Einstieg in die Informatik mit Java

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1 1 / 28 Einstieg in die Informatik mit Java Variablenarten Gerd Bohlender Institut für Angewandte und Numerische Mathematik

2 Gliederung 2 / 28 1 Überblick: Variablenarten 2 Lokale Variablen 3 Lokale Variablen in Blocks 4 Lokale Variablen in for-schleife 5 Formale Argumente 6 Klassenvariablen 7 Instanzvariablen 8 Vergleich Klassen- und Instanzvariablen 9 Beispiele: Wiederverwendung von Namen, Initialisierung

3 Gliederung 3 / 28 1 Überblick: Variablenarten 2 Lokale Variablen 3 Lokale Variablen in Blocks 4 Lokale Variablen in for-schleife 5 Formale Argumente 6 Klassenvariablen 7 Instanzvariablen 8 Vergleich Klassen- und Instanzvariablen 9 Beispiele: Wiederverwendung von Namen, Initialisierung

4 4 / 28 Überblick: Variablenarten In diesem Kapitel betrachten wir die Eigenschaften von Variablen, je nach dem wo und wie sie vereinbart sind. Eigenschaften Varianten der Definition Gültigkeitsbereich Initialisierung Unterscheidung Klassen- und Instanzvariablen Reihenfolge der Definition

5 Gliederung 5 / 28 1 Überblick: Variablenarten 2 Lokale Variablen 3 Lokale Variablen in Blocks 4 Lokale Variablen in for-schleife 5 Formale Argumente 6 Klassenvariablen 7 Instanzvariablen 8 Vergleich Klassen- und Instanzvariablen 9 Beispiele: Wiederverwendung von Namen, Initialisierung

6 6 / 28 Lokale Variablen in Methoden (z.b. main) s t a t i c i n t methode ( ) { i n t l o k a l ;... Eigenschaften Variable darf nur in dieser Methode verwendet werden ab der Definitionsstelle bis zum Ende der Methode Sie ist in anderen Methoden unbekannt, darf dort unabhängig in anderer Bedeutung definiert werden Der Variablenname muss in der Methode eindeutig sein Der Wert wird nicht automatisch initialisiert

7 Gliederung 7 / 28 1 Überblick: Variablenarten 2 Lokale Variablen 3 Lokale Variablen in Blocks 4 Lokale Variablen in for-schleife 5 Formale Argumente 6 Klassenvariablen 7 Instanzvariablen 8 Vergleich Klassen- und Instanzvariablen 9 Beispiele: Wiederverwendung von Namen, Initialisierung

8 8 / 28 Lokale Variablen in Blocks s t a t i c i n t methode ( ) {... { / / Blockanfang i n t l o k a l ;... / / Blockende... Eigenschaften Wie lokale Variable Gilt aber nur bis Blockende

9 Gliederung 9 / 28 1 Überblick: Variablenarten 2 Lokale Variablen 3 Lokale Variablen in Blocks 4 Lokale Variablen in for-schleife 5 Formale Argumente 6 Klassenvariablen 7 Instanzvariablen 8 Vergleich Klassen- und Instanzvariablen 9 Beispiele: Wiederverwendung von Namen, Initialisierung

10 10 / 28 Lokale Variablen in for-schleife s t a t i c i n t methode ( ) {... for ( i n t i =0; Eigenschaften Wie lokale Variable Gilt aber nur bis Schleifenende

11 Gliederung 11 / 28 1 Überblick: Variablenarten 2 Lokale Variablen 3 Lokale Variablen in Blocks 4 Lokale Variablen in for-schleife 5 Formale Argumente 6 Klassenvariablen 7 Instanzvariablen 8 Vergleich Klassen- und Instanzvariablen 9 Beispiele: Wiederverwendung von Namen, Initialisierung

12 12 / 28 Formale Argumente von Methoden s t a t i c i n t methode ( double d ) {... Eigenschaften Wie lokale Variable Der Wert wird mit dem Wert des entsprechenden aktuellen Arguments initialisiert

13 Gliederung 13 / 28 1 Überblick: Variablenarten 2 Lokale Variablen 3 Lokale Variablen in Blocks 4 Lokale Variablen in for-schleife 5 Formale Argumente 6 Klassenvariablen 7 Instanzvariablen 8 Vergleich Klassen- und Instanzvariablen 9 Beispiele: Wiederverwendung von Namen, Initialisierung

14 Klassenvariablen s t a t i c i n t klasse ;... s t a t i c i n t methode ( ) {... Eigenschaften Variable mit dem Modifizierer static, die außerhalb aller Methoden in einer Klasse definiert ist Variable darf in allen Methoden dieser Klasse verwendet werden Der Variablenname muss in der Klasse eindeutig sein, darf aber in Methoden für lokale Variablen wiederverwendet werden Dann gilt in der Methode der lokale Variablenname, die Klassenvariable ist zugänglich über Klassenname.Variablenname Der Wert wird automatisch initialisiert (je nach Typ mit 0, 0.0, false, null,...) 14 / 28

15 Klassenvariablen Reihenfolge s t a t i c i n t methodedavor ( ) { return x ; / / okay s t a t i c i n t x =333; s t a t i c i n t y=x +1; / / I n i t i a l i s i e r u n g nur i n d ieser Reihenfolge... s t a t i c i n t methodedanach ( ) { return x ; / / okay Eigenschaften Variable darf in allen Methoden verwendet werden, vor und nach der Definition die Reihenfolge spielt keine Rolle Bei der Initialisierung muss die Reihenfolge beachtet werden 15 / 28

16 Gliederung 16 / 28 1 Überblick: Variablenarten 2 Lokale Variablen 3 Lokale Variablen in Blocks 4 Lokale Variablen in for-schleife 5 Formale Argumente 6 Klassenvariablen 7 Instanzvariablen 8 Vergleich Klassen- und Instanzvariablen 9 Beispiele: Wiederverwendung von Namen, Initialisierung

17 Instanzvariablen i n t x ;... i n t methode ( ) { return x ; / / okay Eigenschaften Variable ohne den Modifizierer static, die außerhalb aller Methoden in einer Klasse definiert ist Instanzvariable darf in allen Instanzmethoden verwendet werden, vor und nach der Definition die Reihenfolge spielt keine Rolle Bei der Initialisierung muss die Reihenfolge beachtet werden In Klassenmethoden und bei der Initialisierung von Klassenvariablen sind Instanzvariablen nur erlaubt, wenn eine konkrete Instanz genannt wird: Instanzname.Instanzvariable 17 / 28

18 Gliederung 18 / 28 1 Überblick: Variablenarten 2 Lokale Variablen 3 Lokale Variablen in Blocks 4 Lokale Variablen in for-schleife 5 Formale Argumente 6 Klassenvariablen 7 Instanzvariablen 8 Vergleich Klassen- und Instanzvariablen 9 Beispiele: Wiederverwendung von Namen, Initialisierung

19 Vergleich Klassen- und Instanzvariablen Unterschiede Klassenvariablen existieren einmal für die gesamte Klasse. Instanzvariable existieren individuell für jede Instanz der Klasse. Gibt es n Instanzen einer Klasse, dann gibt es also jede Klassenvariable einmal jede Instanzvariable n-mal s t a t i c i n t x =1; i n t y =2; public s t a t i c void main ( S t r i n g [ ] args ) { / / es g i b t 1 x, 0 y Demo d = new Demo ( ) ; / / es g i b t 1 x, 1 y Demo e = new Demo ( ) ; / / es g i b t 1 x, 2 y 19 / 28

20 Gliederung 20 / 28 1 Überblick: Variablenarten 2 Lokale Variablen 3 Lokale Variablen in Blocks 4 Lokale Variablen in for-schleife 5 Formale Argumente 6 Klassenvariablen 7 Instanzvariablen 8 Vergleich Klassen- und Instanzvariablen 9 Beispiele: Wiederverwendung von Namen, Initialisierung

21 Beispiele erlaubte Wiederverwendung von Namen 21 / 28 Beispiel i n t methode1 ( ) { i n t x =1; / / okay return x ; / / l i e f e r t 1 i n t methode2 ( ) { i n t x =2; / / okay return x ; / / l i e f e r t 2 Namen in verschiedenen Methoden sind voneinander unabhängig.

22 Beispiele erlaubte Wiederverwendung von Namen 22 / 28 Beispiel s t a t i c i n t x =1; s t a t i c i n t methode ( ) { i n t x =2; / / okay return x+demo. x ; / / l i e f e r t 2+1=3 Lokale Variablen dürfen gleich benannt werden wie Klassenund Instanzvariablen.

23 Beispiele erlaubte Wiederverwendung von Namen 23 / 28 Beispiel s t a t i c i n t x =1; s t a t i c i n t x ( ) { i n t x =2; return 3 x ; / / 6, kein r e k u r s i v e r A u f r u f public s t a t i c void main ( S t r i n g [ ] args ) { System. out. p r i n t l n ( x ) ; / / 1 = Demo. x System. out. p r i n t l n ( x ( ) ) ; / / 6 Variablennamen und Methodennamen können anhand der Klammern unterschieden werden und dürfen daher gleich sein.

24 24 / 28 Beispiele verbotene Wiederverwendung von Namen i n t methode ( i n t x ) { i n t x =2; / / Fehler return x ; Achtung Formales Argument und lokale Variable dürfen nicht den gleichen Namen haben!

25 25 / 28 Beispiele verbotene Wiederverwendung von Namen void methode ( ) { i n t i ;... for ( i n t i =0; i <10; i ++) { / / Fehler Achtung Zwei lokale Variablen dürfen nicht den gleichen Namen haben. Dies gilt auch für Variablen, die im Init-Teil einer for-schleife definiert werden

26 26 / 28 Beispiele verbotene Wiederverwendung von Namen void methode ( ) { i n t x ; do { i n t x ;... while (... ) ; Achtung Zwei lokale Variablen dürfen nicht den gleichen Namen haben. Dies gilt auch für Variablen, die in einem untergeordneten Block definiert werden

27 27 / 28 Beispiele erlaubte Wiederverwendung von Namen void methode ( ) { { / / Block 1 i n t x =1; / / e r s t e D e f i n i t i o n von x System. out. p r i n t l n ( x ) ; / / 1 / / Ende der G ü l t i g k e i t des ersten x { / / Block 2 i n t x =2; / / zweite D e f i n i t i o n von x System. out. p r i n t l n ( x ) ; / / 2 / / Ende der G ü l t i g k e i t des zweiten x Achtung In zwei aufeinanderfolgenden (nicht geschachtelten) Blöcken sind die Variablendefinitionen voneinander unabhängig!

28 Beispiele Initialisierung Beispiel i n t a ; i n t methode ( i n t b ) { i n t c ; i n t [ ] d = new i n t [ 5 ] ; return a+b+c+d [ 2 ] ; a ist mit 0 initialisiert b ist mit dem Wert des aktuellen Arguments initialisiert c ist nicht initialisiert d[2] ist mit 0 initialisiert (Felder sind Objekte, Komponenten werden also bei new initialisiert) also tritt bei der return-anweisung 1 Fehler auf 28 / 28