Programmazione II. Lezione 4. Daniele Sgandurra 30/09/2011.

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1 Programmazione II Lezione 4 Daniele Sgandurra 30/09/2011 1/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

2 Sommario 1 Esercitazione 2 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti 3 Java Java Development Kit 2/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

3 Esercitazione Parte I Esercitazione 3/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

4 Esercitazione Esercizio 1 Sia dia la struttura di una generica macchina astratta. 4/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

5 Esercitazione Esercizio 2 Cosa indica la notazione C L i L k,l j? Un compilatore da L i a L k scritto in L j. Un compilatore da L k a L j scritto in L i. Un compilatore da L i a L j scritto in L k. Nessuna delle precedenti. 5/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

6 Esercitazione Esercizio 3 Sia dia la definizione di interprete I Lo L. 6/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

7 Esercitazione Esercizio 4 Sostituire i? con la dicitura corretta. 7/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

8 Esercitazione Esercizio 5 Sia dia la definizione di grammatica ambigua. 8/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

9 Esercitazione Esercizio 6 Si consideri la seguente grammatica: G = ({E, T, A, I }, {a, b, +,,, (, )}, R, E), dove R è l insieme delle produzioni: E T T + E T - E; T A E * T; A I -A ( E ); I a b Ia Ib; Si mostri, tramite un esempio, che G è ambigua. 9/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

10 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Parte II Panoramica della Programmazione Ad Oggetti 10/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

11 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Programmazione non strutturata. Programmazione procedurale. Programmazione modulare. Programmazione ad oggetti. 11/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

12 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Programmazione Non Strutturata Il programma è costituito da un unico blocco di codice detto main dentro il quale vengono manipolati i dati in maniera totalmente sequenziale. 12/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

13 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Programmazione Procedurale Il concetto base è quello di raggruppare i pezzi di programma ripetuti in porzioni di codice (le procedure) utilizzabili e richiamabili ogni volta che se ne presenti l esigenza. Il programma è costituito da un unico file. 13/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

14 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Programmazione Modulare Le procedure aventi un dominio comune (ad esempio, procedure che eseguono operazioni matematiche) vengono raggruppate in moduli separati. Il programma è costituito da più file. 14/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

15 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Programmazione Orientata agli Oggetti Object Oriented Programming (OOP): esistono un insieme di oggetti che interagiscono scambiandosi messaggi, ognuno dei quali mantiene il proprio stato e dati. 15/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

16 Motivazioni Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Migliorare la qualità del software. I programmi di grandi dimensioni vengono scomposti in moduli (oggetti). Ne trae beneficio la fase di manutenzione. Riutilizzo del codice. 16/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

17 Oggetti Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Cos è un oggetto? Es. (vita reale): un automobile, un computer, un telefono, etc. Un oggetto può essere definito elencando sia le sue caratteristiche sia i suoi comportamenti, cioè le funzioni che mette a disposizione. Elencando le caratteristiche e i comportamenti, diamo una definizione generica. Un oggetto però è un entità particolare, con le sue caratteristiche specifiche. 17/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

18 Esempio Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Ad un preciso oggetto assegniamo un nome: ad esempio, un oggetto della classe automobile è chiamato auto1. L oggetto auto1 può essere descritto: Velocità = 160. Colore = grigio. Numero di porte = 5. Marca = Toyota. Un altro oggetto auto2 può avere le seguenti caratteristiche: Velocità = 140. Colore = nero. Numero di porte = 3. Marca = Fiat Gli oggetti sono diversi a seconda del valore assunto dalle loro caratteristiche, ma condividono la stessa struttura. 18/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

19 Terminologia Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Le caratteristiche di un oggetto sono chiamate attributi, i comportamenti sono chiamati metodi. I metodi sono le operazioni che un oggetto è in grado di compiere. Un oggetto = attributi + metodi. 19/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

20 Classi Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Possono esistere più oggetti che hanno gli stessi attributi, anche con valori diversi, e che dispongono degli stessi metodi: si dice che questi oggetti appartengono alla stessa classe. Una classe specifica gli attributi, senza indicarne il valore, e i metodi che devono avere gli oggetti che appartengono alla classe. La classe permette di creare vari oggetti aventi gli stessi attributi e gli stessi metodi: gli oggetti creati a partire da una classe vengono chiamati istanze della classe. Due istanze della stessa classe sono distinguibili solo per il valore dei loro attributi, mentre il loro comportamento (metodo) rimane lo stesso. 20/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

21 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Struttura di una Classe 21/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

22 Esempio Panoramica della Programmazione Ad Oggetti 22/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

23 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Interazione Tra Oggetti Un programma ad oggetti è composto da tanti oggetti che comunicano e interagiscono tra loro. L interazione tra gli oggetti avviene con un meccanismo chiamato scambio di messaggi. Un oggetto, inviando un messaggio ad un altro oggetto, può richiedere l esecuzione di un metodo. Un oggetto può interagire con un altro oggetto per diversi motivi: per modificarne lo stato; per richiedere un informazione; per attivare un comportamento. 23/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

24 Messaggio Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Un messaggio è costituito da 3 parti: 1 un destinatario, cioè l oggetto verso il quale il messaggio è indirizzato; 2 il metodo che si vuole attivare, che deve essere uno dei metodi messi a disposizione dall oggetto destinatario; 3 l insieme dei parametri che vengono passati all oggetto quando si richiede l attivazione del metodo. 24/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

25 Esempio Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Supponiamo di aver definito una classe automobile e una classe autista: un oggetto autista1 (istanza della classe autista) per inviare all oggetto auto1 (istanza della classe automobile) il messaggio che richiede di aumentare la velocità scrive il messaggio auto1.accelera(60). 25/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

26 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Con il termine incapsulamento si indica la proprietà degli oggetti di incorporare al loro interno sia gli attributi che i metodi, cioè le caratteristiche e i comportamenti dell oggetto. Tutto ciò che si riferisce ad un certo oggetto è racchiuso all interno dell oggetto stesso: gli attributi e i metodi sono incapsulati nell oggetto. 26/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

27 Interfaccia Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Un oggetto può essere utilizzato inviando ad esso i messaggi: l insieme dei messaggi, che consentono l interazione con gli oggetti, rappresenta la sua interfaccia. L interfaccia è costituita dall elenco dei metodi identificati dal loro nome: per ogni metodo sono specificati anche il numero e il tipo dei parametri e il tipo di ritorno del metodo. Chi utilizza l oggetto ha bisogno di conoscere solo la sua interfaccia: quali metodi possono essere invocati; quali sono i parametri da passare; quali i tipi di ritorno. 27/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

28 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Accesso Agli Attributi Anche gli attributi sono nascosti nell oggetto. Per poter leggere o modificare il valore di un attributo, è preferibile utilizzare un metodo che esegue l operazione richiesta. Ad esempio, per conoscere il valore della velocità dell oggetto auto1 possiamo usare il seguente messaggio: auto1.leggivel(). Questo garantisce l information hiding, ma comporta che per ogni attributo dell oggetto siano definiti il metodo per leggere e il metodo per modificare il proprio valore. Alcuni linguaggi consentono di manipolare direttamente gli attributi: es., auto1.vel; questa modalità di accesso agli attributi viola la regola dell information hiding: infatti, gli attributi non restano più nascosti all interno dell oggetto; vantaggio di poter manipolare gli attributi senza usare i messaggi. 28/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

29 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti L ereditarietà è lo strumento che permette di costruire nuove classi utilizzando quelle già sviluppate. Quando una classe è creata attraverso il meccanismo di ereditarietà a partire da un altra classe, essa riceve in eredità tutti gli attributi e i metodi della classe generatrice. La classe che è stata derivata da un altra tramite il meccanismo dell ereditarietà prende il nome di sottoclasse: la classe generatrice di una sottoclasse si chiama sopraclasse. Queste relazioni tra le classi individuano una gerarchia che nasce da un processo di specializzazione: le classi che si trovano in cima alla gerarchia sono le più generali e man mano che si scende si trovano classi più specializzate. 29/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

30 Esempio Panoramica della Programmazione Ad Oggetti 30/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

31 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti La sottoclasse eredita dalla sopraclasse tutti gli attributi e tutti i metodi con la possibilità di aggiungere nuove proprietà. La nuova classe si differenzia dalla sopraclasse: per estensione, quando la sottoclasse aggiunge nuovi attributi e metodi che si sommano a quelli ereditati; per ridefinizione, quando la sottoclasse ridefinisce i metodi ereditati, viene cioè data un implementazione diversa di un metodo. 31/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

32 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Tipi di Esistono due tipi di ereditarietà: singola; multipla. 32/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

33 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Singola Una sottoclasse deriva da un unica sopraclasse. 33/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

34 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Multipla Una classe deriva da due (o più) sopraclassi. 34/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

35 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Uno stesso oggetto può avere più tipi. ad hoc (overloading). universale: parametrico; di sottotipo (inclusione). 35/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

36 Panoramica della Programmazione Ad Oggetti Esempio (Overloading) Tutti i veicoli a motore possiedono il metodo accelera: le sottoclassi automobile e moto ereditano il metodo accelera, e lo ridefiniscano per adeguarlo alle loro esigenze: nell automobile si manifesterà con la pressione del pedale; nella moto è implementato con il movimento della manopola. queste due diverse implementazioni mettono in evidenza l aspetto polimorfico del metodo accelera. Durante l esecuzione del programma, un istanza della classe veicolo a motore può rappresentare sia un automobile che una moto. Non è possibile sapere, staticamente, se si tratta di un automobile o di una moto. Il collegamento dinamico garantisce che, richiamando il metodo, tra tutte le implementazioni sia scelta quella corretta che corrisponde all oggetto interessato. 36/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

37 Java Parte III Java 37/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

38 Java Java Development Kit Installare il Java Development Kit In selezionare Download JDK. 38/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

39 Java Java Development Kit Installare il Java Development Kit (Linux) Scaricare l eseguibile. 39/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

40 Java Java Development Kit Installare il Java Development Kit (Linux) Installarlo: $ chmod +x jdk-6u27-linux-i586.bin $ sudo./jdk-6u27-linux-i586.bin Aggiungere al path la directory contenente i binari; ad es. aggiungere in ~/.bashrc: export PATH=/usr/lib/jvm/java-6-sun /bin:$PATH Per vedere se l installazione è andata a buon fine, controllare la versione: java -version java version "1.6.0_26" Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_26-b03) Java HotSpot(TM) Server VM (build 20.1-b02, mixed mode) 40/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

41 Java Java Development Kit Installare il Java Development Kit (Windows) Scaricare l eseguibile. 41/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

42 Java Java Development Kit Installare il Java Development Kit (Windows) Installarlo, cliccando sull eseguibile. Copiare il path con la directory contenente i binari es.: C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_27\bin In risorse del computer col tasto destro del mouse selezionare proprietà e successivamente avanzate e variabili d ambiente. 42/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

43 Java Java Development Kit Installare il Java Development Kit (Windows) Cercare la variabile path e cliccare su modifica. 43/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

44 Java Java Development Kit Installare il Java Development Kit (Windows) Aggiungere alla fine del campo valore il percorso dei binari, preceduto dal punto e virgola. 44/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

45 Java Java Development Kit Installare il Java Development Kit (Windows) Verificare che l installazione sia andata a buon fine. 45/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

46 Java Java Development Kit Scrivere, Compilare, Eseguire il Primo Programma da Shell Creare e aprire un file Hello.java con un editor di testo, ad es.: $ emacs Hello.java o con Notepad. Scrivere il seguente programma: p u b l i c c l a s s Hello { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( String [ ] args ) { System. out. println ( H e l l o World! ) ; } } Spostarsi nella directory contenente il file Hello.java, usando il comando cd seguito dal path di questa directory. Compilare il programma: $ javac Hello.java Eseguire il programma: $ java Hello Hello World! 46/46 Programmazione II Lezione 4 30/09/2011

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