コグノスケ

Genericsとcloneメソッド

このキーワードでピンと来た方はこの日記を読む必要はないと思います。

Genericsなクラスにcloneメソッドを作ろうとしてはまりました。以下のようなコードを書いたわけです。

class MyVector<T extends Cloneable> implements Cloneable {
    T[] items;
    
    public Object clone() {
        MyVector<T> copy = new MyVector<T>();
        
        for (int i = 0; i < items.length; i++) {
            copy.items[i] = (T)(items[i].clone()); //error!!
        }
        return copy;
    }
}

Cloneableを継承する型だと宣言したところでCloneableインタフェースにはclone() の定義がありません。コンパイラはこのコードを見てもTがpublicメソッドのclone() を持っているのか、いないのかコンパイル時に判断できません。

従ってこのコードを実行すると基底クラスのObjectクラスのclone() メソッド（privateメソッド）が呼ばれる可能性があります。そのためコンパイラは「（Objectの）clone() はpublicじゃないから呼べません」とエラーを出すのです。

clone() を呼ばずに、以下のようなコードに直せばコンパイルが通ります。しかしこのコードで生成されるTのコピーはあくまでも「シャローコピー」ですから、Tがシャローコピーでコピーしきれない要素を持っていたときに破綻します。

copy.add(get(i)); //OK

配列の要素まで「ディープコピー」をするには、Tにclone() 関数の定義を強制させる必要があります。これにNewCloneableとでも名前を付けますと、以下のようになります。

public interface NewCloneable extends Cloneable {
    public Object clone();
}

class MyVector2<T extends NewCloneable> implements Cloneable {
    T[] items;
    
    public Object clone() {
        MyVector2<T> copy = new MyVector2<T>();
        
        for (int i = 0; i < items.length; i++) {
            copy.items[i] = (T)(items[i].clone()); //OK
        }
        return copy;
    }
}

新しく作ったMyVector2クラスは「ディープコピー」ができるようになりました。しかしこのクラスは全く使い物になりません。なぜならNewCloneableを継承するクラスは標準クラスライブラリに存在しないからです。つまり何を言っているのかというと、

MyVector<Integer> v1;  //OK
MyVector2<Integer> v2; //error!!

MyVectorと同じ乗りでMyVector2を使おうとすると「IntegerはNewCloneableを実装してないからダメ」と怒られます。せっかくのGenericsなのに自分で作ったクラスしかぶち込めないんじゃ、ちょっとあんまりですよね。

それならと、Integerを継承してNewCloneableを実装したクラスNewIntegerを定義しよう！と思ってもIntegerはfinal宣言されていて継承できません。MyVector2はますます役立たずです。

結局はシャローコピーで我慢せよってことですかね。もしくはclone() なんか実装すんじゃねーよってことでしょうか…。