中級

ArrayIndexOutOfBoundsException の原因と直し方

添字が0始まりであることの帰結です。ループ条件の < と <= の使い分けを整理します。

エラーメッセージの読み方

Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException:

main

スレッド名 — mainなら起動直後の処理で発生しています

java.lang

パッケージ — java.lang なら標準の基本例外です

ArrayIndexOutOfBoundsException

例外クラス — 何が起きたか。ここを検索するのが最短です

このエラーが出る典型パターン

 1  public class Main {
 2      public static void main(String[] args) {
 3          int[] nums = {10, 20, 30};
 4          for (int i = 0; i <= nums.length; i++) {
                               ^
 5              System.out.println(nums[i]);
 6          }
 7      }
 8  }

 1  public class Main {
 2      public static void main(String[] args) {
 3          int[] nums = {10, 20, 30};
 4          System.out.println(nums[nums.length    ]);
                                           ^
 5      }
 6  }

 1  public class Main {
 2      public static void main(String[] args) {
 3          int[] nums = new int[3];
 4          for (int i = -1         ; i < nums.length; i++) {
                              ^
 5              nums[i] = i;
 6          }
 7          System.out.println(nums[0]);
 8      }
 9  }

 1  public class Main {
 2      public static void main(String[] args) {
 3          int[] nums = {10, 20, 30};
 4          for (int i = nums.length    ; i >= 0; i--) {
                                ^
 5              System.out.println(nums[i]);
 6          }
 7      }
 8  }

 1  public class Main {
 2      public static void main(String[] args) {
 3          int[] nums = new int[0          ];
                                      ^
 4          System.out.println(nums[0]);
 5      }
 6  }

よくある誤解

例外メッセージの Index N が、実際に触った添字です。ループ条件を睨む前にこの数字を読むと原因が早く分かります。

実務での勘所

配列の範囲外アクセスは、C言語のように未定義動作としてメモリを壊すのではなく、JVMが毎回の添字アクセスで境界を検査し、範囲外なら必ず例外を投げるという設計です。この検査には多少の実行コストがありますが、安全性を優先した設計判断です。添字そのものを使わずに要素を順に処理するだけなら、for (int i = 0; i < arr.length; i++)の代わりにfor (int x : arr)という拡張for文を使えば、そもそも添字を書かないためこの種のミスが原理的に起きません。

演習をはじめる

関連するエラー

• ループが終わらない・空回りする原因カウンタ更新の忘れ、更新方向の誤り、forの直後のセミコロンという3パターンを扱います。
• ConcurrentModificationException の原因と直し方ループ中のリスト変更で発生します。
• 配列の new と初期化子の書き分けnew int[3] と {1,2,3} の使い分け。

他の言語ではどうなるか

• 配列の範囲外アクセス：例外になる言語・ならない言語・何が起こるか分からない言語