Agenda. Caratteristiche del linguaggio. Il primo programma java. Variabili. Tipi primitivi. Assegnamento

Transcript

1 Introduzione a Java

2 Caratteristiche del linguaggio Il primo programma java Variabili Tipi primitivi Assegnamento Agenda

3 Caratteristiche del linguaggio

4 Introduzione al linguaggio Cos è Java? Java è un linguaggio di programmazione progettato da Sun Microsystems alla fine del 1995 Per quale scopo? Al fine di permettere la programmazione in ambienti eterogenei, distribuiti e in rete

5 Breve storia Java ha origine da un progetto di ricerca per lo sviluppo di software avanzato destinato a network device e sistemi embedded Scopo: sviluppare una piattaforma contenuta, affidabile, portabile, distribuita e real-time utilizzando il linguaggio C++ Durante lo sviluppo le difficoltà dovute all utilizzo del C++ crebbero al punto che la creazione di un nuovo linguaggio costava meno Nacque così Java

6 Caratteristiche del linguaggio Semplice e Familiare Object-Oriented Distribuito Interpretato Architetturalmente Neutro Portabile Sicuro Robusto Garantisce Alte prestazioni Dinamico Multithreaded...

7 Architetturalmente neutro (1/2) Il compilatore produce bytecode Il formato bytecode è indipendente dall architettura della macchina ANDF = Architecture Neutral Distribution Format Il bytecode generato da Java può essere eseguito su ogni Java Virtual Machine

8 Architetturalmente neutro (2/2) Sistema tradizionale compilatore macchina A eseguibile macchina A codice sorgente compilatore macchina B eseguibile macchina B.. Sistema ANDF compilatore macchina A interprete macchina A codice sorgente compilatore macchina B byte code interprete macchina B..

9 Cos è il bytecode? Il compilatore Java non genera codice macchina nel senso di istruzioni hardware native Il compilatore Java genera un codice (bytecode) che è scritto nel linguaggio macchina di una architettura definita dai creatori del linguaggio Se avessero realizzato fisicamente quel genere di macchina questo codice sarebbe a tutti gli effetti direttamente eseguibile Il codice viene interpretato dall interprete Java in run-time

10 Interpretato L interprete (VM) esegue il bytecode Java direttamente sulla macchina In questo modo il codice risulta essere portabile su un qualsiasi sistema in cui è stata installata una Virtual Machine Java sicuro high performance

11 Portabile Il sistema Java ( = compilatore + interprete + librerie run-time) è facilmente portabile su diversi sistemi grazie al bytecode interpretato codice sorgente compilatore byte code interprete libreria S.O. Il compilatore è scritto in Java L ambiente run-time è scritto in ANSI C con interfacce standard verso il S.O. No implementation dependency

12 Primo programma

13 Per familiarizzare: il primo programma Cominciamo con un esempio semplicissimo: si vuole semplicemente visualizzare la scritta Hello World Analizziamo gli step necessari alla realizzazione di un programma e alla sua esecuzione Gli step da seguire: editazione: creazione del source file java contiene semplicemente del testo scritto nel linguaggio di programmazione java compilazione: generazione del bytecode file traduzione del file di testo in istruzioni comprensibili alla Java Virtual Machine interpretazione ed esecuzione del bytecode file la Virtual Machine è un interprete che traduce ogni istruzione scritta in bytecode in istruzioni comprensibili alla piattaforma su cui vengono eseguite

14 Struttura di un programma base Sintassi base molto semplificata public class NomeClasse { public static void main(string a[]){ //dichiarazione variabili //istruzioni } }

15 Step 1: Editazione Aprire l editor di testi ed editare: public class HelloWorld { public static void main(string arg[]) { System.out.println("Hello World!"); } } Aprire l editor e salvare in un file denominato: Nota: HelloWorld.java il compilatore e l interprete Java sono case-sensitive: se la classe ha il modificatore public davanti, il file deve essere salvato con lo stesso nome dato alla classe

16 Step 2: Compilazione Aprire una finestra DOS o Command Prompt Posizionarsi sulla directory in cui è stato salvato il sorgente java e digitare: C:\ProgrammiJava>javac HelloWorld.java Il compilatore Java creerà il bytecode HelloWorld.class

17 Step 3: Esecuzione Nella stessa directory in cui è stato compilato il file sorgente, lanciare l interprete java digitando: C:\ProgrammiJava>java HelloWorld Che produrrà:

18 Elementi lessicali Si definiscono elementi lessicali le parole del linguaggio, cioè le più piccole unità cui attribuire un valore o un significato In Java ci sono i seguenti tipi di elementi lessicali: parole riservate del linguaggio e caratteri speciali Es: { public, for =, +, class stringhe, cioè sequenze di caratteri numeri senza segno identificatori

19 Gli identificatori Un identificatore è qualcosa definito dal programmatore per identificare univocamente una classe una variabile un metodo un oggetto Gli identificatori sono sequenze di caratteri alfanumerici, la cui definizione deve sottostrare alle seguenti regole sintattiche: non devono iniziare con un numero possono contenere solo numeri, lettere, _ (underscore) e $ caratteri speciali (come, &, *,., etc.) non sono ammessi non possono essere usate parole chiave del linguaggio non possono contene spazi due variabili che hanno lo stesso scope non possono avere lo stesso nome i nomi sono case-sensitive

20 Le keyword del linguaggio if else while do for switch case break finally continue label transient short byte int char long float double boolean this super interface extends void return synchronized class new static abstract final native private protected public package volatile default implements import instanceof (goto) (const) try catch throw throws

21 Che identificatore dare ad una classe? Il nome della classe deve rappresentare bene ciò che la classe descrive! Valgono le regole sintattiche viste prima Convenzione: il nome di una classe deve avere la lettera iniziale MAIUSCOLA! se è un nome composto: ciascuna parola deve avere l iniziale maiuscola esempi: Somma MyClass

22 Obblighi sul nome del file? Se la classe ha intestazione: public class sono obbligato a salvarla in un file cha ha un nome coincidente a quello della classe stessa Se la classe ha intestazione: class posso salvarla in un file cha ha un nome anche diverso a quello della classe stessa Ovviamente mettere o non mettere public implica conseguenze che poi vedremo al momento non ce ne preoccupiamo!

23 Quante descrizioni di classe in un file? Quante ne desidero! Purché il file contenga al massimo una sola classe con intestazione public class Classe1{... } public class Classe2{... } class Classe3{... } Che nome al file? il nome della classe con intestazione public nel nostro caso: Classe2.java

24 Quante descrizioni di classe in un file? Se il file non contiene descrizioni di classe con intestazione public allora non ho obblighi sul nome da dare al file class Classe1 {... } class Classe2 {... } class Classe3 {... } Posso chiamare il file Esercizio1.java Pippo.java...

25 Le variabili

26 Variabili e loro dichiarazione Una variabile è una precisa locazione di memoria con un identificatore (il suo nome) in cui viene memorizzato un valore di un unico tipo che ha un ben determinato scope Si utilizzano variabili quando un dato valore varia durante l esecuzione del programma Prima di poter usare una variabile occorre sempre dichiararla: specificando il tipo di valore che dovrà contenere assegnandole un identificatore (nome) tramite cui potersi riferire al valore contenuto

27 Variabili: dichiarazione tipo identificatore; tipo di dati che conterrà nome tipo id1, id2,...; tipo di dati che conterrà dichiarazione multipla

28 Che identificatore per una variabile? (1/2) Regole che devono essere rispettate non devono iniziare con un numero possono contenere solo numeri, lettere, _ (underscore) e $ caratteri speciali (come, &, *,., etc.) non sono ammessi non possono essere usate parole chiave del linguaggio due variabili che hanno lo stesso scope non possono avere lo stesso nome i nomi sono case-sensitive Nome 1var var1 variabile4 variabile&due _variabile var.quattro Valido No Si Si No Si no

29 Che identificatore per una variabile? (2/2) Regole che dovrebbero essere rispettate usare sempre nomi estesi e che descrivano bene cosa rappresentano iniziare il nome della variabile con una lettera minuscola (es. visible) se il nome consiste di più di una parola (come per esempio isvisible), le parole vanno scritte una di seguito all altra e ognuna inizia con una lettera maiuscola ad eccezione della prima evitare di usare $ Nome x CountPositionX countpositionx CountPositionx countpositionx Pippo$ Valido No No Si No No no

30 I tipi Un tipo determina il valore che la variabile può contenere le operazioni che possono essere effettuate su di essa In Java esistono 2 categorie principali di tipi di dati: primitivi i più complessi e composti a loro volta da altri tipi (primitivi di classe) sono: classi, interfacce e array

31 I tipi primitivi Nome Tipo di valore Memoria usata Range di valori byte 8 bit = 1 byte -128 : +127 short 16 bit = 2 byte : intero int 32 bit = 4 byte : long 64 bit = 8 byte : float double floating point 32 bit = 4 byte 64 bit = 8 byte +/- 3,4028 x : +/- 1,4023 x /- 1,767 x : +/- 4,940 x char singolo carattere 16 bit = 2 byte Tutti i caratteri Unicode boolean true o false 1 bit true o false

32 Variabili e loro dichiarazione Sintassi Esempi tipo identificatore; int totale; tipo di dati che conterrà identificativo o nome tipo intero identificativo tipo id1, id2,...; char x, y, z; tipo di dati che conterrà dichiarazione multipla tipo char identificativi

33 Esempi di dichiarazione di variabili Tipo intero in virgola mobile Dichiarazione short s; byte b; int x; long l; float f; double d; singolo carattere char c; booleano boolean b;

34 Assegnare un valore ad una variabile Per poter assegnare un valore ad una variabile si utilizza l operatore di assegnamento = assegna il valore alla destra dell operatore alla variabile che sta alla sinistra dell operatore stesso identificatore = valore; identificatore assegnamento valore

35 Ancora sull assegnamento Ad una variabile già dichiarata, posso assegnare un valore tramite l operatore = tipo identificatore; identificatore valore; dichiarazione = assegnamento di un valore Posso dichiarare ed assegnare un valore ad una variabile con un unica istruzione tipo identificatore = valore; dichiarazione assegnamento di un valore

36 Esempi di dichiarazione ed assegnamento di valori alle variabili Tipo Dichiarazione Assegnamento intero in virgola mobile short s; byte b; int x; long l; float f; double d; s = 4; b = 12; x = 46789; l = ; f = 3.5f; d = 5.6e5; singolo carattere char c; c = d ; booleano boolean b; b = true;

37 Tipi di valori Il valore assegnato ad una variabile deve essere dello stesso tipo della variabile si int x; x = 3; int y = 3; no char c; c = 24; int y = 3.8; int z = 1, k = 4;

38 Regola! È buona norma inizializzare una variabile (assegnare un valore iniziale) o nel momento in cui la si dichiara e comunque prima di usarla Quando si dichiara solamente una variabile, il suo valore è indefinito

39 Output a video

40 Output a video Output a video si effettua attraverso le seguenti istruzioni: System.out.println(...); dopo aver stampato a video ciò che è stato specificato va a capo System.out.print (...); stampa ciò che è stato specificato

41 Concatenazione di output (1/2) Se si vuole stampare a video oltre ad una stringa, anche il valore di una variabile, si utilizza l operatore + Sorgente int x; x = 3; System.out.println( x vale + x); Output x vale3 Se volessi distanziare vale da 3, metto uno spazio Sorgente int x; x = 3; System.out.println( x vale + x); Output x vale 3

42 Concatenazione di output (1/2) Se si vogliono concatenare più stringhe e valori di variabili, si utilizza sempre l operatore + Sorgente int x; x = 3; int y = 4; System.out.println( x vale + x + y vale + y); Output x vale 3 y vale 4

43 Casi particolari Se si concatena semplicemente i valori di due variabili numeriche, il risultato è una stampa della somma! Inserendo una stringa, tutto funziona e se non la volessi? Metto in mezzo alle variabili una stringa vuota Sorgente int x = 3; int y = 4; System.out.println(x+y); Sorgente int x = 3; int y = 4; System.out.println( Valori +x+y); Sorgente int x = 3; int y = 4; System.out.println(x+ + y);

44 Espressioni a valore numerico

45 Assegnare il contenuto di un altra variabile Come visto, ad una variabile è possibile assegnare un valore ben definito Es: int x = 3; double y = 3.4; char c= d ; È possibile, però, assegnare ad una variabile il valore di un altra variabile variabile1 = variabile2; variabile1 assegnamento valore della variabile2

46 Esempio int x; int y; x = 3; y = 4; x = y; x =? (indefinito) x =? (indefinito) x = 3 x = 3 y = 4 x = 4 y = 4 y =? (indefinito) y =? (indefinito)

47 Espressioni Le espressioni sono un misto di variabili (o valori) e operatori che producono come risultato un valore le variabili (o valori) sono chiamati operandi Esempi: (a+b+c/p-y)*k ((a+3)*s)-4*h 1.34*c+2.1/b x>3 Il tipo di valore che restituisce un espressione dipende dal tipo degli operandi posso avere espressioni che ritornano valori interi, in virgola mobile, booleani, etc.

48 Espressioni ed Operatori La maggior parte delle espressioni fa uso di operatori un operatore è un simbolo speciale che regola l esecuzione dell espressione restituisce un valore calcolato il cui tipo dipende dagli operandi e dal tipo di operatore Gli operatori computano una qualche funzione su uno, due o tre operandi operatori unari: richiedono 1 operando (es. ++) operatori binari:richiedono 2 operandi (es: =) operatori ternari: richiedono 3 operandi (uno solo:?:)

49 Le notazioni Gli operatori unari utilizzano notazione prefissa l operatore appare prima dell operando notazione postfissa l operatore appare dopo l operando operatore op op operatore Gli operatori binari e ternari utilizzano notazione infissa l operatore appare in mezzo agli operandi op1 operatore op2 expr? op1 : op2

50 Tipologie di operatori Gli operatori vengono così classificati: aritmetici aritmetici di incremento e decremento di assegnamento relazionali condizionali bit a bit

51 Operatori aritmetici Validi per tipi interi e floating-point Operatore Descrizione Uso Significato + Somma op1+op2 Somma il \valore di op1 a quello di op2 - Sottrazione op1-op2 Sottrae al valore di op1 quello di op2 * Moltiplicazione op1*op2 Moltiplica il valore di op1 con quello di op2 / Divisione op1/op2 Divide il valore di op1 con quello di op2 % Modulo op1%op2 Calcola il resto della divisione tra il valore di op1 e quello di op2 - Negazione aritmetica -op Trasforma il valore di op in positivo o negativo

52 Precedenza fra operatori Gli operatori possono venire combinati in espressioni complesse Ad esempio: risultato = totale + cont / max - scarto; Gli operatori hanno una precedenza ben definita implicita che determina l ordine con cui vengono valutati moltiplicazione, divisione e resto sono valutati prima di somma, sottrazione e concatenazione tra stringhe Gli operatori che hanno la stessa precedenza sono valutati da sinistra a destra Mediante le parentesi si può alterare l ordine di precedenza

53 Esempi a + b + c + d + e a / (b + c) - d % e a + b * c + d / e a / (b * (c + (d - e)))

54 Cosa posso ancora assegnare ad una variabile? Ad una variabile posso assegnare, oltre ad un valore esplicito e ad il valore contenuto un una variabile, anche il valore di un espressione variabile1 variabile1 variabile1 = = = valore; variabile2; espressione; L operatore di assegnamento ha la precedenza più bassa di qualunque altro operatore: prima si valuta espressione, poi il risultato è assegnato alla variabile Come visto prima, il valore assegnato ad una variabile deve essere dello stesso tipo della variabile

55 Esempi ris = somma / 2 + sottrazione * altro; int somma; somma = 2+3; int x = 2; int y = 3; int sottrazione = x-y; int altro = 4; int ris; ris = somma/2+sottrazione*altro; System.out.println(ris);? -2

56 Operatori aritmetici incremento e decremento Operatore Descrizione Uso Significato ++ Incrementa l operando di 1 (prefissa) ++ Incrementa l operando di 1 (postfissa) -- Decrementa l operando di 1 (prefissa) -- Decrementa l operando di 1 (postfissa) ++op op++ --op op-- Incrementa op di 1; valuta il valore dopo aver incrementato Incrementa op di 1; valuta il valore prima di incrementare Decrementa op di 1; valuta il valore dopo aver incrementato Decrementa op di 1; valuta il valore prima di incrementare

57 Operatori di shortcut Forma shortcut int i = 0; int j; j = i++; int i = 1; int j; j = i--; int i = 0; int j; j = ++i; int i = 1; int j; j = --i; Forma estesa int i = 0; int j; j = i; i = i + 1; int i = 1; int j; j = i; i = i - 1; int i = 0; int j; i = i + 1; j = i; int i = 1; int j; i = i - 1; j = i; Risultato esecuzione i = 1 j = 0 i = 0 j = 1 i = 1 j = 1 i = 0 j = 0

58 Precedenze fra operatori aritmetici Massima precedenza () (pre-incremento) (pre-decremento) (raggruppamento) * / % (moltiplicazione) (divisione) (modulo) + - (somma) (sottrazione) Minima precedenza

59 Operatori di Assegnamento Operatore Uso Equivalente a = op1 = op2 += op1+=op2 op1 = op1 + op2 -= op1-=op2 op1 = op1 op2 *= op1*=op2 op1 = op1 * op2 /= op1/=op2 op1 = op1 / op2 %= op1%=op2 op1 = op1 % op2