出力
• エラーや例外の記録：例外のスタックトレースも含めて詳細に記録できるため、トラブルシューティングに役立つ

Loggerは、出力先もファイルやコンソール、リモートサーバなどに柔軟に設定できるため、システムの規模や運用方針に合わせて使い分けることが重要です。

両者を併用するケース

実際の開発や運用では、System.outやSystem.errとLoggerを併用するケースもあります。

• 一時的なデバッグ出力：開発中やテスト段階では、System.out.println()を使って簡単に情報を出力し、動作確認を行う
• 正式なログ管理：運用やリリース後は、Loggerを使って重要な情報やエラーを記録し、必要に応じてログファイルやリモート監視システムに送信

また、Loggerの出力を標準出力や標準エラー出力にリダイレクトする設定も可能です。

これにより、従来のSystem.outやSystem.errの出力と、Loggerの出力を一元管理できるため、システムの監視やトラブル対応が効率化されます。

例えば、Loggerのハンドラー(Handler)を設定して、標準出力に出力させることもできます。

Logger logger = Logger.getLogger("MyLogger");
ConsoleHandler handler = new ConsoleHandler();
logger.addHandler(handler);
logger.setLevel(Level.INFO);
logger.info("これはLoggerの出力です");

このように、Loggerと標準出力を併用し、状況に応じて使い分けることで、より効果的なログ管理とデバッグが可能となります。

Javaバージョン別のポイント

Java 8以前の書き方

Java 8以前のバージョンでは、System.out.println()やSystem.out.print()を使った基本的な出力方法が主流でした。

これらのメソッドは、引数に渡した値をそのまま文字列に変換し、標準出力に出力します。

特に、println()は自動的に改行を行うため、行単位の出力に適しています。

また、Java 8以前では、フォーマット出力にはString.format()やFormatterクラスを使うことが一般的でした。

printf()も利用可能ですが、Java 8以前のバージョンではSystem.out.printf()はあまり広く使われていませんでした。

例として、Java 8以前の基本的な出力例を示します。

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        int number = 100;
        String message = "こんにちは";
        // 文字列の出力
        System.out.println(message);
        // 数値の出力
        System.out.println(number);
        // フォーマット出力
        String formatted = String.format("数値は%dです", number);
        System.out.println(formatted);
    }
}

こんにちは
100
数値は100です

このコードは、シンプルな出力を行いますが、フォーマットの柔軟性は限定的です。

Java 9以降の改良点

Java 9以降では、System.out.printf()やString.format()の機能が拡張され、より便利に使えるようになっています。

特に、System.out.printf()は、フォーマット指定子を使った出力を簡潔に行えるため、出力の見た目を整えるのに重宝します。

また、Java 9では、ProcessHandleやStackWalkerといった新しいAPIが導入され、システム情報やスタックトレースの取得方法が改善されましたが、出力に関してはprintf()やString.format()の使い勝手が向上しています。

Java 9以降のポイントは以下の通りです。

• printf()の拡張：より多彩なフォーマット指定子や、ロケールに応じた出力が可能になりました
• String.format()の改善：複雑なフォーマットも簡潔に記述できるようになりました
• System.lineSeparator()の導入：プラットフォームに依存しない改行コードを取得できるため、クロスプラットフォーム対応の出力が容易になりました

例として、Java 9以降のフォーマット出力例を示します。

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        double pi = Math.PI;
        // ロケールに応じたフォーマット
        System.out.printf("円周率は%.4fです%n", pi);
        // 改行にはSystem.lineSeparator()を使用
        String lineSeparator = System.lineSeparator();
        System.out.print("これは新しい行です." + lineSeparator);
    }
}

円周率は3.1416です
これは新しい行です。

このように、Java 9以降では、より柔軟で効率的な出力方法が標準化されており、国際化やクロスプラットフォーム対応も容易になっています。

これらのポイントを理解しておくと、バージョンに応じた最適な出力方法を選択でき、より洗練されたプログラムを作成できます。

まとめ

この記事では、Javaの標準出力とエラー出力の基本的な使い方や違い、フォーマット指定出力の方法、オブジェクトやコレクションの出力方法、大量出力時の注意点、そしてJavaのバージョン別のポイントについて解説しました。

これらを理解することで、効率的で見やすい出力やログ管理ができ、プログラムの品質向上に役立ちます。