VL5-Methoden: Void-Methoden und Funktionen

Transkript

1 VL5-Methoden: Void-Methoden und Funktionen Void-Methoden und Funktionen Parameter Methoden-Überladung

2 Nachrichten Wir erinnern uns: Komponenten kommunizieren miteinander durch Nachrichten Nachrichten sind Methodenaufrufe (im Normalfall, d.h. synchrone Nachrichten) Einige Methodenaufrufe sind einfache Arbeitsaufträge. Andere sind Anfragen, die eine Antwort (ein Ergebnis) erwarten. Oft werden der Nachricht spezifische Informationen mitgegeben (z.b. PIN) (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 2

3 Prozeduren und Methoden Prozeduren (Unterprogramme) strukturieren Algorithmen machen sie lesbar können immer wieder verwendet werden In Java heißen sie Methoden Methoden kann man definieren (z.b. main) und aufrufen (z.b. println()) (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 3

4 Deklaration und Aufruf Wir unterscheiden zwischen Methodenaufruf (Absenden eines Auftrags) und Methodendeklaration (Handlungsanweisung zur Durchführung des Auftrags). Aufruf muss zur Deklaration passen Deshalb beginnen wir mit der Deklaration. (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 4

5 Methodendeklaration Methodendeklarationen stehen im Klassenrumpf. Methodendeklaration besteht aus Kopf und Rumpf. Der Kopf legt den Namen fest. Im Rumpf steht der Algorithmus, der bei Aufruf ausgeführt wird. (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 5

6 Beispiel private static void syso(string text) { System.out.println(text); } // Deklaration von syso public static void main(string[] args) { syso("hallo "); syso("welt!"); } // 2x Aufruf von syso (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 6

7 Funktionen und void-methoden void-methoden: erledigen "Arbeitsaufträge" liefern kein Ergebnis Aufruf entspricht einer Anweisung (Statement) Funktionen: erledigen "Ermittlungsaufträge" liefern ein Ergebnis (return-anweisung!) Aufruf entspricht einem Ausdruck (Expression) Typ des Ausdrucks = Ergebnistyp (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 7

8 Übung Funktion void-methode Welche Aufrufe rufen Funktionen, welche void-methoden? (Und: Welche erfolgen innerhalb der Klasse, welche aus anderen Klassen?) 1. betrag = Geldzaehler.betragZaehlen(); 2. Kartenleser.karteEinziehen(); 3. auszugdrucken(); 4. if (Konto.gedeckt()) text = Console.readln(); (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 8

9 Java-Grundsyntax Methodendefinition Methoden-Deklaration Methodenkopf <option> <option> Zugriff static Rückgabe- Methoden- ( ) <auswahl> typ name Methodenrumpf <folge> { Anweisung } public private <auswahl> Identifier void Typ void- Methode Funktion (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 9

10 Beispiel private static void syso(string text) { System.out.println(text); } // syso ist Void-Methode // Aufruf: syso(text); private static String sysi() { return Console.readln(); } // sysi ist String-Methode (Funktion) // Aufruf: text = sysi(); (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 10

11 public class Leser ll Methode ZahlLesen 1 { public static void zahllesen() } } { float zahl; // Ergebnis-Variable String eingabe = ""; char c = Console.read(); // 1 Zeichen lesen while (c!= '\n' & c!= '\r')// kein Zeilenende { eingabe += c; // Zeichen anfügen c = Console.read(); } Console.skip(); zahl = Float.parseFloat(eingabe); + von überall // Lese-Puffer aufrufbar: Leser.ganzzahlLesen() wirkungslos: Die Variable // nächstes zahl Zeichen ist nur innerhalb der Methode sichtbar und wird nach Ausführung der Methode entsorgt. // Rest der Eingabe verwerfen (nur DOS) (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 11

12 public class Leser ll Methode ZahlLesen 2 { public static int zahl; // Ergebnis-Attribut public static void zahllesen() { //int zahl;; String eingabe = ""; + von überall aufrufbar: Leser.ganzzahlLesen() // Lese-Puffer } } char c = Console.read(); // 1 Zeichen lesen while (c!= '\n' & c!= '\r')// kein Zeilenende { eingabe += c; // Zeichen anfügen c = Console.read(); } Console.skip(); // Rest der Eingabe verwerfen (nur DOS) zahl = Integer.parseInt(eingabe); Man muss nach dem Aufruf das Ergebnis extra "abholen": Leser.ganzzahlLesen(); // nächstes Zeichen ergebnis = Leser.zahl; Das Attribut könnte inzwischen verändert worden sein... (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 12

13 public class Leser ll Funktion ZahlLesen { public static int zahllesen() { int ergebnis; // Ergebnis-Variable String eingabe = ""; // Lese-Puffer } } char c = Console.read(); // 1 Zeichen lesen while (c!= '\n' & c!= '\r')// kein Zeilenende { eingabe += c; // Zeichen anfügen c = Console.read(); } Console.skip(); // nächstes Zeichen // Rest der Eingabe verwerfen (nur DOS) ergebnis = Integer.parseInt(eingabe); return ergebnis; + liefert das Ergebnis direkt an die Aufrufstelle + der Aufruf ist ein Ausdruck vom Typ int: int wert = Leser.ganzzahlLesen(); (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 13

14 Parameter Über den Rückgabewert wird das Ergebnis an die Aufrufstelle zurückgegeben Über Parameter werden Informationen in die Methode hineingegeben Console.println("Bitte PIN eingeben"); if (PINkorrekt(2243))... ausbildungszeit = summe(schuljahre, azubijahre, studienjahre, praktikumsjahre); (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 14

15 Parameter Parameter sind "Übergabestellen". Eine Methode kann beliebig viele Parameter haben. Sie sind quasi lokale Variablen im Methodenrumpf, denen bei Methodenaufruf die Übergabeinfo zugewiesen wird. Der Scope der Parameter ist also der Methodenrumpf Die Lebensdauer der Parameter ist die Ausführung der Methode. x = abs(-20); Methodenaufruf Methode -20 int param static int abs(int param); (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 15

16 Parameterdefinition in Java public static int abs(int param) { int ergebnis = param; if (param < 0) ergebnis *= -1; return ergebnis; } public static int abs(int param) { if (param < 0) param *= -1; return param; } Parameter verwendbar wie lokale Variablen (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 16

17 "Call by Value" Besonderheit in Java: Es gibt nur Call by Value. Werte werden aus der Aufrufumgebung in die Parameter hineinkopiert: "Call by Value" Es wird kein Parameterwert in die Aufrufumgebung zurückkopiert (das wäre "Call by Result") daher sind Zuweisungen an Parameter "wirkungslos " Es wird durch die Parameter kein Zugriff auf die Aufrufumgebung ermöglicht (das wäre "Call by Reference") (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 17

18 (Gute) Argumente Die Werte, die an der Aufrufstelle an die Parameter übergeben werden, heißen Argumente: Console.printl(textargument); Die Zuordnung der Argumente zu den Parametern richtet sich nach der Parameter-Reihenfolge. Als Argument zulässig ist jeder Ausdruck, dessen Typ dem des Parameters entspricht oder implizit an diesen anpassbar ist: Console.print("starkes"+" Argument"); Console.println('!'); (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 18

19 Übungen: Argumente Gegeben folgende Methodendeklarationen: static void m1(float a, boolean b) {} static boolean func (String text, int laenge) {...} Welche der folgenden Aufrufe sind zulässig? m1(100, true); boolean bb = func("heute", 20); m1(34.5 * 12, func("x"+"y", 10)); m1(bb, 3.14f); (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 19

20 Signaturen Alles, was man wissen muss, um eine Methode korrekt aufzurufen, steht im Methodenkopf: public static int meth(char c) Man nennt das die Signatur der Methode Mit der Signatur ist eine Methode syntaktisch vollständig spezifiziert. (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 20

21 Überladen von Methoden Zwei gleichnamige Methoden dürfen in einer Klasse koexistieren, wenn sie an der Aufrufstelle unterscheidbar sind, d.h. wenn eindeutig ist, welche Methode gerufen wird. Diese Koexistenz nennt man Methoden- Überladung public static boolean isboss(int persn) { } public static boolean isboss(string name) { } (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 21

22 Überladene Operatoren // int + int int //double + double double "13" + "13" //String + String String als Methoden: public int plus(int arg1, int arg2) { return arg1+arg2); } public double plus(double arg1, double arg2) { return arg1+arg2); } public String plus(string arg1, String arg2) { return arg1+arg2); } // Problem! (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 22

23 Unterscheidbarkeit Überladen ist nur zulässig, wenn die Methoden an der Aufrufstelle unterscheidbar sind. Zwei Methoden sind nicht unterscheidbar, wenn sich ihre Signaturen nur im Rückgabetyp oder nur im Zugriffsschutz unterscheiden wenn ihre Parameterlisten gleich lang sind und Parametertypen aneinander anpassbar sind wenn sie sich nur durch den Zusatz static unterscheiden (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 23

24 Übung: Überladen Welche der folgenden sind unzulässige Zweitdefinitionen? 1. public int m(int a, String b); 2. public void m(int a); 3. public static void m(float a); 4. public int m(int a, boolean b); 5. private void m(boolean b); 6. private void m(long a); (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 24

25 Überladung praktisch public class Visitenkarten { // Standardausführung } public static void druckekarten (String name, String anschrift, int anzahl) {... } // Mehr Optionen public static void druckekarten (String titel, String name, String firma, String anschrift, int layout, int anzahl) {... } (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 25

26 Spezifikation einer Klasse Die Menge der von außerhalb zugänlichen Elemente einer Klasse nennt man ihre Exportschnittstelle Sie besteht aus allen public-deklarationen: Attribute: Typ und Name Methoden: Signaturen Die formale Beschreibung der Exportschnittstelle heißt Spezifikation der Klasse Klassendefinition ohne private-elemente und Methodenrümpfe ergänzt um Kommentare, die die Semantik und Intention erläutern. (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 26

27 Spezifikation: Visitenkarten public class Visitenkarten { public void druckekarten (String name, String anschrift, int anzahl); } public void druckekarten (String titel, String name, String firma, String anschrift, int layout, int anzahl); public double berechnepreis (int typ, int anzahl, int papier); (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 27

28 Die Java API-Spezifikation (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 28

29 Klassen als Sammlungen nützlicher Methoden für primitive Typen Klassen als "Formelsammlungen" Die Klasse Math enthält eine Menge nützlicher mathematischer Funktionen und Konstanten: static int random(); // Zufallszahl static double sinus(double winkel); static double PI; // Konstante Zu jedem primitiven Typ gibt es eine Klasse mit nützlichen Methoden: Integer, Long, Double, Float, Boolean,... (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 29

30 Beispiel: Integer (Auszug) public class Integer { static int MIN_VALUE, MAX_VALUE; static String tostring(int zahl); static String tohexstring(int zahl); static String tooctalstring(int zahl); static int parseint(string text);... }... entsprechend sind die Klassen Long, Short, Byte, Double, Float, Character und Boolean aufgebaut. (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 30

31 Nächstes Mal benutzen wir unser Handwerkzeug, um eigene neue Typen zu bauen. (c)schmiedecke05 Pr1-5 Methoden 31