【Javaコード入門】制御構文_②switch命令 - アンドエンジニア - エンジニアのこと、エンジニアから。

式の値によって処理を分岐する – switch命令

switch(exp) {
　case val1:
　　statements
　case val2:
　　statements
…
　default:
　　statements
}
　exp：任意の式
　val1、2…：expと比較する値

switch命令は、与えられた式（変数）の値によって、処理を分岐します。式の値は、char／byte／short／int／String／enum型のいずれかでなければなりません（ただし、String型を使えるのはJavaSE 7以降）。
たとえば以下は、変数valの値（1…3）に応じて対応するメッセージを表示します。それぞれの値に応じて実行する処理はcase句で、すべての値に合致しなかった場合に実行する処理はdefault句で表します。

StatSwitch.java

package com.example.mynavi.control;
public class StatSwitch {
　public static void main(String[] args) {
　　var val = 3;
　　switch (val) {
　　　case 1:
　　　　System.out.println("変数valは1です");
　　　　break;
　　　case 2:
　　　　System.out.println("変数valは2です");
　　　　break;
　　　case 3:
　　　　System.out.println("変数valは3です");
　　　　break;
　　　default:
　　　　System.out.println("変数valは1、2、3いずれでもありません");
　　　　break;
　　} // 結果：変数valは3です
　}
}

なお、case、default句の末尾は、break命令で終わるのが原則です。さもないと、次の句が続けて実行されてしまいます。句の区切り目で、自動的にブロックを抜けるわけではない点に注意してください。

フォールスルー
ただし、あえて句の終わりに、break命令を指定しないこともあります。例えば以下のような場合です。

switch (val) {
　case 1:
　case 2:
　　...中略...
　　break;
　case 3:
　　...中略...
　　break;
}

これによって、変数valが1、または2の場合に実行する命令群を表現できます。このような書き方をフォールスルーと言います。

Java14以降の新構文

Java 14以降では、switch命令に新たな構文が追加されました。

StatSwitchNew.java

package com.example.mynavi.control;
public class StatSwitchNew {
　public static void main(String[] args) {
　　var lang = "Ruby";
　　String category = switch(lang) {
　　　case "PHP", "Python", "Ruby" -> "スクリプト言語";
　　　case "Java", "C#", "C" -> "プログラミング言語";
　　　default -> "不明";
　　};
　　System.out.println(category); // 結果：スクリプト言語
　}
}

ポイントとなる構文は、以下です。

（1）switch式

switchが式として表現できます。つまり、文の中でswitch命令を記述できます。なお、switch式では値を返さないパターンがあってはいけないので、default句は省略不可です。

（2）アロー演算子

case／default句を「値 -> 対応する式」の形式で表せます。アロー演算子では、句の末尾のbreak命令は不要となります。

（3）case値の複数列記

case句に、カンマ区切りで値を列記できます。従来のようにcase句そのものを列記する必要はありません。

switchによるパターンマッチング

Java 21以降では、case句にリテラル値だけでなく、型を指定することも可能です。たとえば以下は、変数dataがDouble型の場合は整数に丸めた値を、String型の場合は先頭5文字を抜き出した結果を、nullの場合はその旨を、それぞれメッセージ表示する例です。

StatPattern.java

package com.example.mynavi.control;
public class StatPattern {
　　public static void main(String[] args) {
　　　Object data = 12.345;
　　　System.out.println(
　　　　switch(data) {
　　　　　★case Double d -> Math.floor(d);★
　　　　　case String s -> s.substring(0, 5);
　　　　　case null -> "null value...";
　　　　　default -> "Unknown Type!!";
　　　　}
　　　); // 結果：12.0
　　}
}

型を判定するには、「case 型名変数」の形式でcase句を表します。指定された型に合致した場合、「変数」はそれぞれ対応するDouble、String型と見なされるので、型に応じたfloor、substringなどのメソッドを呼び出せる点に注目です。
型判定の構文には、条件式を加えることも可能です。たとえば以下は、先ほどのコード太字を条件式付きで書き換えたものです。