Caratteri in una stringa

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1

Il tipo di dati char (capitolo 4)

SETTIMANA 3

Caratteri in una stringa

Sappiamo già come estrarre sottostringhe da una stringa, con il metodo substring

A volte è necessario estrarre ed elaborare sottostringhe di dimensioni minime, cioè di lunghezza unitaria

 una stringa di lunghezza unitaria contiene un solo carattere, che può essere memorizzato in una variabile di tipo char anziché in una stringa

 il tipo char in Java è un tipo di dato

fondamentale come i tipi di dati numerici ed il tipo boolean, cioè non è una classe

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3

Caratteri in una stringa

La presenza del tipo di dati char non è strettamente necessaria in Java (ed è anche per questo motivo che non l’avevamo ancora studiato)

 infatti, ogni elaborazione che può essere fatta su

variabili di tipo char potrebbe essere fatta su stringhe di lunghezza unitaria

L’uso del tipo char per memorizzare stringhe di lunghezza unitaria è però importante, perché

 una variabile di tipo char occupa meno spazio in memoria di una stringa di lunghezza unitaria

 le elaborazioni su variabili di tipo char sono più veloci

Caratteri in una stringa

Il metodo charAt della classe String restituisce il singolo carattere che si trova nella posizione indicata dal parametro ricevuto

 la convenzione sulla numerazione delle posizioni in una stringa è la stessa usata dal metodo substring

Una struttura di controllo che si usa spesso è l’elaborazione di tutti i caratteri di una stringa

String s = "John";

char ch = s.charAt(2); // ch contiene 'h'

String s = "John";

for (int i = 0; i < s.length(); i++) { char ch = s.charAt(i);

// elabora ch }

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5

Elaborazioni su variabili char

Come si può elaborare una variabile di tipo char?

Una variabile di tipo char può anche essere confrontata con una costante di tipo carattere

 una costante di tipo carattere è un singolo carattere racchiuso tra singoli apici (“apostrofo”)

Il carattere può anche essere una “sequenza di escape”

Una variabile carattere può essere stampata passandola a System.out.print o System.out.println

char ch = 'x';

char ch = '\u00E9'; // carattere 'è'

char nl = '\n'; // carattere di "andata a capo"

char ch = 'x';

System.out.println(ch); // stampa 'x' e va a capo

Caratteri e l'operatore +

Un char può essere concatenato ad una stringa con

l’operatore di concatenazione + (viene convertito in stringa, con le stesse regole della conversione dei tipi numerici)

Se invece i due operandi di + sono entrambi caratteri

 Vengono automaticamente convertiti (“promossi”) in int

 L'operatore + indica una normale somma tra interi

char a = 'a';

char b = 'b';

int intc = a + b;

char c = (char)(a + b);

System.out.println(“intc: ” + intc);

System.out.println(“c: “ + c);

intc: 195 c: Ã

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7

Caratteri speciali e sequenze di “escape”

Sequenze di “escape”

Proviamo a stampare una stringa che contiene delle virgolette

Il compilatore identifica le seconde virgolette come la fine della prima stringa "Hello, ", ma poi non capisce il significato della parola World

Basta inserire una barra rovesciata \ (backslash) prima delle virgolette all’interno della stringa

// NON FUNZIONA!

System.out.println("Hello, "World"!");

Hello, "World"!

System.out.println("Hello, \"World\"!");

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Sequenze di “escape”

 Il carattere backslash all’interno di una stringa non rappresenta se stesso, ma si usa per codificare altri

caratteri che sarebbe difficile inserire in una stringa, per vari motivi (sequenza di escape)

 Allora, come si fa ad inserire veramente un carattere backslash in una stringa?

 si usa la sequenza di escape \\

// FUNZIONA!

System.out.println("Hello, \"World\"!");

System.out.println("File C:\\autoexec.bat");

File C:\autoexec.bat

Sequenze di “escape”

Un’altra sequenza di escape che si usa è \n, che rappresenta il carattere di “nuova riga” o “andare a capo”

Le sequenze di escape si usano anche per inserire caratteri di lingue straniere o simboli che non si trovano sulla tastiera

System.out.println("*\n**\n***");

***

System.out.println("*");

System.out.println("**");

System.out.println("***");

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11

Sequenze di “escape”

Ad esempio, per scrivere parole italiane con lettere accentate senza avere a disposizione una tastiera italiana

Queste sequenze di escape utilizzano la codifica standard Unicode 

http://www.unicode.org

^per

rappresentare i caratteri di tutti gli alfabeti del mondo con 4 cifre esadecimali (codifica a 16 bit, 65536 simboli diversi)

System.out.println("Perch

\u00E9

^?");

Perché?

Escape e caratteri di controllo

Alcune sequenze di escape possono essere usate per rappresentare dei caratteri di controllo

 Ovvero caratteri Unicode che non rappresentano simboli scritti

 Ma che fanno parte integrante di un flusso di testo, come tutti gli altri caratteri

SEQ.ESCAPE NOME COD.UNICODE

\n newline \u000A

\t tab \u0009

\b backspace \u0008

\r return \u000D

\f formfeed \u000C

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Caratteri di controllo

I primi 32 caratteri nella codifica Unicode sono tutti caratteri di controllo

 Il cosiddetto insieme C0 di ASCII (e Unicode)

 Per chi e' interessato

• http://en.wikipedia.org/wiki/C0_and_C1_control_codes

• http://en.wikipedia.org/wiki/Control_character

Vedremo altri importanti caratteri di controllo

 ETX (EndofTeXt), immesso da tastiera con <CTRL>+C

• usato per interrompere l'esecuzione di un programma

 EOT (EndOfTransmission, <CTRL>+D) e SUB (SUBstitute, <CTRL>+Z)

• Usati per segnalare la fine dell'input, ad esempio di un file

Formattazione di numeri:

il metodo printf

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15

Formattazione di numeri

Non sempre il formato standard per stampare numeri corrisponde ai nostri desideri

Ci piacerebbe di più visualizzare i numeri

 Con due cifre decimali

 Incolonnati

double total = 3.50;

final double TAX_RATE = 8.5; // aliquota d’imposta in percentuale

double tax = total * TAX_RATE / 100;

System.out.println(“Total: “ + total);

System.out.println(“Tax: “ + tax); Total: 3.5 Tax: 0.2975

Total: 3.50 Tax: 0.30

Formattazione di numeri

Java fornisce il metodo printf, che ha più parametri espliciti

 Il primo parametro è una stringa di formato che contiene caratteri da stampare e specificatori di formato

• Ogni specificatore di formato comincia con il carattere %

 I parametri successivi sono i valori da visualizzare secondo i formati specificati

 Produce:

System.out.printf(“Total:%5.2f”, total) Total: 3.50

Spazio

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17

Formattazione di numeri

Tipi di formato e modificatori di formato:

Caratteri di fine riga

Diversi sistemi operativi “capiscono” diversi caratteri di fine riga

 Sistemi Unix usano il carattere newline (o linefeed): \n

 DOS usa la sequenza carriagereturnnewline: \r\n

Per essere sicuri che la fine della riga sia riconosciuta da qualsiasi sistema operativo possiamo usare il

metodo printf con il formato %n

 produce Total: 3.50

System.out.printf(“Total:%5.2f%n”, total) Nuova riga

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19

Ricevere dati in ingresso

I dati in ingresso ai programmi

I programmi visti finora non sono molto utili, visto che eseguono sempre la stessa elaborazione ad ogni esecuzione

Il programma Coins1 rappresenta sempre il medesimo borsellino…

 se si vuole che calcoli il valore contenuto in un diverso borsellino, è necessario modificare il codice sorgente (in particolare, le inizializzazioni delle variabili) e compilarlo di nuovo

I programmi utili hanno bisogno di ricevere dati in ingresso dall’utente

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21

L’input standard dei programmi

Il modo più semplice e immediato per fornire dati in ingresso ad un programma consiste

nell’utilizzo della tastiera

 altri metodi fanno uso del mouse, del microfono…

Abbiamo visto che tutti i programmi Java hanno accesso al proprio output standard, tramite l’oggetto System.out di tipo PrintStream

Analogamente, l’interprete Java mette a disposizione dei programmi in esecuzione il

proprio input standard (flusso di input), tramite l’oggetto System.in di tipo InputStream

La classe Scanner

Sfortunatamente, la classe InputStream non possiede metodi comodi per la ricezione di dati numerici e stringhe

 PrintStream ha invece il comodissimo metodo print

Per ovviare a questo inconveniente, Java 5.0 ha introdotto la classe Scanner

 Un oggetto di tipo Scanner consente di leggere da qualsiasi flusso di ingresso (ad es. un file)

 Noi cominciamo ad usarlo per leggere dati in ingresso da tastiera ricevuti tramite l'oggetto System.in

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23

Leggere l’input con la classe Scanner

Scanner in = new Scanner(System.in);

Usare la classe Scanner

Per leggere dallo standar input bisogna creare un oggetto di tipo Scanner, usando la sintassi consueta

 Il parametro esplicito del costruttore di Scanner è System.in

 L'oggetto in di tipo Scanner è “agganciato” allo standard input

Dato che la classe Scanner non fa parte del pacchetto

java.lang, ma del pacchetto java.util, è necessario importare esplicitamente la classe all'interno del file java che ne fa uso

Quando non si usa piu’ l’oggetto di classe Scanner e’ bene chiuderlo:

import java.util.Scanner;

in.close();

Sono due oggetti diversi!!

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25

I metodi nextInt e nextDouble

Come si fa ad acquisire valori numerici da standard input?

Numero intero: metodo int nextInt()

Numero in virgola mobile: metodo double nextDouble()

 Durante l’esecuzione del metodo (nextInt o nextDouble) il programma si ferma ed attende l’introduzione dell’input da tastiera, che termina quando l’utente batte il tasto Invio

 nextInt restituisce un valore numerico di tipo int

 NextDouble restituisce un valore numerico di tipo double

• cosa succede se l’utente non digita un numero intero (o un numero double) sulla tastiera ?? Provare!!

int number = in.nextInt();

double number = in.nextDouble();

Esempio

public class Coins4

{ public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in);

System.out.println("Quante lire?");

int lit = in.nextInt();

System.out.println("Quanti euro?");

double euro = in.nextDouble();

System.out.print("Valore totale in euro ");

System.out.println(euro + lit / 1936.27);

} }

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27

I metodi next e nextLine

Come si fa ad acquisire stringhe da standard input?

Parola

 ovvero una stringa delimitata dai caratteri di spaziatura space (SP), tab (\t), newline (\n), carriagereturn (\r)

 metodo String next()

Riga

 (ovvero una stringa delimitata dai caratteri \n o \r):

 metodo String nextLine():

String city = in.nextLine();

String state = in.next();

Esempio

public class MakePassword2

{ public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in);

System.out.println("Inserire il nome");

String firstName = in.nextLine();

System.out.println("Inserire il cognome");

String lastName = in.nextLine();

System.out.println("Inserire l’eta’");

int age = in.nextInt();

String initials = firstName.substring(0, 1) + lastName.substring(0, 1);

String pw = initials.toLowerCase() + age;

System.out.println("La password e’ " + pw);

} }

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29

Scanner e localizzazione

La classe Scanner prevede la possibilità di riconoscere numeri formattati secondo diverse “usanze locali”

 Nel corso noi useremo la convenzione anglosassone che prevede l’uso del carattere di separazione ‘.’ tra parte

intera e parte frazionaria nei numeri in virgola mobile

 Per definire un oggetto Scanner che rispetta questa

convenzione dovremo importare anche la classe Locale e scrivere

import java.util.Locale;

...

Scanner in = new Scanner(System.in);

in.useLocale(Locale.US);

...

È tutto chiaro? …

1. Perché non si possono leggere dati in ingresso direttamente tramite System.in ?

2. Se in è un oggetto di tipo Scanner che legge da System.in e il nostro programma invoca

String name = in.next();

Qual è il valore di name se l’utente digita la seguente stringa?

John Q. Public

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31

Realizzare classi

(Capitolo 3)

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33

Scatole nere

Per molti guidatori

 Un’automobile è una scatola nera

 Non sanno come funziona

 Ma sanno come usarla

Un ingegnere meccanico sa

progettare una automobile ma non i moduli di controllo elettronico

 Non ne conosce il funzionamento interno

 Ma sa come usarli

Scatole nere danno luogo ad incapsulamento

 I dettagli non importanti vengono nascosti

 Ma va identificato il concetto che meglio rappresenta una scatola nera: questo comporta astrazione

Scatole nere

Approccio alla programmazione orientato agli oggetti

Il software viene incapsulato in scatole nere (oggetti)

Diversi livelli di astrazione

 Un utente di computer usa un programma costruito tramite oggetti senza sapere nulla di programmazione

 Un programmatore può usare un oggetto senza conoscerne i dettagli di funzionamento

 Gli oggetti usati da un programmatore sono programmati da... altri programmatori

 Un oggetto contiene... altri oggetti

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35

Il progetto di una classe:

BankAccount

Progettare la classe BankAccount

Vogliamo progettare la classe BankAccount, che descriva il comportamento di un conto corrente bancario

Quali caratteristiche sono essenziali al concetto di conto corrente bancario?

 Possibilità di versare denaro

 Possibilità di prelevare denaro

 Possibilità di conoscere il saldo attuale

Queste caratteristiche definiscono l'interfaccia pubblica della classe

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37

Progettare la classe BankAccount

Le operazioni consentite dal comportamento di un oggetto si effettuano mediante invocazione di metodi

Dobbiamo definire tre metodi

Tali metodi consentono di

 depositare denaro nel conto

 prelevare denaro dal conto

 conoscere il saldo

account.deposit(1000);

account.withdraw(500);

double balance = account.getBalance();

public void deposit(double amount);

public void withdraw(double amount);

public double getBalance();

Definizioni di metodi

La definizione di un metodo inizia sempre con la sua intestazione (o firma, o signature), composta da

 uno specificatore di accesso

• In questo caso public, altre volte vedremo private

 il tipo di dati restituito dal metodo (double, void...)

 il nome del metodo (deposit, withdraw, getBalance)

 un elenco di parametri, eventualmente vuoto, racchiuso tra parentesi tonde

• di ogni parametro si indica il tipo ed il nome

• più parametri sono separati da una virgola public void deposit(double amount)

public double getBalance()

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39

Definizioni di metodi

L'intestazione di un metodo è seguita dal corpo del metodo stesso, composto da

 un insieme di enunciati che specificano le azioni svolte dal metodo stesso

 racchiusi tra parentesi graffe

public void deposit(double amount) {

//corpo del metodo }

public double getBalance() {

Metodi di accesso e modificatori

 Metodo d'accesso: accede ad un oggetto e restituisce informazioni senza modificarlo

 getBalance è metodo di accesso

 length della classe String è metodo di accesso

 getX, getY, getWidth, getHeight della classe Rectangle sono metodi di accesso

Metodo modificatore: altera lo stato di un oggetto

 deposit e withdraw sono metodi modificatori

 translate della classe Rectangle è un metodo modificatore

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41

Costruttori

Ripasso: costruire oggetti

Abbiamo detto che per creare un nuovo oggetto di una classe si usa l’operatore new seguito dal nome della classe e da una coppia di parentesi tonde

L’operatore new crea un nuovo oggetto e ne restituisce un riferimento, assegnabile ad una variabile oggetto del tipo appropriato

new BankAccount();

BankAccount account = new BankAccount();

account BankAccount

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43

I costruttori

Nella realizzazione della classe BankAccount bisogna includere il codice per creare un nuovo

conto bancario, ad esempio con saldo iniziale a zero.

Per consentire la creazione di un nuovo oggetto di una classe, inizializzandone lo stato, dobbiamo scrivere un nuovo metodo, il costruttore della classe

public BankAccount() {

//corpo del costruttore }

I costruttori hanno sempre lo stesso nome della classe

I costruttori

Sintassi:

Lo scopo principale di un costruttore è quello di inizializzare un oggetto della classe

I costruttori, come i metodi, sono solitamente

pubblici, per consentire a chiunque di creare oggetti della classe

La sintassi utilizzata per definire i costruttori è molto simile a quella dei metodi, ma

 il nome dei costruttori è sempre uguale a quello della classe

 i costruttori non restituiscono alcun valore e non bisogna neppure dichiarare che restituiscono void

tipoAccesso NomeClasse(TipoParametro nomeParametro,...) { //realizzazione del costruttore

}

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45

Invocazione di costruttori

I costruttori si invocano soltanto con l’operatore new

L’operatore new riserva la memoria per l’oggetto, mentre il costruttore definisce il suo stato iniziale

Il valore restituito dall’operatore new è il riferimento all’oggetto appena creato e inizializzato

 quasi sempre il valore dell’operatore new viene memorizzato in una variabile oggetto

// ora account ha saldo zero

new BankAccount();

Una classe con più costruttori

Una classe può avere più di un costruttore

Ad esempio, definiamo un costruttore per creare un nuovo conto bancario con un saldo iniziale diverso da zero

public BankAccount()

{ // corpo del costruttore // inizializza il saldo a 0 }

public BankAccount(double initialBalance) { // corpo del costruttore

// inizializza il saldo a initialBalance }

(24)

47

Una classe con più costruttori

Per usare il nuovo costruttore di BankAccount, bisogna fornire il parametro initialBalance

Notiamo che, se esistono più costruttori in una

classe, hanno tutti lo stesso nome, perché devono comunque avere lo stesso nome della classe

 questo fenomeno (più metodi o costruttori con lo stesso nome) è detto sovraccarico del nome (overloading)

 il compilatore decide quale costruttore invocare

basandosi sul numero e sul tipo dei parametri forniti nell’invocazione

BankAccount account = new BankAccount(500);

Una classe con più costruttori

Il compilatore effettua la risoluzione dell’ambiguità nell’invocazione di costruttori o metodi sovraccarichi

Se non trova un costruttore che corrisponda ai

parametri forniti nell’invocazione, segnala un errore semantico

// NON FUNZIONA!

BankAccount a = new BankAccount("tanti soldi");

cannot resolve symbol

symbol : constructor BankAccount (java.lang.String) location : class BankAccount

(25)

49

Sovraccarico del nome

Se si usa lo stesso nome per metodi diversi, il nome diventa sovraccarico (nel senso di carico di

significati diversi…)

 questo accade spesso con i costruttori, dato che se una classe ha più di un costruttore, essi devono avere lo stesso nome

 accade più di rado con i metodi, ma c’è un motivo ben preciso per farlo (ed è bene farlo in questi casi)

• usare lo stesso nome per metodi diversi (che richiedono parametri di tipo diverso) sta ad indicare che viene

compiuta la stessa elaborazione su tipi di dati diversi

Sovraccarico del nome

La libreria standard di Java contiene numerosi esempi di metodi sovraccarichi

Quando si invoca un metodo sovraccarico, il

compilatore risolve l’invocazione individuando quale sia il metodo richiesto sulla base dei parametri espliciti che vengono forniti

public class PrintStream { ...

public void println(int n) {...}

public void println(double d) {...}

...

}

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51

Definire una classe

Definizione di classe

Sintassi:

Le variabili di esemplare memorizzano lo stato di un oggetto

 La classe BankAccount deve avere un campo di esemplare che permetta di memorizzare il saldo di un oggetto di tipo BankAccount

tipoAccesso class nomeClasse

{ costruttori (intestazione e corpo) metodi (intestazione e corpo)

variabili (campi) di esemplare }

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53

Definire la classe BankAccount

public class BankAccount { //Costruttori

public BankAccount()

{ corpo del costruttore }

public BankAccount(double initialBalance) { corpo del costruttore }

//Metodi

public void deposit(double amount) { realizzazione del metodo }

public void withdraw(double amount) { realizzazione del metodo }

public double getBalance() { realizzazione del metodo }

//Campi di esemplare ...

}

È tutto chiaro? …

1. Come si può svuotare il conto bancario account usando i metodi dell’interfaccia pubblica della classe?

2. Supponete di voler realizzare una più potente astrazione di conto bancario che tenga traccia anche di un numero di conto. Come va

modificata l’interfaccia pubblica?

(28)

55

Variabili di esemplare

Lo stato di un oggetto

Gli oggetti (quasi tutti…) hanno bisogno di

memorizzare il proprio stato attuale, cioè l’insieme dei valori che

 descrivono l’oggetto e

 influenzano (anche se non necessariamente) il risultato dell’invocazione dei metodi dell’oggetto

Gli oggetti della classe BankAccount hanno bisogno di memorizzare il valore del saldo del conto bancario che rappresentano

Lo stato di un oggetto viene memorizzato mediante variabili di esemplare (o “variabili di istanza”,

instance variables)

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57

Dichiarare variabili di esemplare

Sintassi:

Scopo: definire una variabile nomeVariabile di tipo TipoVariabile, una cui copia sia presente in ogni oggetto della classe NomeClasse

Esempio:

public class NomeClasse { ...

tipoDiAccesso TipoVariabile nomeVariabile;

...

}

public class BankAccount { ...

private double balance;

...

}

Variabili di esemplare

Ciascun oggetto (“esemplare”) della classe ha una propria copia delle variabili di esemplare

tra le quali non esiste nessuna relazione: possono essere modificate indipendentemente l’una dall’altra

account1

balance 1000

BankAccount

account2

balance 2000

BankAccount

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59

Variabili di esemplare

Così come i metodi sono di solito “pubblici” (public), le variabili di esemplare sono di solito “private”

(private)

Le variabili di esemplare private possono essere lette o modificate soltanto da metodi della classe a cui appartengono

 le variabili di esemplare private sono nascoste (hidden) al programmatore che utilizza la classe, e possono

essere lette o modificate soltanto mediante l’invocazione di metodi pubblici della classe

 questa caratteristica dei linguaggi di programmazione orientati agli oggetti si chiama incapsulamento o information hiding

Incapsulamento

Poiché la variabile balance di BankAccount è private, non vi si può accedere da metodi che non siano della classe (errore semantico segnalato dal compilatore)

Si possono usare solo i metodi pubblici!

/* codice interno ad un metodo che non appartiene a BankAccount */

double b = account.balance; // ERRORE

balance has private access in BankAccount

double b = account.getBalance(); // OK

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61

Incapsulamento

L’incapsulamento ha molti vantaggi, soltanto pochi dei quali potranno essere evidenziati in questo corso di base

Il vantaggio fondamentale è quello di impedire l’accesso incontrollato allo stato di un oggetto, impedendo così anche che l’oggetto venga

(accidentalmente o deliberatamente) posto in uno stato inconsistente

 Il progettista della classe BankAccount potrebbe definire (ragionevolmente) che soltanto un saldo non negativo rappresenti uno stato consistente per un conto bancario

Incapsulamento

Dato che il valore di balance può essere modificato soltanto invocando i metodi deposit o withdraw, il progettista può impedire che diventi negativo, magari segnalando una condizione d’errore

Se invece fosse possibile assegnare direttamente un valore a balance dall’esterno, ogni sforzo del

progettista di BankAccount sarebbe vano

 Si noti che, per lo stesso motivo e anche per realismo, non esiste un metodo setBalance, dato che il saldo di un conto bancario non può essere impostato ad un valore qualsiasi!

(32)

63

È tutto chiaro? …

1. Si supponga di modificare la classe

BankAccount in modo che ogni conto bancario abbia anche un numero di conto. Come si

modificano i campi di esemplare?

2. Quali sono i campi di esemplare della classe Rectangle?

Realizzare costruttori e

metodi

(33)

65

I metodi di BankAccount

La realizzazione dei costruttori e dei metodi di BankAccount è molto semplice

 lo stato dell’oggetto (il saldo del conto) è memorizzato nella variabile di esemplare balance

 i costruttori devono inizializzare la variabile balance

 quando si deposita o si preleva una somma di denaro, il saldo del conto si incrementa o si decrementa della somma specificata

 il metodo getBalance restituisce il valore del saldo corrente memorizzato nella variabile balance

Per semplicità, questa realizzazione non impedisce che un conto assuma saldo negativo

I costruttori di BankAccount

public class BankAccount {

public BankAccount() {

balance = 0;

}

public BankAccount(double initialBalance) {

balance = initialBalance;

} ...

}

(34)

67

Il costruttore predefinito

Cosa succede se non definiamo un costruttore per una classe?

 il compilatore genera un costruttore predefinito

 (senza alcuna segnalazione d’errore)

Il costruttore predefinito di una classe

 è pubblico e non richiede parametri

 inizializza tutte le variabili di esemplare

• a zero le variabili di tipo numerico

• a false le variabili di tipo boolean

• al valore speciale null le variabili oggetto, in modo che tali variabili non si riferiscano ad alcun oggetto

I metodi di BankAccount

public class BankAccount { ...

public void deposit(double amount) { balance = balance + amount;

}

public void withdraw(double amount) { balance = balance - amount;

}

public double getBalance() { return balance;

}

private double balance;

}

(35)

69

L’enunciato return

Sintassi:

Scopo: terminare l’esecuzione di un metodo, ritornando all’esecuzione sospesa del metodo invocante

 se è presente una espressione, questa definisce il valore restituito dal metodo e deve essere del tipo dichiarato nella firma del metodo

Al termine di un metodo con valore restituito di tipo void, viene eseguito un return implicito

 il compilatore segnala un errore se si termina senza un enunciato return un metodo con un diverso tipo di valore restituito

return espressione;

return;

La classe BankAccount completa

public class BankAccount { public BankAccount() { balance = 0;

} public BankAccount(double initialBalance) { balance = initialBalance;

} public void deposit(double amount) { balance = balance + amount;

} public void withdraw(double amount) { balance = balance - amount;

} public double getBalance() { return balance;

} private double balance;

}

(36)

71

È tutto chiaro? …

1. Come è stato realizzato il metodo getWidth() della classe Rectangle?

2. Come è stato realizzato il metodo translate della classe Rectangle?

Parametri espliciti/impliciti

(37)

73

I parametri dei metodi

Cosa succede quando invochiamo il metodo?

L’esecuzione del metodo dipende da due valori

 il riferimento all’oggetto account

 il valore 500

Quando viene eseguito il metodo, il suo parametro esplicito amount assume il valore 500

 esplicito perché compare nella firma del metodo

A quale variabile balance si riferisce il metodo?

 si riferisce alla variabile che appartiene all’oggetto account con cui viene invocato il metodo

 account è il parametro implicito del metodo

public void deposit(double amount) { balance = balance + amount;

}

account.deposit(500);

Il riferimento null

(38)

75

Il riferimento null

Una variabile di un tipo numerico fondamentale contiene sempre un valore valido (eventualmente casuale, se non è stata inizializzata in alcun modo)

Una variabile oggetto può invece contenere

esplicitamente un riferimento a nessun oggetto valido assegnando alla variabile il valore null, che è una parola chiave del linguaggio

 vedremo in seguito applicazioni utili di questa proprietà

 in questo caso la variabile è comunque inizializzata BankAccount account = null;

Il riferimento null

Diversamente dai valori numerici, che in Java non sono oggetti, le stringhe sono oggetti

 una variabile oggetto di tipo String può, quindi, contenere un riferimento null

String greeting = "Hello";

String emptyString = ""; // stringa vuota

String nullString = null; // riferimento null int x1 = greeting.length(); // vale 5

int x2 = emptyString.length(); // vale 0

// nel caso seguente l’esecuzione del programma // termina con un errore

int x3 = nullString.length(); // errore

(39)

77

Usare un riferimento null

Una variabile oggetto che contiene un riferimento null non si riferisce ad alcun oggetto

 non può essere usata per invocare metodi

Se viene usata per invocare metodi, l’interprete

termina l’esecuzione del programma, segnalando un eccezione di tipo NullPointerException (pointer è un sinonimo di reference, “riferimento”)

Collaudare una classe

(40)

79

Usare la classe BankAccount

Senza sapere come sia stata realizzata la classe BankAccount, siamo in grado di utilizzarla in un programma

 apriamo un nuovo conto bancario e depositiamo un po’ di denaro

double initialDeposit = 1000;

System.out.println("Saldo: " + account.getBalance());

account.deposit(initialDeposit);

System.out.println("Saldo: " + account.getBalance());

Saldo: 0 Saldo: 1000

Usare la classe BankAccount

Trasferiamo denaro da un conto ad un altro

Calcoliamo e accreditiamo gli interessi di un conto

double amount = 500;

account1.withdraw(amount);

account2.deposit(amount);

double rate = 0.05; // interessi del 5%

double amount = account.getBalance() * rate;

account.deposit(amount);

(41)

81

Classi di collaudo

Usiamo la classe BankAccount per risolvere un problema specifico

 apriamo un conto bancario, saldo iniziale 10000 euro

 sul conto viene accreditato un interesse annuo del 5% del valore del saldo, senza fare prelievi né depositi

 qual è il saldo del conto dopo due anni?

BankAccount non contiene un metodo main

 Compilando BankAccount.java si ottiene BankAccount.class

 Ma non possiamo eseguire BankAccount.class

Dobbiamo scrivere una classe di collaudo (o di test) che contenga un metodo main nel quale

 Costruiamo uno o più oggetti della classe da collaudare

 Invochiamo i metodi della classe per questi oggetti

 Visualizziamo i valori restituiti

Esempio: utilizzo di BankAccount

public class BankAccountTester

{ public static void main(String[] args)

{ BankAccount acct = new BankAccount(10000);

final double RATE = 5;

// calcola gli interessi dopo il primo anno

double interest = acct.getBalance() * RATE / 100;

// somma gli interessi dopo il primo anno acct.deposit(interest);

System.out.println("Saldo dopo un anno: "

+ acct.getBalance() + " euro");

// calcola gli interessi dopo il secondo anno interest = acct.getBalance() * RATE / 100;

// somma gli interessi dopo il secondo anno acct.deposit(interest);

System.out.println("Saldo dopo due anni: "

+ acct.getBalance() + " euro");

}}

(42)

83

È tutto chiaro? …

1. Quando eseguo BankAccountTester, quanti

oggetti di tipo BankAccount vengono costruiti? E quanti di tipo BankAccountTester?

Un programma con più classi

Per scrivere semplici programmi con più classi, si possono usare due strategie (equivalenti)

 Scrivere ciascuna classe in un file diverso, ciascuno avente il nome della classe con estensione .java

• Tutti i file vanno tenuti nella stessa cartella

• Tutti i file vanno compilati separatamente

• Solo la classe di collaudo (contenente il metodo main) va eseguita

 Scrivere tutte le classi in un unico file

• un file .java può contenere una sola classe public

• la classe contenente il metodo main deve essere public

• le altre non devono essere public (non serve scrivere private, semplicemente non si indica l’attributo public)

• il file .java deve avere il nome della classe public

Nel compito faremo così!!

(43)

85

Riassunto: progettare una classe

1. Capire cosa deve fare un oggetto della classe

 Elenco in linguaggio naturale delle operazioni possibili

2. Specificare l'interfaccia pubblica

 Ovvero, definire i metodi tramite le loro intestazioni 3. Documentare l'interfaccia pubblica

4. Identificare i campi di esemplare a partire dalle intestazioni dei metodi

5. Realizzare costruttori e metodi

 Se avete problemi a realizzare un metodo forse dovete riesaminare i passi precedenti

6. Collaudare la classe con un programma di collaudo

Materiale di complemento

(capitolo 3)

(44)

87

Categorie e cicli di vita delle variabili

 Per ora saltiamo questa sezione (3.7)

• Ne parliamo più avanti (capitolo 9)

Parametri impliciti e il riferimento this

 Per ora saltiamo questa sezione (3.8)

• Ne parliamo più avanti (capitolo 9)

(45)

89

Commenti di documentazione

Commentare l'interfaccia pubblica

I commenti ai metodi sono importantissimi per rendere il codice comprensibile a voi ed agli altri!

Java ha delimitatori speciali per commenti di documentazione

@param nomeparametro per descrivere un parametro esplicito

/**

Preleva denaro dal conto

@param amount importo da prelevare

*/

public void withdraw(double amount)

{

/**

Ispeziona saldo attuale @return saldo attuale

*/

public double getBalance() {

(46)

91

Commentare l'interfaccia pubblica

Inserire brevi commenti anche alla classe, per illustrarne lo scopo

Usando commenti di documentazione in questo formato si può generare in maniera automatica documentazione in html

 Genera un documento NomeClasse.html ben

formattato e con collegamenti ipertestuali, contenente i commenti a NomeClasse

/**

Un conto bancario ha un saldo

modificabile tramite depositi e prelievi

*/

public class BankAccount {

...

}

javadoc NomeClasse.java

(47)

93

Decisioni (capitolo 5)

L’enunciato if

Il programma precedente consente di prelevare tutto il denaro che si vuole

 il saldo balance può diventare negativo

È una situazione assai poco realistica!

Il programma deve controllare il saldo ed agire di conseguenza, consentendo il prelievo oppure no

balance = balance - amount;

(48)

95

L’enunciato if

L’enunciato if si usa per realizzare una decisione ed è diviso in due parti

 una verifica

 un corpo

Il corpo viene eseguito se e solo se la verifica ha

successo

if (amount <= balance)

Tipi di enunciato in Java

Enunciato semplice

Enunciato composto

Blocco di enunciati

if (x >= 0) x=0;

{ zero o più enunciati di qualsiasi tipo }

(49)

97

Un nuovo problema

Proviamo ora ad emettere un messaggio d’errore in caso di prelievo non consentito

Problema: se si modifica la prima verifica, bisogna ricordarsi di modificare anche la seconda (es. viene concesso un fido sul conto, che può “andare in

rosso”)

Problema: se il corpo del primo if viene eseguito, la verifica del secondo if usa il nuovo valore di balance, introducendo un errore logico

 quando si preleva più della metà del saldo disponibile

if (amount > balance)

System.out.println("Conto scoperto");

La clausola else

Per realizzare un’alternativa, si utilizza la clausola else dell’enunciato if

Vantaggio: ora c’è una sola verifica

 se la verifica ha successo, viene eseguito il primo corpo dell’enunciato if/else

 altrimenti, viene eseguito il secondo corpo

else

System.out.println("Conto scoperto");

(50)

99

else

{ System.out.println("Conto scoperto");

balance = balance – OVERDRAFT_PENALTY;

}

La clausola else

L’enunciato if

Sintassi:

Scopo: eseguire enunciato1 se e solo se la

condizione è vera; se è presente la clausola else, eseguire enunciato2 se e solo se la condizione è falsa

Spesso il corpo di un enunciato if è costituito da più enunciati da eseguire in sequenza; racchiudendo tali enunciati tra una coppia di parentesi graffe { } si crea un blocco di enunciati, che può essere usato come corpo

if (condizione) enunciato1

if (condizione) enunciato1 else enunciato2

{ balance = balance - amount;

System.out.println("Prelievo accordato");

}

(51)

101

È tutto chiaro? …

1. Perché nell’esempio precedente abbiamo usato la condizione amount <= balance e non la

condizione amount < balance?

2. Qual è l’errore logico nell’enunciato seguente, e come lo si può correggere?

if (amount <= balance)

newBalance = balance – amount;

balance = newBalance;

Confrontare valori numerici

(52)

103

Confrontare valori

Le condizioni dell’enunciato if sono molto spesso dei confronti tra due valori

Gli operatori di confronto si chiamano operatori relazionali

> Maggiore

>= Maggiore o uguale

< Minore

<= Minore o uguale

== Uguale

!= Diverso

if (x >= 0)

Attenzione:

negli operatori costituiti da due caratteri non vanno inseriti spazi intermedi

Operatori relazionali

Fare molta attenzione alla differenza tra l’operatore relazionale == e l’operatore di assegnazione =

a = 5; // assegna 5 ad a if (a == 5) // esegue enunciato enunciato // se a è uguale a 5

(53)

105

Confronto di numeri in virgola mobile

Confrontare numeri in virgola mobile

I numeri in virgola mobile hanno una precisione limitata ed i calcoli possono introdurre errori di arrotondamento e troncamento

Tali errori sono inevitabili e bisogna fare molta attenzione nella formulazione di verifiche che coinvolgono numeri in virgola mobile

double r = Math.sqrt(2);

double x = r * r;

if (x == 2)

System.out.println("OK");

else

System.out.println("Non ci credevi?");

(54)

107

Confrontare numeri in virgola mobile

Affinché gli errori di arrotondamento non influenzino la logica del programma, i confronti tra numeri in virgola mobile devono prevedere una tolleranza

 Verifica di uguaglianza tra x ed y (di tipo double):

| x y | <

ε

con

ε

_= 1E14

 Scelta migliore se x,y sono molto grandi o molto piccoli

| x y | <

ε

max(|x|,|y|)

^con

ε

_= 1E14

(questo valore di ε è ragionevole per numeri double)

Il codice per questa verifica è

final double EPSILON = 1E-14;

if ( Math.abs(x - y) <=

EPSILON*Math.max(Math.abs(x),Math.abs(y)) ) ...

Confrontare numeri in virgola mobile

Possiamo definire un metodo statico che verifichi l’uguaglianza con tolleranza

public class Numeric

{ public static boolean approxEqual(double x, double y) { final double EPSILON = 1E-14;

double xyMax = Math.max(Math.abs(x),Math.abs(y));

return Math.abs(x - y) <= EPSILON * xyMax;

}} double r = Math.sqrt(2);

if (Numeric.approxEqual(r * r, 2))

System.out.println("Tutto bene...");

else System.out.println("Questo non succede...");

(55)

109

Confronto di stringhe

Per confrontare stringhe si usa il metodo equals

Per confrontare stringhe ignorando la differenza tra maiuscole e minuscole si usa

Non usare mai l’operatore di uguaglianza per confrontare stringhe! Usare sempre equals

 Se si usa l’operatore uguaglianza, il successo del confronto sembra essere deciso in maniera “casuale”

 In realtà dipende da come è stata progettata la Java Virtual Machine e da come sono state costruite le due stringhe

if (s1.equals(s2))

if (s1.equalsIgnoreCase(s2))

(56)

111

Confronto di stringhe

Confrontando con l’operatore di uguaglianza due riferimenti a stringhe si verifica se i riferimenti puntano allo stesso oggetto stringa

Il confronto s1 == s2 è vero, perché puntano allo stesso oggetto stringa

Il confronto s1 == s3 è falso, perché puntano ad oggetti diversi, anche se tali oggetti hanno lo stesso contenuto (sono “identici”)

String s1 = "Stringa";

String s2 = s1;

String s3 = "String";

s3 = s3 + "a"; // s3 contiene "Stringa"

Confronto di stringhe

Stringa

s1 s2

s3

String s2 = s1;

s3 = s3 + "a";

String

Stringa

String

(57)

113

Confronto di stringhe

Confrontando invece con il metodo equals due riferimenti, si verifica se i riferimenti puntano ad stringhe con lo stesso contenuto

Il confronto s1.equals(s3) è vero, perché puntano a due oggetti String identici

Nota: per verificare se un riferimento si riferisce a null, bisogna usare invece l’operatore di uguaglianza e non il metodo equals

String s2 = s1;

s3 = s3 + "a"; // s3 contiene "Stringa"

if (s == null)

Ordinamento lessicografico

Se due stringhe sono diverse, è possibile conoscere la relazione che intercorre tra loro secondo

l’ordinamento lessicografico, simile al comune ordinamento alfabetico

Il confronto lessicografico tra stringhe si esegue con il metodo compareTo

Il metodo compareTo restituisce un valore int

 negativo se s1 precede s2 nell’ordinamento

 positivo se s1 segue s2 nell’ordinamento

 zero se s1 e s2 sono identiche

if (s1.compareTo(s2) < 0)

(58)

115

Confronto lessicografico

Partendo dall’inizio delle stringhe, si confrontano i caratteri in posizioni corrispondenti, finché una delle stringhe termina oppure due caratteri sono diversi

 se una stringa termina, essa precede l’altra

• se terminano entrambe, sono uguali

 altrimenti, l’ordinamento tra le due stringhe è uguale all’ordinamento alfabetico tra i due caratteri diversi

carta precede castano

c a r t a

c a s t a n o

lettere

uguali r precede s

Confronto lessicografico

Il confronto lessicografico genera un ordinamento simile a quello di un comune dizionario

…con qualche differenza…

 Tra i caratteri non ci sono solo le lettere

• i numeri precedono le lettere

• tutte le lettere maiuscole precedono tutte le lettere minuscole

• il carattere di “spazio bianco” precede tutti gli altri caratteri

L’ordinamento lessicografico è definito dallo standard Unicode, http://www.unicode.org

(59)

117

Confrontare oggetti

Confronto di oggetti

Come per le stringhe, l’operatore == tra due variabili oggetto verifica se i due riferimenti puntano allo stesso oggetto, e non verifica l'uguaglianza tra oggetti

Il metodo equals può essere applicato a qualsiasi oggetto, perché è definito nella classe Object, da cui derivano tutte le classi

È compito di ciascuna classe ridefinire il metodo equals, come fa la classe String

 altrimenti il metodo equals di Object usa semplicemente l’operatore di uguaglianza

Il metodo equals di ciascuna classe deve effettuare il confronto delle caratteristiche (variabili di esemplare) degli oggetti di tale classe

 Per ora usiamo equals solo per classi della libreria standard

(60)

119

Ordinamento di oggetti

Il metodo compareTo visto per le stringhe può

essere applicato a molti altri oggetti, (ma non tutti perché non è definito nella classe Object)

È compito di ciascuna classe definire in maniera opportuna il metodo compareTo, come fa la classe String, secondo una opportuna nozione di

ordinamento

Il metodo compareTo di una classe restituirà sempre un valore int

 negativo se obj1 precede obj2 nell’ordinamento

 positivo se obj1 segue obj2 nell’ordinamento

 zero se obj1 e obj2 sono identici

if (obj1.compareTo(obj2) < 0)

È tutto chiaro? …

1.

Qual è il valore di s.length() se s contiene (a) un riferimento alla stringa vuota “” (b) un riferimento alla stringa “ “ contenente solo uno spazio (c) il valore null ?

2.

Quali di questi confronti hanno errori di sintassi? Quali hanno poca utilità dal punto di vista logico?

String a = “1”;

String b = “one”;

double x = 1;

double y = 3 * (1.0 / 3);

(a)

a == “1”;

(b)

a == null;

(c)

a.equals(“”);

(d)

^{a == b;}

(e)

^{a == x;}

(f)

^{x == y;}

(g)

x – y == null;

(h)

x.equals(y);