Java für Anfänger Teil 2: Java-Syntax. Programmierkurs Manfred Jackel

Transkript

1 Java für Anfänger Teil 2: Java-Syntax Programmierkurs Manfred Jackel 1

2 Syntax für die Sprache Java public class Welcome { } Schlüsselworte Reservierte Worte Keywords Wortsymbol Syntax: griech. Zusammenstellung Lehre vom Satzbau (wie Wörter zu Phrasen (Teilsätzen) und Sätzen zusammen gefügt werden Griechisch: gramma, das Geschriebene, Buchstabe Lateinisch: ars grammatica Kunst des Lesens und Schreibens Linguistisch: Grammatik, systematische Sprachbeschreibung Informatisch: Grammatik als formale Sprachbeschreibung, endliche Viele Regeln

3 Zeichensymbole public class Welcome { } Schlüsselworte Reservierte Worte Keywords Wortsymbol Zeichensymbol

4 Reservierte Worte in Java abstract try do import public boolean void double instanceof return break else int short volatile byte extends interface static while case final long super catch finally native switch char float new synchronized class for null this const goto package throw continue if private throws default transient implements protected 4

5 Bezeichner public class Welcome { } Schlüsselworte Bezeichner Reservierte WorteName Keywords Wortsymbol Zeichensymbol Regeln für die Bildung von Bezeichnern in Java 1. Das Zeichen muss ein Buchstabe sein 2. Dahinter wahlweise eine beliebig lange Folge aus Buchstaben oder Ziffern 3. _ Unterstrich und $ sind Buchstaben, sollen vermieden werden. 4. Groß- Kleinschreibung wird unterschieden

6 Bezeichner public class Welcome { Richtig: N n N1 quadratwurzel A_1 } Schlüsselworte Bezeichner Reservierte WorteName Keywords Wortsymbol Zeichensymbol Regeln für die Bildung von Bezeichnern in Java 1. Zeichen muss ein Buchstabe sein 2. Dahinter wahlweise eine beliebig lange Folge aus Buchstaben oder Ziffern 3. _ Unterstrich und $ sind Buchstaben, sollen vermieden werden. 4. Groß- Kleinschreibung wird unterschieden

7 Falsch: Bezeichner public class Welcome { 1 1a else } Schlüsselworte Bezeichner Reservierte WorteName Keywords Wortsymbol Zeichensymbol Regeln für die Bildung von Bezeichnern in Java 1. Zeichen muss ein Buchstabe sein 2. Dahinter wahlweise eine beliebig lange Folge aus Buchstaben oder Ziffern 3. _ Unterstrich und $ sind Buchstaben, sollen vermieden werden. 4. Groß- Kleinschreibung wird unterschieden

8 Backus-Naur-Form BNF Eine einfache und effektive Methode, Syntaxregeln exakt zu notieren Erfunden von John Backus und Peter Naur im Zusammenhang mit Algol 60 John Warner Backus, , ab 1959 bei IBM, Mitentwickler von Fortran (die erste höhere Programmiersprache, 3GL), ab 1959 BNF Peter Naur, geb. 1928, Dänemark, Mitentwickler von Algol 60 8

9 Formale Sprachen Informatik benutzt formale Sprachen Eine formale Sprache besteht aus Worten über einem endlichen Alphabet von Zeichen. In der Informatik nur Sprachen interessant, die durch (einfach zu handhabende) Grammatiken erzeugt werden können. EBNF ist eine einfache und doch mächtige Grammatik John Backus 1924, Fortran & FP, Peter Naur

10 Definition EBNF (N,T,P,S) N = endliche Menge von Nonterminals Nonterminals sind Grammatikbegriffe T = endliche Menge Terminalsymbole (Zeichen) Die durch EBNF definierte Sprache besteht aus aneinandergereihten Terminalsymbolen (Worte aus den Terminalzeichen) P = endliche Menge von Produktionen der Form A ::= EBNF-Ausdruck A N ist Nonterminal EBNF-Ausdruck besteht aus Nonterminals, Terminals und Meta-Zeichen {}[]() Ein Startsymbol S N Die definierte Sprache besteht aus allen Worten aus Zeichen aus T, die mit Regeln aus P aus dem Startsymbol hergeleitet werdeb können. 10

11 EBNF-Ausdrücke Aneinanderreihung A ::= BCD A wird durch die 3 aufeinaderfolgenden Symbole ersetzt Alternative A ::= B C D A kann durch B oder C oder D ersetzt werden [] Option A ::= [B]C A kann durch BC oder C ersetzt werden. {} Wiederholung A ::= {B}C A kann durch C, BC, BBC, B.BC ersetzt werden. 11

12 Syntax für Bezeichner Backus-Naur-Notation (Metasprache) Regel, Definition LETTER ::= a b 'c' 'A' 'B' 'Z' DIGIT ::= '0' '1' '2' '3' '4' '5' '6' '7' '8' '9' Identifiername ::= LETTER Identifiername ::= Identifiername LETTER Identifiername ::= Identifiername DIGIT Identifier ::= Identifiername aber kein reserviertes Wort N={LETTER,DIGIT,Identifiername,Identifier} T={'A'..'Z','a'..'z','0'..'9','_','$'}

13 Syntax für Bezeichner Backus-Naur-Notation (Metasprache) wird definiert durch Variable Nonterminal LETTER ::= a' 'b' 'c' 'A' 'B' 'Z' oder, DIGIT ::= '0' '1' '2' '3' '4' '5' '6' '7' '8' '9' alternativ Identifiername ::= LETTER Identifiername ::= Identifiername LETTER Identifiername ::= Identifiername DIGIT Identifiername ::= Identifiername LETTER Identifier ::= Identifiername aber kein reserviertes Wort

14 Beispiel: H2O Identifiername ::= Identifiername LETTER LETTER ::= 'O' anwenden Identifiername ::= Identifiername 'O' Identifiername ::= Identifiername DIGIT anwenden Identifiername ::= Identifiername DIGIT 'O' DIGIT ::= '2' anwenden Identifiername ::= Identifiername '2O' Identifiername ::= LETTER anwenden Identifiername ::= LETTER '2O' LETTER ::= 'H' anwenden Identifiername ::= 'H2O' H2O' lässt sich aus dem Nonterminal Identifiername ableiten und ist kein reserviertes Wort, ist also ein gültiger Bezeichner in Java

15 EBNF-Beispiel Zahl-Literale in Java durch EBNF definieren Menge der Nonterminals N = {IntegerLiteral, OctalLiteral, DeciLiteral, HexLiteral,Digit, Digit1, OctDigit, HexDigit} Menge der Terminalsymbole T={ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f, l, x, A, B, C, D, E, F, L, X,., +, - } Startsymbol: IntegerLiteral 15

16 Extended Backus Naur Form DIGIT::= '0' '1' '2' '3' '4' '5' '6' '7' '8' '9' DIGIT1::= '1' '2' '3' '4' '5' '6' '7' '8' '9' DeciLiteral::= DIGIT1 { DIGIT } '0' Was in geschweiften Klammen steht, darf beliebig oft wiederholt werden! Auch 0 mal!

17 Literale für Dezimalzahlen DIGIT::= '0' '1' '2' '3' '4' '5' '6' '7' '8' '9' DIGIT1::= '1' '2' '3' '4' '5' '6' '7' '8' '9' DeciLiteral::= DIGIT1 { DIGIT } '0' Eine Java-Dezimal- Zahl ungleich Null darf nicht mit der Ziffer 0' beginnen! 02 ist KEIN dezimales Literal, 20 schon

18 Literale für Oktalzahlen OCTDIGIT::= '0' '1' '2' '3' '4' '5' '6' '7' OctalLiteral::= '0' OCTDIGIT { OCTDIGIT } Eine führende Null bedeutet;. Oktalzahl! 02 ist ein oktales Literal, 20 nicht 010 == 8!!! 08 ist falsch!

19 Ableiten der Dezimalzahl 10 IntegerLiteral ::= DeciLiteral DeciLiteral ::= Digit1{Digit} 1 Digit 1 0 Ableiten der Oktalzahl 077 = 63 IntegerLiteral ::= OctLiteral OctLiteral ::= 0 OctDigit{OctDigit} 0 7 {OctDigit} 0 7 OctDigit

20 Literale für Hexadezimalzahlen HEXDIGIT::= < Digits 0 to 9, Letters A to F, Letters a to f > HexLiteral::= ('0x' '0X' ) HEXDIGIT { HEXDIGIT } 0x10 == 16!!! 0xa == 0Xa == 0XA == 10 == 012

21 Literale für ganze Zahlen IntegerLiteral::= DeciLiteral OctalLiteral HexLiteral ) [ 'l' 'L' ] Java kennt Oktal-, Dezimal- und Hexedezimalzahlen. L oder L am Ende heißt long = 8 Byte Speicherplatz Java kennt ganzzahlige Datentypen mit 1, 2, 4 oder 8 Byte Speicherplatz, Was in eckigen Klammen steht, ist optional. Es darf einmal oder keinmal vorkommen!

22 Was wird ausgegeben? System.out.print(017) System.out.print(0x17) System.out.print( 0x17 ) System.out.print(017+0x17+17) System.out.print( 0x )

23 Was wird ausgegeben? System.out.print(017) 15 System.out.print(0x17) 23 System.out.print( 0x17 ) 0x17 System.out.print(017+0x17+17) 55 System.out.print( 0x ) 0x171517

24 Syntaxregel für public class ClassDeclaration::= { ClassModifier } 'class' Identifier [ 'extends' TypeName ] [ 'implements' TypeName { ',' TypeName } ] ( ClassBody ';' ) Information hiding Vererbung, später ClassModifier::= 'public' 'protected' 'private' 'abstract' 'static' 'final' 'strictfp' ClassBody::= '{' { ClassBodyDeclaration } '}'

25 Java-Syntax ClassModifier Identifier public class Welcome { } Komplette Syntax x.htm