GP 5, 26/9 20011 Grundlæggende programmering Efterår 2001 Forelæsning 5 onsdag 26/9 2001 kl. 9:15 – 12:00.

Præsentationer af emnet: "GP 5, 26/9 20011 Grundlæggende programmering Efterår 2001 Forelæsning 5 onsdag 26/9 2001 kl. 9:15 – 12:00."— Præsentationens transcript:

1 GP 5, 26/9 20011 Grundlæggende programmering Efterår 2001 Forelæsning 5 onsdag 26/9 2001 kl. 9:15 – 12:00

2 GP 5, 26/9 20012 Dagens program Det praktiske Syntaks Objekter, referencer og variable Metodeinvokeringer, kaldstak

3 GP 5, 26/9 20013 Det praktiske LinuxLab arrangement: torsdag, 27. sep., kl. 15:15-17, LinuxLab (lok. 4.05), ”Java programming on Linux”; se http://linuxlab.dk/adict/mgroup.php?organizer=LinuxLab http://linuxlab.dk/adict/mgroup.php?organizer=LinuxLab Opdateret gp.jar: Brug den nyeste version af gp.jar (se hjemmesiden og it-c.courses.GP for oplysninger).it-c.courses.GP Ugeseddel 5: Ugeseddel 5 er noten (og derfor pensum) for dagens forelæsning. Kom velforberedt til øvelserne næste uge: læs ugesedlen og start at arbejde på opgaverne inden øvelserne.

4 GP 5, 26/9 20014 (Programmerings)sprog Linguistik (sproglære) inddeler læren af sprog i: –Syntaks: Hvordan er (velformede) sætninger i sproget bygget op? –Semantik: Hvad betyder sætningerne? –Pragmatik: Hvordan bruges sproget mest hensynsmæssigt? Tilsvarende for programmeringssprog, f.eks. Java: –Syntaks: Hvad er velformede Java programmer? –Semantik: Hvad sker der, når man udfører et velformet Java program? –Pragmatik: Hvordan bruges sprogets faciliteter bedst muligt for få effektive, let-forståelige, genbrugelige, testbare, modulære programmer?

5 GP 5, 26/9 20015 Java syntaks Syntaksen for Java, f.eks. hvordan en metode kan se ud, kan beskrives på forskellig måde. En mulighed er syntaksdiagrammer, som i L&L appendiks L. Metodeerklæringer er beskrevet som: Type void Identifier Modifier ParametersThrows clause Method body public double indsæt (double beløb) { saldo += beløb; } Syntaksdiagrammer viser hvordan syntaksen er, men ikke hvad det betyder.

6 GP 5, 26/9 20016 Java syntaks voidModifier Throws clause valgmulighed ved forgreninger ovaler angiver et nøgleord, eller en konstant i sproget. En kasse er navnet på et andet syntaksdiagram Throws vil vi ikke se på før i lektion 12. Her er det med for at vise at en Throws clause kan bestå af den tomme streng (ved at vælge øverste linje ret gennem diagrammet). slutprik til højre i diagrammet startprik til venstre i diagrammet

7 GP 5, 26/9 20017 Konto klasse public class Konto {private double saldo; private double maxOvertræk; private String ejer; public Konto(String ejeren) { ejer = ejeren; saldo = 0; maxOvertræk = -3000; } public double hæv(double beløb) { if (saldo-beløb >= maxOvertræk) { saldo = saldo - beløb; return beløb; } else { return 0; } public void indsæt(double beløb) { saldo += beløb; } public double aflæsSaldo() { return saldo; } forts. Hvert objekt lavet ud fra klassen Konto har sin egen saldo, maxOvertræk, og ejer. Når man laver et objekt skal man angive ejeren. Dette angives i konstruktøren. Der er tre metoder, som bruges til at hæve, indsætte, og aflæse saldo.

8 GP 5, 26/9 20018 Overførsel af penge public void overførTil(Konto modtager, double beløb){ if (this.hæv(beløb) == beløb) modtager.indsæt(beløb); } Ny metode i Konto klassen.

9 GP 5, 26/9 20019 Referencer 1) Konto lønKonto = new Konto(”Kasper”); Konto minKonto = lønKonto; lønKonto.indsæt(3000); int beløb = minKonto.aflæsSaldo(); int huskSaldo = beløb; minKonto.hæv(500); beløb = lønKonto.aflæsSaldo(); lønKonto Konto saldo: 0 maxOvertræk: ejer: Kasper Variablen lønKonto er en reference til et konto objekt. En reference er en entydig identifikation af et objekt. new operatoren laver et nyt objekt, og konstruktør metoden giver instans variablene deres start værdi.

10 GP 5, 26/9 200110 Referencer 2) Konto lønKonto = new Konto(”Kasper”); Konto minKonto = lønKonto; lønKonto.indsæt(3000); int beløb = minKonto.aflæsSaldo(); int huskSaldo = beløb; minKonto.hæv(500); beløb = lønKonto.aflæsSaldo(); lønKonto Konto saldo: 0 maxOvertræk: ejer: Kasper minKonto Variablen minKonto kan også referere til Konto objekter. Assignmentet får minKonto til at referere det samme objekt som lønKonto variablen. Teknisk siger man at minKonto og lønKonto er aliaser for det samme objekt.

11 GP 5, 26/9 200111 Referencer 3) Konto lønKonto = new Konto(”Kasper”); Konto minKonto = lønKonto; lønKonto.indsæt(3000); int beløb = minKonto.aflæsSaldo(); int huskSaldo = beløb; minKonto.hæv(500); beløb = lønKonto.aflæsSaldo(); Konto saldo: 3000 maxOvertræk: ejer: Kasper minKonto Ved kaldet ”lønKonto.indsæt(3000)” er det metoden på det objekt som lønKonto variablen referere der aktiveres. Derfor er det ligegyldigt om jeg aflæser saldo gennem den ene eller den anden variabel. Aflæsningen sker igen via referencen. lønKonto 3000 beløb

12 GP 5, 26/9 200112 Referencer 4) Konto lønKonto = new Konto(”Kasper”); Konto minKonto = lønKonto; lønKonto.indsæt(3000); int beløb = minKonto.aflæsSaldo(); int huskSaldo = beløb; minKonto.hæv(500); beløb = lønKonto.aflæsSaldo(); Konto saldo: 3000 maxOvertræk: ejer: Kasper minKonto beløb og huskSaldo er begge heltal, ikke objekter. De er derfor ikke alias for hinanden, men to adskilte variable. Egentlig er dette totalt umystisk. Objekt variable gemmer ikke objekter, men objekt referencer. Når man assigner en objekt variabel, så kopieres referencen, på samme måde som heltallet 3000 kopieres fra beløb til huskSaldo. lønKonto 3000 beløb 3000 huskSaldo

13 GP 5, 26/9 200113 Referencer 5) Konto lønKonto = new Konto(”Kasper”); Konto minKonto = lønKonto; lønKonto.indsæt(3000); int beløb = minKonto.aflæsSaldo(); int huskSaldo = beløb; minKonto.hæv(500); beløb = lønKonto.aflæsSaldo(); Konto saldo: 2500 maxOvertræk: ejer: Kasper minKonto Beløb og huskSaldo er nu forskellige, idet beløb er ændret, men ikke huskSaldo. Det er stadig ligegyldigt hvilken objekt variabel jeg bruger til at operere på objektet, idet de to variable refererer til samme objekt. lønKonto 2500 beløb 3000 huskSaldo

14 GP 5, 26/9 200114 Referencer 6) Konto lønKonto = new Konto(”Kasper”); Konto minKonto = lønKonto; lønKonto.indsæt(3000); int beløb = minKonto.aflæsSaldo(); int huskSaldo = beløb; minKonto.hæv(500); beløb = lønKonto.aflæsSaldo(); lønKonto = new Konto(”Østerbye”); Konto saldo: 2500 maxOvertræk: ejer: Kasper minKonto Der er lavet et nyt objekt, og lønKonto variablen refererer til det nye objekt. minKonto refererer stadig til det gamle. lønKonto 2500 beløb 3000 huskSaldo Konto saldo: 0 maxOvertræk: ejer: Østerbye

15 GP 5, 26/9 200115 Referencer 7) public void overførTil (Konto modtager, double beløb) { if (this.hæv(beløb) == beløb) modtager.indsæt(beløb); } Konto minKonto = new Konto(”Kasper”); Konto dinKonto = new Konto(”Dilbert”);... minKonto.overførTil(dinKonto,1205); Under aktiveringen af ”overførTil” er ”modtager” et alias for Dilberts konto. Konto saldo: 2500 maxOvertræk: ejer: Dilbert minKonto dinKonto Konto saldo: 0 maxOvertræk: ejer: Kasper modtager this er en reference til det objekt som i øjeblikket har fået denne metode aktiveret. Altså this refererer Kaspers konto objekt

16 GP 5, 26/9 200116 Static Man kan i særlige tilfælde få brug for tilstand der ikke er knyttet til et specifikt objekt, men er fælles for en række objekter. F.eks. alle konto objekter skal have et konto nummer som er et løbenummer. Man kan i Java knytte metoder og variable til klassen i stedet for til et objekt. Man kalder den slags klassemetoder og klassevariable. Af historiske grunde (fordi Java er inspireret af C og C++), kaldes klassemetoder og -variable også for statiske metoder og variable. Man angiver om en metode eller variabel er en klassevariabel ved at skrive static foran metoden eller variablen.

17 GP 5, 26/9 200117 Instansmetoder og klassemetoder En instansmetode tilhører et bestemt objekt. En instansmetode kan kun tilgås fra et objekt (angives før ”.”). En instansmetode kan bruge og opdatere alle instansvariable. En instansmetode kan bruge og opdatere alle klassevariable. En instansmetode kan referere til this (modtagerobjektet for metoden) En instansmetode kan først invokeres når der er dannet et objekt. En klassemetode tilhører klassen, ikke noget bestemt objekt. En klassemetode kan kun tilgås fra en klasse (klassenavn angives før ”.”) En klassemetode kan ikke tilgå instansvariable. En klassemetode kan bruge og opdatere alle klassevariable. En klassemetode kan ikke referere til this. En klassemetode kan invokeres uden at der er dannet et objekt.

18 GP 5, 26/9 200118 Løbenumre i Konto public class Konto {private double saldo; private double maxOvertræk; private String ejer; private int kontoNummer; private static int løbeNummer = 1; public Konto(String ejeren) { ejer = ejeren; saldo = 0; maxOvertræk = -3000; kontoNummer = løbeNummer; løbeNummer = løbeNummer +1; }.... } static angiver at det er en klasse variabel. private at den ikke kan ses ude fra. variablen løbenummer får sin værdi når klassen bliver lavet, hvilket er første gang klassen bliver brugt. Man kan aflæse klasse variable som enhver anden variabel Og den kan også tildeles en ny værdi. Resultatet er at enhver konto objekt får sit eget konto nummer.

19 GP 5, 26/9 200119 Metoder (review) public static int max(int a, int b) { int resultat; if (a>b) resultat = a; else resultat = b; return resultat; }.... public static void main(String[] args){ System.out.println( max(5,9) ); System.out.println( max(-5,-9) ); System.out.println( max(5,5) ); } Dette kaldes metodens hoved. Her angives navn og type på hver parameter. metodens navn er max, og typen af det den giver som resultat står umiddelbart før navnet (her int). Hvis metoden ikke returnerer noget, angiver man det med void. I forbindelse med en aktivering af max, vil a og b få tildelt værdier – f.eks. 5 og 9. Når der i hovedet er angivet en retur type (ikke void), skal der være en return. Den behøver dog ikke at stå til sidst. a og b kaldes formelle parametre, mens de værdier der gives med ved aktivering kaldes aktuelle parametre, eller argumenter.

20 GP 5, 26/9 200120 Metodeaktiveringer og kaldsstakken Konto minKonto = new Konto(”Kasper”); Konto dinKonto = new Konto(”Dilbert”);... minKonto.overførTil(dinKonto,1205); public class Konto {private double saldo; private double maxOvertræk; private String ejer; public Konto(String ejeren) { ejer = ejeren; saldo = 0; maxOvertræk = -3000; } public double hæv(double beløb) { if (saldo-beløb >= maxOvertræk) { saldo = saldo - beløb; return beløb; } else { return 0; } public void indsæt(double beløb) { saldo += beløb; } public double aflæsSaldo() { return saldo; } public void overførTil (Konto modtager, double beløb){ if (this.hæv(beløb) == beløb) modtager.indsæt(beløb); } forts. Givet denne konto klasse, vil vi følge aktiveringen af overførTil neden for.

21 GP 5, 26/9 200121 En metodeaktivering En metode aktivering indeholder følgende 3 ting. For det første indeholder den lokale variable og parametre for denne aktivering af metoden. For det andet indeholder den en reference til hvilket objekt denne metode er aktiveret på – this objektet. og endelig indeholder den det sted i programmet hvor vi skal vende tilbage til når metoden er færdig.

22 GP 5, 26/9 200122 Aktiveringen af overførTil public void overførTil(Konto modtager, double beløb){ if (this.hæv(beløb) == beløb) modtager.indsæt(beløb); } modtager: beløb: 1205 this: retur til: ??? saldo: 1500 maxOvertræk: -3000 ejer: ”Kasper” saldo: 2000 maxOvertræk: -3000 ejer: ”Dilbert”

23 GP 5, 26/9 200123 I debuggeren I if sætningen aktiveres hæv metoden

24 GP 5, 26/9 200124 Aktiveringen af hæv modtager: beløb: 1205 this: retur til: ??? saldo: 1500 maxOvertræk: -3000 ejer: ”Kasper” saldo: 2000 maxOvertræk: -3000 ejer: ”Dilbert” public double hæv(double beløb) { if (saldo-beløb >= maxOvertræk) { saldo = saldo - beløb; return beløb; } else { return 0; } beløb: 1205 this: retur til: ??? saldo betegner i denne aktivering saldoen i Kaspers konto, idet this er Kaspers konto.

25 GP 5, 26/9 200125 I debuggeren Vi returnerer fra denne aktivering

26 GP 5, 26/9 200126 Aktiveringen af overførTil public void overførTil(Konto modtager, double beløb){ if (this.hæv(beløb) == beløb) modtager.indsæt(beløb); } modtager: beløb: 1205 this: retur til: ??? saldo: 295 maxOvertræk: -3000 ejer: ”Kasper” saldo: 2000 maxOvertræk: -3000 ejer: ”Dilbert” Vi er nu kommet tilbage fra hæv, men har endnu ikke indsat beløbet på Dilberts konto.

27 GP 5, 26/9 200127 I debuggeren Vi aktiverer metoden indsæt

28 GP 5, 26/9 200128 Aktiveringen af indsæt modtager: beløb: 1205 this: retur til: ??? saldo: 1500 maxOvertræk: -3000 ejer: ”Kasper” saldo: 2000 maxOvertræk: -3000 ejer: ”Dilbert” public void indsæt(double beløb) { saldo += beløb; } beløb: 1205 this: retur til: ??? saldo betegner i denne aktivering saldoen i Dilberts konto, idet this er Dilberts konto, fordi vi kaldte metoden som ”modtager.indsæt(beløb)”

29 GP 5, 26/9 200129 I debuggeren Vi returnerer fra denne aktivering

30 GP 5, 26/9 200130 Aktiveringen af overførTil public void overførTil(Konto modtager, double beløb){ if (this.hæv(beløb) == beløb) modtager.indsæt(beløb); } modtager: beløb: 1205 this: retur til: ??? saldo: 295 maxOvertræk: -3000 ejer: ”Kasper” saldo: 3205 maxOvertræk: -3000 ejer: ”Dilbert” Vi er nu kommet tilbage fra indsæt og er færdige.

31 GP 5, 26/9 200131 I debuggeren