Programmazione a Oggetti e JAVA. Prof. B.Buttarazzi A.A. 2012/2013

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1 Programmazione a Oggetti e JAVA Prof. B.Buttarazzi A.A. 2012/2013

2 Sommario Metodi statici Parametri attuali e formali Passaggio dei parametri Effetti collaterali Metodi statici per Array Esercizi 16/01/2013 2

3 Metodi I metodi sono dei blocchi di codice che eseguono delle elaborazioni hanno dei parametri di input su cui lavorano possono restituire un valore di ritorno 16/01/2013 3

4 Tipologie di Metodi Metodi come funzioni Restituiscono un valore di un certo tipo Vengono usati nelle espressioni Es. Math.sqrt(64) Metodi come sottoprogrammi Non restituiscono nessun valore (void) Vengono usati come particolari istruzioni Es. System.Out.println( 64 ); 16/01/2013 4

5 Il concetto di funzione Una funzione è un blocco di codice che prende in input dei dati e fornisce un output. Nell ambito dei linguaggi di programmazione la definizione di funzione è assimilabile a quella di funzione matematica Input Funzione Output 16/01/2013 5

6 Il concetto di procedura Una procedura è blocco di codice che prende in input dei dati ed esegue delle elaborazioni ma non restituisce alcun valore in output. 16/01/2013 6

7 Funzioni, Procedure e Metodi Il concetto di procedura e/o funzione è alla base del paradigma della programmazione imperativa (o procedurale). FORTRAN, Pascal, C Nella programmazione orientata agli oggetti le procedure e/o funzioni prendono il nome di Metodi. 16/01/2013 7

8 Metodi statici o di classe I Metodi statici sono dei blocchi di codice che eseguono delle elaborazioni hanno dei parametri di input su cui lavorano possono restituire un valore di ritorno rivestono il ruolo sia di procedura che di funzione matematica Sono utili perché permettono: risparmio di codice (e tempo) riuso di codice astrazione 16/01/2013 8

9 Metodi statici Possono essere utilizzati per risolvere problemi complessi (se le operazioni primitive del linguaggio non sono sufficienti) Di solito corrispondono a nuove funzioni Non prevedono l istanziazione di oggetti 16/01/2013 9

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11 package provaa; public class FunzUtili { public static int mult (int x, int y) { int z = 0; while (y > 0) { z = z+x; y = y-1; return z; il metodo mult si aspetta due valori in ingresso, entrambi di tipo intero, denotati da (int x, int y) sono i parametri formali 11

12 il metodo mult si aspetta due valori in ingresso, entrambi di tipo intero, denotati da (int x, int y) 16/01/ sono i parametri formali

13 package provaa; import java.io.*; public class TestMetodiStatici { /** args */ public static void main(string[] args) throws NumberFormatException, IOException { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("Benvenuto al corso di Java"); InputStreamReader In = new InputStreamReader(System.in); BufferedReader Tastiera = new BufferedReader(In); System.out.print("Immettere un numero : "); int x = 0; x=integer.parseint(tastiera.readline()); System.out.print("Immettere un numero : "); int y = 0; y=integer.parseint(tastiera.readline()); System.out.println("risultato della moltiplicazione"+funzutili.mult(x,y)); 13

14 Definizione di metodo Regole di sintassi <1> <return-type> <method-name> ( <parameter-list> ) { corpo del metodo <1> proprietà del metodo return-type = tipo del valore restituito dal metodo al chiamante method-name = nome del metodo parameter-list = parametri di input usati dal metodo corpo del metodo = una sequenza di dichiarazioni locali al metodo ed istruzioni che codificano l'algoritmo implementato Si noti che un metodo può non avere parametri, ma le parentesi vanno sempre scritte (sia in fase in definizione che in fase di chiamata del metodo). 16/01/

15 Definizione di metodo Regole di sintassi <1> <return-type> <method-name> ( <parameter-list> ) { corpo del metodo <1> proprietà del metodo return-type = tipo del valore restituito dal metodo al chiamante method-name = nome del metodo parameter-list = parametri di input usati dal metodo corpo del metodo Il corpo del metodo è una sequenza di dichiarazioni locali al metodo (la variabile intera z) ed istruzioni che codificano l'algoritmo della moltiplicazione di due numeri naturali tramite la somma. 16/01/

16 Passaggio dei parametri Comunicazione tra definizione di metodo chiamata di metodo int f( ){ return ; Definizione di metodo f public main(){ f(..) f(..) f f 16/01/ Chiamata di metodo

17 Passaggio dei parametri Ad ogni chiamata di un metodo, i parametri attuali del chiamante vengono assegnati (copiati) ai parametri formali del chiamato. I valori dei parametri attuali non vengono quindi modificati dalla chiamata del metodo 17

18 Passaggio dei parametri In genere i linguaggi di programmazione prevedono due modalità di passaggio dei parametri a scelta del programmatore: per valore (o copia), per riferimento (o indirizzo). In Java il passaggio dei parametri avviene solamente per valore (anche se in realtà, come vedremo tra poco, viene utilizzato in maniera del tutto trasparente al programmatore il passaggio per riferimento.) 16/01/

19 Passaggio dei parametri Il passaggio dei parametri per valore implica che all atto della chiamata i parametri attuali sono copiati nei parametri formali e l esecuzione del metodo avviene utilizzando solo una copia del parametro attuale (l'originale non può essere alterato in alcuna maniera) 16/01/

20 Flusso di controllo per i metodi La dichiarazione di un metodo specifica il codice che verrà eseguito quando il metodo verrà invocato. L esecuzione di un metodo può comprendere la restituzione di un valore. Quando un metodo viene invocato il flusso di controllo passa a tale metodo e viene eseguito il codice relativo. Al termine il flusso ritorna al punto da cui è partita la chiamata e continua da lì. 16/01/

21 Flusso di controllo per i metodi main ( ) f ( ) f( ); al momento della chiamata di un metodo l esecuzione del main si interrompe 21

22 Flusso di controllo per i metodi main ( ) f ( ) f( ); Si assegnano ai parametri formali i valori delle variabili attuali La modalità di passaggio dei parametri in Java è il passaggio per valore, significa che vengono valutati i parametri attuali, nel nostro caso le variabili a e b locali al main, ed i valori ottenuti vengono associati ai parametri formali x e y rispettando l'ordine in cui tali parametri sono stati definiti.

23 Flusso di controllo per i metodi main ( ) f ( ) f( ); si esegue il metodo invocato fino a raggiungere l istruzione return (se il metodo è funzionale) o a concludere il corpo del metodo se questo è di tipo void 23

24 Flusso di controllo per i metodi main ( ) f ( ) f( ); si prosegue dalla prima istruzione successiva alla chiamata. 24

25 Flusso di controllo per i metodi main( ) prima( ) seconda( ) prima( ); seconda( ); Un metodo chiamato può a sua volta chiamarne un altro! 16/01/

26 Dati locali ai metodi È possibile dichiarare variabili locali ad un metodo. Visibilità : Una variabile locale è visibile solo all interno del corpo del metodo dove essa è dichiarata. Ciclo di vita: Una variabile locale viene creata ogni volta che il metodo viene invocato e viene distrutta quando il metodo ha terminato la sua esecuzione (variabili automatiche). I parametri sono da considerarsi variabili locali. 16/01/

27 Esempio L espressione che produce il valore che viene riportato deve essere consistente con il tipo di valore restituito dal metodo. z è una variabile locale. Viene creata ogni volta che il metodo viene invocato e viene distrutta quando il metodo ha finito di essere eseguito. 16/01/

28 L output dei metodi di tipo funzione: l istruzione return Il tipo restituito da un metodo di tipo funzione indica il tipo del valore che il metodo restituisce al chiamante. Un metodo che non restituisce alcun valore è di tipo void. L istruzione return all interno del corpo di un metodo di tipo funzione specifica il valore che verrà restituito dalla stessa. L espressione specificata nel return deve essere conforme alla specifica di tipo dichiarata nell intestazione. 16/01/

29 Metodi che restituiscono un valore Se un metodo restituisce un valore: occorre specificare nell intestazione di che tipo è il valore restituito, e nel corpo del metodo deve essere presente almeno una istruzione return che specifica quale è il valore da restituire. essa può essere presente ovunque all interno del corpo. 16/01/

30 Metodi che non restituiscono valori Se un metodo non restituisce alcun valore: occorre specificare nell intestazione il tipo void, e nel corpo della funzione non è necessaria alcuna istruzione return. In questo caso l esecuzione della funzione termina alla fine del corpo del metodo. public static void visualizza (int x) { System.out.print (2*x); 16/01/2013

31 Effetti collaterali Si dice che un metodo causa un effetto collaterale quando esso modifica una variabile al di fuori del proprio campo di visibilità (scope). In Java si può verificare un effetto collaterale SOLO se il parametro formale di un metodo è un oggetto (es. un array).

32 Effetti collaterali In Java quando si passa come parametro un tipo di dato non primitivo (oggetto), pur passando comunque il parametro per valore, trattandosi di un riferimento all oggetto la copia che viene effettuata è del riferimento e non dell oggetto vero e proprio. Pertanto durante l esecuzione del metodo, attraverso la copia del riferimento all oggetto si potrà accedere, e quindi alterare, i dati contenuti nell oggetto originale (si pensi agli array!) generando i cosiddetti effetti collaterali. 16/01/

33 Effetti collaterali Un effetto collaterale non è necessariamente una situazione di errore o un problema, se gestito correttamente può essere una soluzione per risolvere particolari tipi di situazioni come ad esempio la lettura di un array.

34 public class effetticollateralisi { public static void main(string[] args) { // TODO Auto-generated method stub int[] a={4,5,6; //test (a); stampaarray (a); public static void test (int [] x) { x[0] =0; x[1] ++; public static void stampaarray (int V[]) { String S =""; for (int i=0;i<v.length;i++) { S += V[i] ; if (i+1!=v.length) { S +=" "; System.out.println(S); output:0 6 6 public class effetticollateralino { public static void main(string[] args) { // TODO Auto-generated method stub int[] a={4,5,6; test (a[0],a[1]); stampaarray (a); public static void test (int x, int y) { x =0; y ++; public static void stampaarray (int V[]) { String S =""; for (int i=0;i<v.length;i++) { S += V[i] ; if (i+1!=v.length) { S +=" "; System.out.println(S); Output: 4 5 6

35 public class effetticollateralisi { public static void main(string[] args) { // TODO Auto-generated method stub int[] a={4,5,6; //test (a); stampaarray (a); public static void test (int [] x) { x[0] =0; x[1] ++; public static void stampaarray (int V[]) { String S =""; for (int i=0;i<v.length;i++) { S += V[i] ; if (i+1!=v.length) { S +=" "; System.out.println(S); output:0 6 6 public class effetticollateralino { public static void main(string[] args) { // TODO Auto-generated method stub int[] a={4,5,6; test (a[0],a[1]); stampaarray (a); public static void test (int x, int y) { x =0; y ++; public static void stampaarray (int V[]) { String S =""; for (int i=0;i<v.length;i++) { S += V[i] ; if (i+1!=v.length) { S +=" "; System.out.println(S); Output: In effetticollateralisi viene passato in input un array quindi è passato il riferimento agli elementi del vettore, che permette di modificare le variabili del vettore a esterno al metodo (questo è un

36 Metodi statici per vettori e matrici Per rendere più semplice l uso degli array (unidimensionali e bidimensionali) è comodo creare metodi statici (che svolgono tali operazioni).

37 import javax.swing.joptionpane; public class esempioarrayg{ public static void main(string[] args) { // TODO Auto-generated method stub int numero; do { String s = JOptionPane.showInputDialog("Immettere dimensione array "); numero=integer.parseint(s); while (numero<=0); int a[] = new int[numero]; //lettura array for (int i=0;i<a.length;i++) { a[i] = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog((i +1)+" numero")); ; //scrittura array String array =""; for (int i=0;i<a.length;i++) { array += a[i] ; if (i+1!=a.length) { array +=" "; JOptionPane.showMessageDialog(null," l'array inserito è: ["+array+"]");

38 public static void leggiarray(int [] x) { /* legge uno alla volta gli elementi dell array x; utilizza pesantemente e positivamente gli effetti collaterali */ int i; // la variabile di iterazione /* ciclo di lettura degli elementi dell array */ for (i = 0; i < x.length; i++) { x[i] = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog((i +1)+" numero")); public static String stampaarray (int v[]) { String array =""; for (int i=0;i<v.length;i++) { array += v[i] ; if (i+1!=v.length) { array +=" "; return array;

39 Esempi di definizione di metodi public static void leggiarray(int [] x) { /* legge uno alla volta gli elementi dell array x; utilizza pesantemente e positivamente gli effetti collaterali */ int i; // la variabile di iterazione /* ciclo di lettura degli elementi dell array */ for (i = 0; i < x.length; i++) { x[i] = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog((i +1)+" numero")); public static String stampaarray (int v[]) { String array =""; for (int i=0;i<v.length;i++) { array += v[i] ; if (i+1!=v.length) { array +=" "; return array; tipo di ritorno propietà del metodo parametri del metodo nome del metodo

40 public class esempioleggiarray { public static void main(string args[]) throws NumberFormatException, IOException { int numero; do { String s = JOptionPane.showInputDialog("Immettere dimensione array "); numero=integer.parseint(s); while (numero<=0); int A[] = new int[numero]; //lettura array Funz.leggiArray(A); //stampa array JOptionPane.showMessageDialog(null," l'array inserito è: ["+Funz.stampaArray(A)+"]");

41 public class esempioleggiarray { public static void main(string args[]) throws NumberFormatException, IOException { int numero; do { String s = JOptionPane.showInputDialog("Immettere dimensione array "); numero=integer.parseint(s); while (numero<=0); int A[] = new int[numero]; //lettura array Funz.leggiArray(A); //stampa array Chiamata del metodo JOptionPane.showMessageDialog(null," l'array inserito è: ["+Funz.stampaArray(A)+"]"); Chiamata del metodo

42 Osservazione A questo punto, analizzando le prime istruzioni che compongono un programma Java: public class esempio { public static void main(string[] args) {. si può osservare che anche il metodo main ha un parametro in input ( String args[] ). La funzione è quella di salvare nell'array args eventuali stringhe scritte dall'utente in fase di lancio del programma. Ovvero se lanciassimo il programma inserendo come parametro di input "HELLO WORLD" avremo che la stringa HELLO verrà salvata nella posizione 0 dell'array args (args[0]=hello) e WORLD verrà salvato nella posizione 1 dell'array args (args[1]=world).

43 Domande teoriche proposte 1) Descrivere le modalità di passaggio per VALORE dei parametri attuali ai parametri formali. 2) Spiegare perché in Java pur passando un array per valore si ottiene un effetto collaterale.

44 Esercizio Scrivere un metodo statico Java che individua se un numero naturale è perfetto (un numero si dice perfetto se è pari alla somma dei suoi divisori interi escluso il numero stesso) I primi numeri perfetti sono: 6, 28, 496, 16/01/

45 In questo caso è necessario guardare tutti i potenziali divisori, senza ulteriori condizioni di arresto Esercizio 16/01/

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48 Cosa abbiamo imparato finora? La distinzione tra funzioni, procedure e metodi; Distinzione dei metodi: metodi come funzioni Cosa sono i metodi statici; metodi come sottoprogrammi La definizione del metodo: tipo restituito nome del metodo( lista dei parametri) { corpo del metodo Passaggio dei parametri: per valore; Come avviene il flusso di controllo per i metodi; 16/01/

49 Cosa sono le variabili locali; A cosa serve l istruzione return; Distinzione tra i metodi che restituiscono un valore (specificando nell intestazione il tipo restituito, e nel corpo del metodo deve essere presente almeno una istruzione return che specifica quale è il valore da restituire) e metodi che non restituiscono valore (specificando nell intestazione il tipo void); Cosa sono gli effetti collaterali; Come si utilizzano i metodi statici per dichiarare array. 16/01/

50 1)Che cos è Math? Una classe; Una funzione; Un metodo; Un package di Java. Questionario 2)Quale delle seguenti non è un metodo di Math? static double abs(double a ); static double sin(double a); static double loge(double a); static double pow(double a, double b). 3)Qual è il risultato della seguente istruzione? x=3; x=6; x=9; double x= Math.pow(3,3); x=27. 16/01/

51 4) Qual è il risultato della seguente istruzione? double x= Math.tan(0); x=1/2; x=0; x non esiste; x=1. 5) Qual è il risultato della seguente istruzione? double x= Math.Max(16,23); x=23; x=16; x=19.5; x=138 16/01/

52 6)Analizzare il seguente programma; class TrovaCarattere { public boolean Trovacar(String ciao,char car) { int i,l; boolean sw; l=ciao.length(); sw=false; for (i=0;i<l;i++) { if (ciao.charat(i)==car) { sw=true; return sw; 16/01/

53 Qual è il parametro del metodo Trovacar? String ciao ; String ciao, char car, int i e l, boolean sw; String ciao, char car, int i e l; String ciao, char car 7) Sempre analizzando il programma precedente che tipo di dato viene restituito in uscita? Public; Boolean; String; Char. 8) A quale tipologia di metodi appartiene il metodo Trovacar della domanda 6? Metodo come funzione; Metodo come sottoprogramma; Metodo come programma; Metodo come oggetto. 16/01/

54 9)Quali delle seguenti non è una caratteristica dei metodi statici? Possono ritornare un valore; Corrispondono a nuove funzioni; Possono essere utilizzati solo per risolvere problemi semplici; Non prevedono la creazione di oggetti. 10)Quale delle seguenti invece è una definizione di metodo? I metodi possono essere visti come programmi che raggruppano istruzioni al loro interno; Un metodo può essere codificato e costruito all interno di un altro metodo; I metodi una volta definiti, permettono, tramite la loro chiamata, di fare lo stesso numero di operazioni in altri punti del programma senza riscriverle; Un metodo non può essere implementato ma solo codificato all interno di una classe. 11)Quale delle seguenti non è una caratteristica dei metodi come funzioni? Contengono l istruzione return; Restituiscono un valore di un certo tipo; Generalmente vengono utilizzati nelle espressioni; Vengono utilizzati come particolari istruzioni 16/01/

55 12)Analizzare il seguenti programma: class ciao { public static void main(string[] args) {int vett[]={10,7,20,3,0,2,5,6,3,9; int i,somma=0,prod=1; for (i=0;i<=4;i++) { somma=somma+vett[i]; System.out.println("la somma dei primi cinque numeri e'" +somma); for (i=5;i<10;i++) { prod=prod*vett[i]; System.out.println("il prodotto dei restanti numeri e'" +prod); 16/01/

56 Quali e quante chiamata al metodo ci sono? Non è presente nessuna chiamata al metodo; Una, +somma ; Una, +prod ; Due, +somma e +prod. 13)Nel programma della domanda 12, quante e quali sono le variabili locali? Una, somma; Due, somma e prod; Non ci sono variabili locali; Tre, somma, prod e i. 14)Analizzare la seguente parte di programma: public void settitolo(string t) { titolo=t; public String gettitolo() { return titolo; 16/01/

57 Quale sarà il valore restituito dal metodo settitolo? Un valore di tipo String; Un carattere; La variabile titolo; Nessun tipo di valore. 15)Analizzando il programma della domanda 14,quale sarà il valore restituito dal metodo gettitolo? Un valore di tipo String; Un carattere; Il carattere t; Nessun tipo di valore. 16)A cosa serve l istruzione return? L istruzione return nel corpo di una funzione indica il valore che viene restituito dalla stessa; L istruzione return nel corpo di una funzione serve a stampare il valore della funzione stessa; L istruzione return nel corpo di una funzione indica serve a fare in modo che non venga restituito alcun valore; L istruzione return nel corpo di una funzione serve a tornare all inizio del programma. 16/01/

58 17) Supponiamo di avere il seguente programma Java: public ciao{ public static void main(string args[]) throws NumberFormatException, IOException{ intnumero; do { Strings = JOptionPane.showInputDialog("Immettere dimensione array"); numero=integer.parseint(s); while(numero<=0); inta[] = newint[numero]; leggiarray(a); JOptionPane.showMessageDialog(null," l'array inserito è: ["+stampaarray(a)+"]"); Quali delle seguenti rappresenta una chiamata del metodo? stampaarray(a); JOptionPane.showInputDialog(); Integer.parseInt(s); JOptionPane.showMessageDialog(). 16/01/

59 18) Quando si interrompe l esecuzione del main in un programma Java? Quando avviene il passaggio dei parametri; Al momento della chiamata del metodo; Quando il metodo invocato viene eseguito; Non si interrompe mai. 19)Analizzando il programma della domanda 17, quali delle seguenti affermazioni descrive in maniera appropriata il modo in cui avviene il flusso di controllo? L esecuzione del main si interrompe al momento della chiamata del metodo e viene eseguito il passaggio dei parametri. Viene eseguito il metodo invocato e si prosegue dalla prima istruzione seguente la chiamata; L esecuzione del main non si interrompe al momento della chiamata del metodo e viene eseguito il passaggio dei parametri. Viene eseguito il metodo invocato e si prosegue dalla prima istruzione seguente la chiamata; Viene prima di tutto eseguito il passaggio dei parametri, il metodo invocato e si prosegue dalla prima istruzione seguente la chiamata; L esecuzione del main si interrompe al momento della chiamata del metodo,viene eseguito il metodo invocato e si prosegue dalla prima istruzione seguente la chiamata 16/01/

60 20)Quand è che un metodo causa un effetto collaterale? Quando il metodo modifica una variabile nel proprio campo di visibilità Quando il metodo modifica una variabile al di fuori del proprio campo di visibilità; Quando il metodo modifica un array al di fuori del proprio campo di visibilità; Quando il metodo modifica una variabile sia al di fuori che nel proprio campo di visibilità. 16/01/