Einleitung Nutzung der Standard Kontrollstrukturen if else, for, do while, while, match, try catch Spezielle Kontrollstrukturen

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1 Scala Java-Nachfolger oder akademisches Experiment? KONTROLLABSTRAKTION (NEUE KONTROLLSTRUKTUREN)

2 Einleitung Nutzung der Standard Kontrollstrukturen if else, for, do while, while, match, try catch Spezielle Kontrollstrukturen z.b. exists Die verfügbaren Mittel First-class-functions, Higher-order-functions, Currying, By-name-Parameter Neue Kontrollstrukturen Beispiele neuer Kontrollstrukturen Fazit

3 Einleitung Gliederung Kontrollstrukturen (Steuerkonstrukte) werden in imperativen Programmiersprachen verwendet, um den Ablauf eines Computerprogramms zu steuern. Eine Kontrollstruktur gehört entweder zur Gruppe der Verzweigungen oder der Schleifen. Meist wird ihre Ausführung über logische Ausdrücke der booleschen Algebra beeinflusst (Quelle: Wikipedia) Scala hat nicht viele Kontrollstrukturen Integrierte Bestandteile sind so implementiert, dass neue, eigene erstellt werden können

4 Standard Kontrollstrukturen Scala bietet folgende integrierte, elementare Kontrollstrukturen Sie lassen sich benutzen, um eigene zu kreieren if-else while, do-while for match try-catch

5 Nutzung von if-else In Scala hat die if, else -Kontrollstruktur einen beliebigen Rückgabewert ( in Java nicht) So kann in Scala der Inhalt einer Variablen von einer Bedingung abhängig gemacht werden. String t = ""; if(checkvalue% 2 == 0) t="gerade"; elset = "ungerade"; System.out.println("checkValue"+ checkvalue +" ist "+ t) ; valcheck = if(checkvalue% 2 == 0) log(checkvalue) else"ungerade" println("checkvalue"+ checkvalue+" ist "+ check)

6 Nutzung von Schleifen-KS Gliederung Kontrollstruktur while gibt ausschließlich ein Objekt vom Typ Unit zurück Nicht geeignet für eigene Kontrollstrukturen Äquivalent dazu verhält sich do while Mit for kann ein Ergebnis über yield zurückgegeben werden Umfangreiche Prüfmechanismen machen die Schleifen zu einem mächtigen Werkzeug In Scala (2.7) kein break oder continue

7 Beispiele while & for varindex= 0; val teststring = TestString valback = while (index < teststring.length) { println(teststring(index)) index+= 1; }; println(back) // Unit() def even(from: Int, to: Int): List[Int] = for (i<-list.range(from, to) if i% 2 == 0) yield i

8 break und continue objectbreakloop { objectbreak extendsruntimeexception; objectcontinueextendsexception; defbreak { throwbreak } defcontinue{ throwcontinue} defwhiletrue(block: => Unit) { try{ while(true) try{ block } catch { casecontinue=> }} catch { casebreak => }} defwhiletrue(condition: => Boolean) (block: => Unit) { try{ while(condition) try{ block } catch { casecontinue=> }} catch { casebreak => }}}

9 Beispiel break & continue import util.breakloop._ object TestBreakextends Application { vari= 0; whiletrue { i+= 1 if (i< 3) continue } } if (i>= 5) break

10 Wiederholung (match) matchist das Scala Gegenstück zu Java'sswitch, aber weit aus mächtiger Mit Hilfe von matchkönnen in Scala auch Objekte zur Fallbestimmung herangezogen werden Implizites break def matchtest(x: Any): Any = x match { case 1 => "one case "two" => 2 case "two" => 2 // Fehler: Unreachable Code case y: Int => "scala.int" }

11 Spezielle Kontrollstrukturen Scala benutzt implizit eigene Mittel, für Erweiterungen z.b. Methode existsfür (List, Set, Array und Map) Standardlösung zum finden eines Objekts in einer Collection def containsneg(nums: List[Int]): Boolean = { varexists= false for(num<-nums) if(num< 0) exists = true exists }

12 Spezielle Kontrollstrukturen Standardlösung zum finden eines Objekts in einer Collection def containsneg(nums: List[Int]): Boolean = { varexists= false for(num<-nums) if(num< 0) exists = true exists } Lösung mittels higher-order-functions def containsneg(nums: List[Int]) = nums.exists(_ < 0)

13 Die Mittel - first-class-functions Thema des letzten Vortrages FunktionenkönnenalsCode (function literals) niedergeschrieben oder als Funktionswerte(function values ) zur Laufzeit übergeben werden Bsp: (x : Int) => x + 1 Das => bewirkt, das die Funktion den linken Teil (irgendeinint x ) in den rechtenteil(x + 1) umwandelt (Mapping)

14 Die Mittel higher-order-functions Gliederung Funktionen, die Funktionen als Parameter haben können Vorteil: Hilft bei der Minimierung von doppeltem Code

15 Beispiel class FileMatcher{ private def fileshere = (new java.io.file(".")).listfiles private def filesmatching(matcher: String => Boolean) = for(file <- fileshere; if matcher(file.getname)) yield file } def filesending(query: String) = filesmatching(_.endswith(query)) def filescontaining(query: String) = filesmatching(_.contains(query)) def filesregex(query: String) = filesmatching(_.matches(query))

16 Die Mittel Currying Curryingist die Umwandlung einer Funktion mit mehreren Argumenten in mehrere Funktionen mit je einem Argument (Quelle: Wikipedia) Wird benutzt um abstrahierte Kontrollstrukturen wie Spracherweiterungen aussehen zu lassen

17 Die Mittel Currying defplainoldsum(x: Int, y: Int) = x + y scala> plainoldsum(1, 2) res4: Int= 3 def curriedsum(x: Int)(y: Int) = x + y scala> curriedsum(1)(2) res5: Int=

18 Die Mittel - By-Name Parameter Möglichkeit Prüfbedingungen aufzurufen, ohne sie auszuwerten Bsp. Assertion Standard var assertionenabled = false def boolassert(predicate: Boolean) = if(assertionenabled&&!predicate) throw new AssertionError boolassert(5/0 == 0) Führt zu: Exception in thread "main" java.lang.arithmeticexception: / by zero

19 Die Mittel - By-Name Parameter Bei Aufruf mit By-Name var assertionenabled = false def bynameassert(predicate: => Boolean) = if(assertionenabled&&!predicate) throw new AssertionError bynameassert(5/0 == 0) gibt nichts zurück

20 Neue Kontrollstrukturen Möglichkeit eigene Kontrollstrukturen zu definieren syntaktisch wie integrierte Kontrollstrukturen First-class-Funktionen sind dabei das wichtigste Werkzeug OderskysEmpfehlung: Bei jedem, sich wiederholenden control pattern, sollteman darüber nachdenken diesen als neue Kontrollstruktur zu implementieren

21 Einfache Beispiele Function Value Parameter of Function Value converted in Double def twice(op: Double => Double, x: Double) = op(op(x)) scala> twice(_ + 1, 5) Result: Double = 7.0 Double Parameter

22 Einfache Beispiele Gliederung Eigene MyWhile-Schleife aber wie???? 1. Was wird benötigt? Methodenname Bedingung, die überprüft wird Methodenrumpf, der ausgeführt werden kann 2. Welche Möglichkeiten sind geeignet? first-class & higher-order Funktionen by-name-parameter currying varx = 0 mywhile(x < 10) { println(x) x = x + 1 }

23 Einfache Beispiele Methodendefinition def mywhile( Bedingung, AusführbarerCode ) Darf die Bedingung ausgewertet werden? Nein! By-Name-Parameter varx = 0 mywhile(x < 10) { println(x) x = x + 1 } def mywhile( Bedingung : =>, AusführbarerCode ) Typ für den Funktionswert sicherstellen!!! def mywhile(condition: => Boolean, AusführbarerCode )

24 Einfache Beispiele function-valuessetzen def mywhile(condition: => Boolean, operation) varx = 0 mywhile(x < 10) { println(x) x = x + 1 } Egal, welcher Code ausgeführt werden soll kein spez. Rückgabetyp Unit def mywhile(condition: => Boolean, operation: => Unit ) Probleme: Aufruf erlaubt nur einen Funktionswert, als Parameter Currying ermöglicht Austausch der Klammern def mywhile(condition: => Boolean) (operation: => Unit )

25 Einfache Beispiele Codeausführung über Rekursion def mywhile(condition: => Boolean, operation: => Unit){ operation if(condition){ mywhile(condition, operation)} } Der Aufruf wie gewünscht varx = 0 mywhile(x < 10) { println(x) x = x + 1 }

26 Loan Pattern Loan( = die Leihe) def withprintwriter(file : File)(op : PrintWriter => Unit) { val writer = new PrintWriter(file) try{ op(writer) } finally{ writer.close() } } Look andfeel-> Ersetzen von ( durch { Nur möglich bei einem Argument Currying withprintwriter(file) { writer => writer.println(new java.util.date) }

27 Generische Rückgabe value expressions könnenautomatischin Funktionen konvertiert werden def unless[a](condition: Boolean, iftrue: => A, iffalse: => A) = if (condition) iftrue else iffalse unless(true, throw new Error, "Hello!") "Hello!

28 Eigene Kontrollstrukturen Closeable-Objekte immer schließen object ClosingTest{ type CloseType= { defclose() } def manage(resource: CloseType) (block: => Unit) = { try{ block } finally { println("closing...") resource.close() println("closed!!! ")}} defmain(args: Array[String]) : Unit ={ val reader = new BufferedReader(new FileReader("src\\test.txt")) manage(reader) { var line: String = reader.readline while(line!= null) { println(line) line= reader.readline} }}}

29 Fazit Kurzer Code erschwert debuggen Code-Stil wird schnell verwirrend Unglaublich mächtig, jedoch nicht mehr lesbar Unübersichtlicher Code erschwert Typsicherheit Ist kürzerer Code immer der Bessere?

30 Quellen: Oderskys: Programming in Scala VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!