Linguaggio Java

Dispense su JAVA

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Introduzioneal Linguaggio

Java

IntroduzioneIntroduzioneal Linguaggioal Linguaggio

JavaJava

Dispense su JAVA

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Contenuti Contenuti

� Introduzione al linguaggio Java

� Struttura di un’applicazione Java

� Sintassi e semantica del linguaggio Java

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Il Linguaggio JavaIl Linguaggio Java

� Nel 1991 alla SUN Microsystem viene sviluppato il linguaggio OAK come parte di un progetto destinato all’elettronica di consumo (televisori, videoregistratori, tostapane, ecc.).

� OAK non suscitò nessun interesse fino a quando, accantonata l’idea dell’elettronica di consumo, il progetto non venne indirizzato verso Internet.

� Nel 1994-1995 dall’esperienza di OAK nacque Java (il nome fu cambiato perproblemi di copyright).

� Venne quindi presentato il web browser HotJava in grado di eseguire le applicazioni Java, dette applet, riferite all’interno delle pagine HTML.

� Netscape fu il primo web browser a includere in Navigator 2.0 il supporto per l’esecuzione delle applet Java e con la diffusione di Internet Java e le applet divennero sempre più popolari.

Greengroup

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Caratteristiche Fondamentali di JavaCaratteristiche Fondamentali di Java

� Le caratteristiche fondamentali di Java sono le seguenti:

� è un linguaggio orientato a oggetti

� è relativamente più semplice di altri linguaggi orientati a oggetti come il C++

� ha estese funzionalità di rete

� è un linguaggio interpretato, ma esistono i compilatori JIT

� un compilatore Just-In-Time compila una sola volta il bytecode in codice macchina nativo e lo inserisce in una memoria cache in modo che le successive esecuzioni siano più veloci

� è robusto

� è sicuro

� è portabile

� è dinamico, le classi di un applicazione vengono ricercate dinamicamente a run-time quando vengono riferite

� consente di realizzare applicazioni scalabili eseguibili dai telefoni cellulari ai server.

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I Kit di Sviluppo per JavaI Kit di Sviluppo per Java

� Le versioni di Java corrispondono alle versioni del jdk, il Java Development Kit, che contiene l’ambiente di sviluppo per Java.

� Le versioni Java rilasciate sono state: jdk 1.0, jdk 1.1 e jdk 1.2, quest’ultima versione è stata denominata Java 2.

� La versione corrente di Java è il jdk 1.4, mentre il jdk 1.5 è in versione beta.

� Diverse funzionalità sono state aggiunte nelle varie versioni. Ciò comporta che i programmi per le vecchie versioni funzionano in quelle nuove, ma non è vero il contrario.

� Sul mercato sono presenti molti ambienti di sviluppo integrati quali:� VisualAge IBM

� VisualCafé Symantec

� JBuilder Borland

� Fortè SUN

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La Tecnologia Java 2La Tecnologia Java 2

Java Language

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Java 2 SDK, Standard Edition v. 1.3Java 2 SDK, Standard Edition v. 1.3

Java Applications Java Applets

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Java è un linguaggio interpretatoJava è un linguaggio interpretato

� La compilazione dei file sorgenti java crea dei file contenenti il bytecode, cioè un insieme di istruzioni simili al linguaggio macchina, ma indipendenti dal processore.

� Per eseguire il bytecode è necessario un interprete, la Java Virtual Machine (JVM), dipendente dal processore.

SorgenteJava

JavaBytecode

CompilatoreJava

file .class

file .java

JVMper

Linux

JVMper

Linux

JVMper

Solaris

JVMper

Solaris

JVMper

Windows

JVMper

Windows

Linux OSLinux OS Solaris OSSolaris OS Windows OSWindows OS

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Esempio di BytecodeEsempio di Bytecode

� Un file di bytecode è praticamente illeggibile perché è costituito da una sequenza di caratteri in formato Unicode.

� Un editor visualizzerebbe il bytecode come riportato nell’imma-gine, non riuscendo a tradurre il bytecode in codice ASCII.

� Il bytecode contiene tutte le informazioni che descrivono le classi.

� È possibile pertanto ricostruire con opportuni tool il codice sorgente del programma a partire dal bytecode

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Java è un Linguaggio RobustoJava è un Linguaggio Robusto

� Java fornisce:

� un forte controllo dei tipi

� la gestione delle eccezioni

� il controllo dei puntatori nulli

� il controllo nei limiti degli indici degli array.

� In particolare, la gestione delle eccezioni1 obbliga il programmatore a gestire situazioni anomale che altrimenti potrebbero causare il crash di un programma.

1 Un’eccezione è un evento, generato a run-time, che deve essere opportunamente gestito dal programma.

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Java è un Linguaggio SicuroJava è un Linguaggio Sicuro

� Un programma Java, detta applet1, può essere eseguito come conseguenza di una connessione web tramite una pagina HTML, senza alcuna possibilità di controllo da parte dell’utilizzatore del web browser.

� Il verificatore del bytecode della Java Virtual Machine controlla che nell’applet:

� non ci sia codice che violi la sicurezza del sistema

� non ci sia codice che forzi i puntatori

� non ci siano violazioni sui diritti di accesso a oggetti.

� Inoltre, una applet può aprire una connessione solo con l’host dal quale è stata scaricata, rendendo impossibile la connessione con host sconosciuti e non desiderati.

1 Un applet è un’applicazioni Java riferita in una pagina HTML ed eseguita, dopo il suo caricamento, dalla Java Virtual Machine del web browser.

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Java è un Linguaggio PortabileJava è un Linguaggio Portabile

� Il bytecode generato dai compilatori delle diverse piattaforme è eseguibile da tutte le Java Virtual Machine (write-once-run-everywhere).

� Oltre alla portabilità del bytecode, esiste la portabilità a livello di programma sorgente:

� le API1 non cambiano al variare del sistema

� l’insieme di caratteri Unicode consente di esprimere i simboli delle lingue di tutto il mondo

� il numero di byte utilizzati per i diversi tipi è lo stesso per tutte le piattaforme.

� è garantito che gli operandi siano valutati da destra a sinistra.

1 API: Application Programmer Interface.

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Java è un Linguaggio Java è un Linguaggio MultithreadMultithread

� I thread, detti anche processi leggeri, consentono di eseguire attività concorrenti interne a un processo schedulato dal sistema operativo.

� A ogni thread è associato un flusso di esecuzione indipendente all’interno dello stesso processo.

� Il cambio di contesto tra thread ha un basso overhead in quanto i thread condividono lo stesso spazio di indirizzi del programma.

� Possibili impieghi dei thread:

� eseguire algoritmi intrinsecamente concorrenti

� rendere l’interfaccia grafica più reattiva

� utilizzare il parallelismo reale dei sistemi multiprocessore

� l’esecuzione di un numero variabile e non noto a priori di richieste di servizio

� eseguire lunghe operazioni di I/O mentre l’elaborazione avanza.

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CheckpointCheckpoint

� Introduzione al linguaggio Java

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Struttura di un’Applicazione

Java

Struttura di Struttura di un’Applicazione un’Applicazione

JavaJava

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Struttura di un Programma JavaStruttura di un Programma Java

� Java è un linguaggio orientato a oggetti e pertanto un programma Java è costituito da istanze di una o più classi.

� Ogni classe pubblica deve essere contenuta in un file separato avente lo stesso identificatore della classe e con estensione java (idClasse.java).

� Una o più classi pubbliche possono contenere il metodo main() strutturato nel seguente modo:

� Per eseguire un programma si invoca l’interprete Java fornendogli come argomento l’identificatore di una classe che contiene il metodo main() .

� L’interprete esegue il metodo main() fino alla sua terminazione, naturale o forzata.

...public static void main(String[] args) {

...}

...

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Struttura di un File Sorgente Java

// opzionale – definizione di un packagepackage IdPackage;

// zero o più – package importatiimport java.util.*;

// una per file – definizione di una classe publicpublic class IdClassePubb {

// zero o uno – metodo main()public static void main(String[] args) {

...} // end main

...

} // end IdClassePubb

// zero o più – definizione di classe non pubblicaclass IdClassePriv {

...} // end IdClassePriv

se omesso le definizioni appartengono al package di default �

�

�

�

�a

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Un Semplice Programma JavaUn Semplice Programma Java

� Il programma stampa i parametri passati sulla linea di comando.

public class Echo {

public static void main(String[] args) {

for (int i = 0; i < args.length; i++)System.out.print(args[i] + " ");

System.out.println();System.exit(0);

}}

il metodo main() deve avere come unico parametro un array di stringhe, la cui lunghezza è data (come per ogni array) da argv.length

System.exit() provoca l’uscita dall’interprete e la terminazione del programma restituendo l’intero 0

Echo.java

il nome del file deve coincidere con il nome della classe che contiene il metodo main()

stampa una linea vuota

ciclo che stampa i parametri passati sulla linea di comando

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memoria

java

Compilazione ed EsecuzioneCompilazione ed Esecuzione

programma sorgente Java

bytecode

bytecode

Echo.java

prompt >prompt > javac Echo.javaprompt >

compilazione

Echo.class

prompt >prompt > java Echo uno due treuno due tre

prompt >

esecuzione

Echo.class

javac

processo

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public class Esempio {public static void main (String args[]) {

int tot = 0;int lung[] = new int[args.length];System.out.println("Ci sono " + args.length + " para metri:");for (int i = 0; i < args.length; i++) {

lung[i] = args[i].length();tot = tot + lung[i];System.out.println("- Il parametro " + args[i] +

" e' lungo " + lung[i] + " caratteri");}System.out.println("In totale ci sono " + tot + " c aratteri.");

}}

Esempio di Programma JavaEsempio di Programma Java

length() è un metodo della classe String

Esempio.java

length è un attributo degli oggetti array

creazione di un array

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Struttura di un’Applicazione Java (1)Struttura di un’Applicazione Java (1)

� Un’applicazione Java solitamente è costituita da più classi in relazione.

� Le classi sono a loro volta organizzate in package, che è il costrutto di modularizzazione di Java, anche per consentire opportuni livelli di visibilità delle classi stesse, dei loro attributi e delle loro operazioni.

� Un’applicazione Java non ha dati globali, ma locali a ciascuna istanza.

� L’interazione avviene fra le istanze mediante lo scambio di messaggi.

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Struttura di un’Applicazione Java (2)Struttura di un’Applicazione Java (2)

relazione(ce ne sono di diversi tipi)

classe

package in Java

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� Struttura di un programma Java

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Sintassi e Semantica del

Linguaggio

Sintassi e Sintassi e Semantica del Semantica del

LinguaggioLinguaggio

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CommentiCommenti

� Il compilatore Java riconosce tre tipi di commenti:

� /* commento */

� commento tradizionale: tutti i caratteri compresi tra /* e */ vengono ignorati, come nei linguaggi C e C++

� // commento

� commento di una linea: tutti i caratteri compresi tra // e la fine della linea vengono ignorati, come nel linguaggio C++

� /** commento */

� commento di documentazione che va posto immediatamente sopra una dichiarazione (di variabile o metodo)

� il testo compreso tra /** e */ può essere processato da un programma separato (javadoc) che produce automaticamente la documentazione del programma in formato HTML.

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Uso dei Commenti per Generare la Uso dei Commenti per Generare la Documentazione con javadoc (1)Documentazione con javadoc (1)

/**Una istanza della classe ProgArgs e' utilizzataper gestire gli argomenti passati a un programma:memorizzarli, restituirli, stamparli.@author Pinco Palla@version 1.0

*/public class ProgArgs {

/**Memorizza gli argomenti passati al programma@param args array di stringhe passate al programma

*/public ProgArgs(String args[]) {

argsList = new String[args.length];for(int i = 0; i < args.length; i++)

argsList[i] = args[i];}

...

ProgArgs.java

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Uso dei Commenti per Generare la Uso dei Commenti per Generare la Documentazione con javadoc (2)Documentazione con javadoc (2)

.../**

Restituisce una copia degli argomenti passatial programma in un array di stringhe@return restituisce la lista degli argomentipassati al programma attraverso un array di stringh e

*/public String[] getArgs() {

String[] argsTemp = new String[argsList.length];for(int i = 0; i < argsList.length; i++)

argsTemp[i] = argsList[i];return argsTemp;

}

/**Stampa gli argomenti passati al programma

*/public void printArgs() {

for(int i = 0; i < argsList.length; i++)System.out.print(argsList[i] + " ");

System.out.println();}

/**array che memorizza gli argomenti passati al progra mma

*/String argsList[];

}

ProgArgs.java

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Generazione dellaGenerazione dellaDocumentazione con il Tool javadocDocumentazione con il Tool javadoc

�

�

�

directory di destinazione

utility che genera la documentazione in formato HTML

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DocumentazioneDocumentazioneGenerata in Formato HTML (1)Generata in Formato HTML (1)

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IdentificatoriIdentificatori

� Un identificatore è un nome usato in un programma per identificare:

� variabili/istanze

� nomi di metodi

� nomi di classi

� ...

� Un identificatore è una sequenza di caratteri (lettere e cifre) senza limiti di lunghezza, che inizia con una lettera, underscore o dollaro

� lettere: A-Z, a-z, _, $.

� Due identificatori sono uguali se coincidono esattamente in base al codice Unicode

� due identificatori apparentemente simili potrebbero invece differire, in quanto:

� \u0061 = ‘a’, \u0041 = ‘A’, \u0430 = cyrillic ‘a’.

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Le Parole Chiave di JavaLe Parole Chiave di Java

� Una parola chiave è una sequenze di caratteri che non può essere usata come identificatore perché ha uno speciale significato per il linguaggio.

� Le parole chiave di Java sono le seguenti:

abstract default if private thisboolean do implements protected throw break double import public throws byte else instanceof return transientcase extends int short try catch final interface static voidchar finally long strictfp volatile class float native super while const for new switch continue goto package synchronized

abstract default if private thisboolean do implements protected throw break double import public throws byte else instanceof return transientcase extends int short try catch final interface static voidchar finally long strictfp volatile class float native super while const for new switch continue goto package synchronized

NOTE: - le parole chiave const e goto non sono utilizzate- true e false sono parole riservate (sono dei literal boolean )- null è una parola riservata (è un literal nullo)

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I TipiI Tipi

� Un tipo determina i valori che una variabile può assumere e le operazioni valide applicabili sui valori.

� Ci sono due categorie di tipi:

� tipi primitivi

� numeri interi (byte, short, int, long )

� reali (float, double )

� charatteri (char )

� booleani (boolean )

� tipi reference

� puntatori ad oggetti (classi) e puntatori ad array

� Il formato e la dimensione dei tipi di dati è garantito essere lo stesso su ogni JVM, indipendentemente dalla sua implementazione interna e quindi dalla piattaforma hardware su cui viene eseguita.

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Assenza in Java del Tipo PuntatoreAssenza in Java del Tipo Puntatore

� Nel linguaggio Java non esiste il tipo puntatore, cioè un tipo che fa riferimento a un valore in modo indiretto.

� In realtà, tranne che per le variabili di tipo primitivo (tipi interi, reali, boolean e caratteri), durante la dichiarazione viene allocato un riferimento che non punta a nessuna zona di memoria fin quando non viene allocata esplicitamente con l’operatore new.

� Quindi il concetto di allocazione dinamica esiste in Java; non esiste l’aritmetica dei puntatori e non sono possibili tutte le manipolazioni dei puntatori così come sono consentite in C o C++.

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Variabili (1)Variabili (1)

� Una variabile è un identificatore di una locazione di memoria a cui é associato un tipo di dato (un tipo primitivo o un riferimento a un tipo di dato).

� Una variabile contiene sempre un dato compatibile con il tipo a cui è stata associata all’atto della dichiarazione.

� Il valore della variabile cambia in seguito ad assegnamenti o tramite operatori di incremento/decremento (++ o --).

� Tutti i tipi di dato hanno un valore di default per l’inizializzazione delle variabili dichiarate nelle classi: 0, null=\u0000 , false .

� Le variabili dichiarate in un qualunque blocco, { ... } , prima di essere utilizzate devono essere esplicitamente inizializzate.

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Variabili (2)Variabili (2)

� Il linguaggio Java ha tre tipi di variabili:

� variabili di istanza (dette anche campi)

� vengono dichiarate nel contesto di una classe e sono allocate per ogni istanza della classe

� variabili di classe

� vengono dichiarate static nel contesto di una classe e sono allocate una sola volte e condivise fra tutte le istanze della stessa classe

� variabili locali ai metodi

� vengono dichiarate nei metodi delle classi.

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Dichiarazione e Definizione di VariabiliDichiarazione e Definizione di Variabili

� Dichiarare una variabile vuol dire associarle un tipo e quindi allocarla in memoria.

� Definire una variabile vuol dire dichiararla e contestualmente inizializzarla, cioè associarle un valore iniziale.

� L’assegnamento di una variabile è l’associazione di un valore dopo la sua inizializzazione.

� In Java, una variabile può essere dichiarata e/o definita in qualunque blocco, { ... } , all’interno del codice.

...boolean cond; // dichiarazioneint i = 0; // dichiarazione e definizione

cond = true; // assegnamentoi++; // assegnamento...

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Esempi di Dichiarazioni di VariabiliEsempi di Dichiarazioni di Variabili

� La generica dichiarazione ha la seguente forma:

� int count;

� Dichiarazioni con inizializzazione:

� char c = ’a’;

� String txt = ”testo”;

Tipo identificatoredella variabile

Valore iniziale

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Dichiarazioni di Variabili non PrimitiveDichiarazioni di Variabili non Primitive

� Nel caso di variabili di tipo non primitivo, array e istanze di classi, bisogna compiere due azioni:

� dichiarazione dell’istanza o dell’array

� creazione dinamica dell’istanza o dell’array con l’operatore new.

� Le due azioni possono essere effettuate contestualmente oppure con due istruzioni distinte:

...class A {...}...int p = 10; // variabile dichiarata e definitaA ia; // istanza dichiarata, ma non allocata ia = new A(); // allocazione dell’istanzaint[] n = new int[p]; // dichiarazione e allocazione di un arrayint m[] = new int[p]; // dichiarazione e allocazione di un array...

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Valori di DefaultValori di Defaultdelle Variabili di un Tipo Primitivodelle Variabili di un Tipo Primitivo

� Nessuna istanza di variabile o elemento di array può avere un valore indefinito, Java assegna, alla dichiarazione, i seguenti valori di default

Tipo

byte

short

int

long

float

double

char

boolean

tipi reference

Valore default

0

0

0

0L o 0l

0.0F o 0.0f

0.0D o 0.0d

‘\u0000’ (null)

false

null

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Zona di Influenza eZona di Influenza edi Visibilità delle Variabilidi Visibilità delle Variabili

� La zona di influenza di una variabile è delimitata dal blocco in cui la variabile è valida (zona compresa fra l’istruzione di allocazione e quella di deallocazione).

� Un blocco è delimitato da una parentesi graffa aperta ({ ) e dalla corrispondente parentesi graffa di chiusura (} ).

� La zona di visibilità di una variabile è quella in cui è possibile utilizzare la variabile.

� La zona di visibilità è sempre minore o uguale a quella di influenza.

� In Java le variabili possono essere allocate in qualunque punto di un blocco e una variabile può nascondere una variabile, avente lo stesso identificatore e lo stesso tipo, dichiarata in un blocco di livello superiore.

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Esempi di ZonaEsempi di Zonadi Influenza e di Visibilitàdi Influenza e di Visibilità

public class Scope {

public static void main(String argv[] ) {Scope ie = new Scope();ie.f();

}

public void f() {

System.out.println(p);

int p = 10; // un’altra variabile p (p’’)

{ int p; // ERRORE – variab. gia’ dichiarataint t = 10; // variabile t (t’)System.out.println(p);p = 20;System.out.println(p);

}int t = 4; // un’altra variabile t (t’’)p = t;

}

private char c = 'a';private int p = 5; // variabile p (p’)

}

Input.java

zona di influenza di p’ e di

c

zona di visibilità

di c

zona di visibilità

di p’

zona di visibilità di p’

zona di influenza

e di visibilità

di p’’

zona di influenza e di visibilità di t’

zona di influenza e di visibilità di t’’

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I LiteralI Literal

� Un literal denota un valore costante appartenente a un tipo.

� Esempi:

� literal boolean

� true , false

� literal nullo

� null

� literal char

� 'a' '\t‘ ‘\\’ '\'' '\uFFFF'

� literal String

� "" "\"" "testo“

� literal interi (int, long)(default int)

� 5 10 -20 5L 10L -15L

� literal esadecimali (iniziano con 0x )

� 0x0 0x1a1f 0xab3d 0x6D9F

� literal ottali (iniziano con 0)

� 00 0567 0777

� literal floating point (float, double)(default double)

� 3.5 5E-1 -4.5

� ...

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I Tipi Interi e RealiI Tipi Interi e Reali

� I tipi interi nelle varie precisioni sono i seguenti:

� byte (8 bit) valori da -128 a 127 (-27 – 27 – 1)

� short (16 bit) valori da -32768 a 32767 (-215 – 215 – 1)

� int (32 bit) valori da -2147483648 a 2147483647 (-231 – 231 – 1)

� long (64 bit) valori da -9223372036854775808 a 9223372036854775807(-263 – 263 – 1)

� In Java non esistono tipi senza segno che possono assumere solo valori positivi (unsigned).

� I tipi reali nelle varie precisioni sono i seguenti:

� float (32 bit) valori da 32-bit floating point (6-7 cifre decimali significative)

MIN: 1.40129846432481707e-45 MAX: 3.40282346638528860e+38

� double (64 bit) valori da 64-bit floating point (15 cifre decimali significative)

MIN: 4.94065645841246544e-324 MAX: 1.79769313486231570e+308

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I Tipi Primitivi JavaI Tipi Primitivi Java

tipi floating point

tipi numerici

tipi primitivi

float double

tipo boolean

boolean

tipi integrali

tipi interitipo carattere

char byte short int long

classi wrapperboolean Booleanbyte Byte

char Charactershort Short

int Integerlong Long

float Floatdouble Double

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Il Tipo CarattereIl Tipo Carattere

� Il tipo carattere, char , occupa 16 bit e memorizza un intero senza segno (positivo) corrispondente al codice Unicode del carattere.

� I valori possibili per il tipo char vanno:

� da 0 ( = \u0000 ) a 65535 ( = \uffff )

� La dichiarazione:

� char c = ’A’;

equivale alle due linee:

� char c; // c = null

� c = ’A’; // assegnamento

I programmi Java sono scritti utilizzando il set di caratteri Unicode 2.0.

Tutti i caratteri vengono convertiti in formato Unicode: \uXXXX

dove XXXX è il numero esadecimale corrispondente al codice ASCII

I primi 128 caratteri Unicode corrispon-dono ai caratteri ASCII.

I programmi Java sono scritti utilizzando il set di caratteri Unicode 2.0.

Tutti i caratteri vengono convertiti in formato Unicode: \uXXXX

dove XXXX è il numero esadecimale corrispondente al codice ASCII

I primi 128 caratteri Unicode corrispon-dono ai caratteri ASCII.

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Caratteri SpecialiCaratteri Speciali

\b \u0008 backspace BS

\t \u0009 horizontal tab HT

\n \u000a linefeed LF

\f \u000c form feed F

\r \u000d carriage return C

\" \u0022 double quote “

\' \u0027 single quote ‘

\\ \u005c backslash \

\b \u0008 backspace BS

\t \u0009 horizontal tab HT

\n \u000a linefeed LF

\f \u000c form feed F

\r \u000d carriage return C

\" \u0022 double quote “

\' \u0027 single quote ‘

\\ \u005c backslash \

Primo:Secondo

...System.out.println(”Primo:\n\tSecondo”);...

producecome output

carattere codiceunicode significato

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Array (1)Array (1)

� Dichiarazione e allocazione di un array, sono due azioni distinte

� dichiarazione

� specifica del nome della variabile di tipo reference

� allocazione

� allocazione in memoria dello spazio necessario, inizializzazione di tutti gli elementi e assegnamento dell’indirizzo alla variabile reference

Dichiarazione di array

...char s[];int [] array;int xx[][]; // matrice a due dimensioniint [] x, yy[]; // equivale alla seguenteint x[], yy[][]; // equivale alla precedente...

Dispense su JAVA

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Array (2)Array (2)

� La creazione (allocazione memoria) avviene attraverso l’operatore new:

...char s[];int [] array;int xx[][]; // matrice a due dimensioniint [] x, yy[]; // equivale alla seguenteint x[], yy[][]; // equivale alla precedente

array = new int[10];yy = new int [3][4];...

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Array (3)Array (3)

� Creare un array di oggetti non significa creare gli elementi dell’array.

� Gli array di oggetti, ad esempio String e gli oggetti definiti dall’utente, essendo di tipo reference, vengono inizializzati con il valore null .

� Quando verranno creati i singoli oggetti gli elementi dell’array avranno valori significativi.

...String [] nomi = new String[4];...

null null null

...nomi[1] = ”xyz”;...

null

null nullnull

”xyz”

0 1 2 3

0 1 2 3

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Array (4)Array (4)

� Creazione ed inizializzazione di array:

� Dinamicamente si crea l’array e si inizializzano i suoi elementi. Gli elementi specificati possono essere espressioni generiche, e non soltanto espressioni costanti.

...int pot [] = {1, 2, 4, 8, 16, 32, 64};String [] nomi = {”Mauro”, ”Gianni”};...

...int vett [];for (int i=0; i<vett.length; i++) {

vett[i] = i;} ...

Il codice riportato a fianco, è giusto o sbagliato?

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Copia di ArrayCopia di Array

� Per copiare tutto o parte di un array si può utilizzare il metodo arrayCopy( sorg, indexSrc, dest, indexDst, length ) di System .

sorg

dest

length = 5

indexSrc = 2

indexDst = 0

...char sorg[] = {'d','e','c','a',

'f','f','e','i','n','a','t','o' );

char dest[] = new char[5];System.arraycopy( sorg, 2, dest, 0, 5 );System.out.println(new String(dest)

+ " "+ new String(sorg) );

...

d e c a f f e i n a t o

c a f f e

num. di elem. da copiareposizione dove copiare

array da cui copiare

posizione da dove leggerearray su cui copiare

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Array Multidimensionali (1)Array Multidimensionali (1)

� Le seguenti istruzioni creano array di array:

� Si possono omettere alcune dimensioni (nelle ultime posiz.).

� Non è lecito scrivere:

...int pot [] [] = new int [3] [4];int param [] [] = { {11, 12, 13}, {21, 22, 23}, {31, 32, 33} };...

...double temp [] [] [] = new double [5] [3] [];...

...double temp [] [] [] = new double [5] [] [3];...

131211

232221

333231

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Array Multidimensionali (2)Array Multidimensionali (2)

� Si possono definire array non rettangolari:

� Il seguente codice definisce un array triangolare:

...int [] [] twodim = { {1,2}, {3, 4, 5}, {6, 7, 8, 9} };...

...long triangle [] [] = new long [10] [] ; // array di 10 elementifor (int i=0; i < triangle.length; i++) { // per og ni elemento

triangle[i] = new long [i+1]; // alloca un arrayfor (int j=0; j< i+1; j++)

triangle[i] [j] = i+j;}...

21

543

9876

Dispense su JAVA

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EspressioniEspressioni

� La maggior parte dell’elaborazione in Java consiste nel valutare espressioni.

� Ogni espressione ha un tipo associato. Il valore dell’espressione è sempre conforme al suo tipo.

� Durante la valutazione di un’espressione è possibile che vi siano delle conversioni (cast) implicite di alcuni tipi, ad esempio:

byte = byte + byte; int = short + int; double = int + double;

� Java converte automaticamente alcuni tipi in altri che implicitamente contengono anche quei valori:

� short in int

� int in double

� non converte double in int o int in boolean .

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Valutazione delle Espressioni (1)Valutazione delle Espressioni (1)

� A parità di priorità degli operatori, gli operandi delle espressioni vengono valutati da sinistra verso destra.

int i = 1;

int j = (i=2) * i; // j vale 4

� “ x + y / z ” equivale a “ x + (y/z) ”, perché l’operatore “/ ” ha una priorità maggiore dell’operatore “+”.

� A volte è necessario ricordare risultati parziali:

int t = 3;

t += (t=2); // equivale a t = t + (t=2), alla fine t=5

� Si consiglia sempre di rendere ogni espressione quanto più leggibile possibile (per chiarezza e per evitare errori).

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Valutazione delle Espressioni (2)Valutazione delle Espressioni (2)

� Alcune operazioni apparentemente simili possono fornire risultati diversi, il programma:

i risultati visualizzati sono:

Infinity // perché la prima operazione provoca overf low

1.6e+308

class prova {public static void main(String args[]) {

double d = 8e+307;System.out.println(4.0 * d * 0.5);System.out.println(2.0 * d);

}}

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60

OperatoriOperatori

� Gli operatori eseguono una funzione su uno, due o tre operandi, e restituiscono un risultato.

� Operatori unari agiscono su un solo operando

� count++; // incrementa la variabile count di uno

� Operatori binari agiscono su due elementi

� a + b; // somma di due variabili

� a = b; // assegna (non confronta) il valore di b alla variabile a

� Operatore ternario (uno solo in Java) agisce su tre elementi

� expr ? op1 : op2

se expr è valutata true , restituisce op1 , altrimenti restituisce op2

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Operatori Aritmetici BinariOperatori Aritmetici Binari

� operatore + op1 + op2

� operatore - op1 - op2

� operatore * op1 * op2

� operatore / op1 / op2

� operatore % op1 % op2 // resto della divisione intera

� L’operatore + consente anche la concatenazione di stringhe

� int count = 10;

� String risultato = “Ci sono ” + count + “ elementi.”

la variabile intera countviene convertita in stringa e quindi viene concatenata

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Operatori Aritmetici UnariOperatori Aritmetici Unari

� operatore ++ x++ oppure ++x incrementa la variabile di 1

� operatore -- x-- oppure --x decrementa la variabile di 1

� + operatore unario +x promuove x a int se byte, short o char

� - operatore unario -x negazione aritmetica di x

notazionepostfissa

notazioneprefissa

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Esempio di Uso degli Operatori ++ e Esempio di Uso degli Operatori ++ e ----

...public void push(int c) {

if (!full()) {top = top + 1;v[top] = c;

} elseSystem.out.println(

”Err: stack pieno”);}

public int pop() {if (!empty()) {

int val = v[top];top = top - 1;return val;


”Err: stack vuoto”);}...

...public void push(int c) {

if (!full()) {v[++top] = c;


”Err: stack pieno”);}

public int pop() {if (!empty())

return v[top--];else

System.out.println(”Err: stack vuoto”);

}...

sono equivalenti

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� Confrontano i due operandi determinando la relazione che intercorre tra di essi, ad es. loperatore “!=” restituisce true se i due operandi non sono uguali

� Normalmente si usano insieme agli operatori logici per costruire espressioni decisionali complesse.

Operatori RelazionaliOperatori Relazionali

> op1 > op2 op1 è maggiore di op2>= op1 >= op2 op1 è maggiore uguale a op2< op1 < op2 op1 è minore di op2<= op1 <= op2 op1 è minore uguale a op2== op1 == op2 op1 è uguale a op2!= op1 != op2 op1 è diverso da op2

Restituisce true se

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Operatori LogiciOperatori Logici

� Eseguono operazioni logiche tra gli operandi.

&& op1 && op2 operatore AND: op1 e op2 sono entrambi true , op2viene valutato solo se op1 è true.

|| op1 || op2 operatore OR: almeno un operando è true , op2 è valutato solo se op1 è false

! ! op1 operatore NOT: op1 è false

& op1 & op2 operatore AND: op1 e op2 sono entrambi true, op2viene comunque valutato

| op1 | op2 operatore OR: almeno uno tra op1 e op2 è true , op2 viene comunque valutato

Restituisce true se:

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Operatori sui BitOperatori sui Bit

>> op1 >> op2 shift a destra dei bit di op1 di op2 posizioni, estensione del bit di segno ai bit più significativi (divisione per due)

<< op1 << op2 shift a sinistra dei bit di op1 di op2 posizioni, estensione del bit di segno ai bit più significativi (moltiplicazione per 2)

>>> op1 >>> op2 shift a destra dei bit di op1 di op2 posizioni, riempie i bit più significativi di zero.

& op1 & op2 and bit a bit

| op1 | op2 or inclusivo bit a bit

^ op1 ^ op2 (xor) or esclusivo bit a bit

~ ~op1 negazione di ogni singolo bit

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Operatori di AssegnamentoOperatori di Assegnamento

= op1 = op 2+= op1 += op2 op1 = op1 + op2;-= op1 -= op2 op1 = op1 - op2;*= op1 *= op2 op1 = op1 * op2;/= op1 /= op2 op1 = op1 / op2;%= op1 %= op2 op1 = op1 % op2;&= op1 &= op2 op1 = op1 & op2;|= op1 |= op2 op1 = op1 | op2;^= op1 ^= op2 op1 = op1 ^ op2;>>= op1 >>= op2 op1 = op1 >> op2;<<= op1 <<= op2 op1 = op1 << op2;>>>= op1 >>>= op2 op1 = op1 >>> op2;

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Precedenze tra OperatoriPrecedenze tra Operatori

� Ordine di priorità decrescente:

1 Operatori unari

+, -, ++, --

2 Aritmetici binari

*, /, %, +, -, >>, <<

3 Relazionali

<, >, >=, <=, ==, !=

4 Logici e bit

&&, ||, &, |, ^

5 Ternario

A > B ? X : Y

6 Assegnamento

=, +=, -=, *=, ...

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Operatore CastOperatore Cast

� Il cast è utilizzato per convertire un valore da un tipo ad un altro (a patto che ci sia compatibilità tra i due tipi di dati).

� L’operatore di cast si applica a ogni tipo di dato, tipi primitivi (int, char,…) e oggetti (istanze di classi).

� Il cast viene effettuato con la seguente sintassi:

� (tipo) variabile

� variabile = (tipo) variabile;

...int x = 3;double d = 4.2, dd; dd = (double) x; // converte il valore di x in doubl e, // dd=3.0x = (int) d; // questa trasformazione elimina la pa rte decimale

...

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Operatore Operatore instanceofinstanceof

� L'operatore relazionale “instanceof” controlla che l’oggetto a sinistra dell’operatore appartenga alla classe specificata, restituisce il valore:

� true se l’istanza appartiene alla classe

� false se l’istanza non appartiene alla classe o se il reference all’oggetto è null.

� L'operatore “instanceof” non è applicabile ai tipi primitivi (int, char, …), ma soltanto a oggetti (istanze di classi).

...class C {

...}...

if ( x instanceof C) ) {...

}...

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71


� Sintassi e semantica del linguaggio Java

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Costrutti di Controllo

Costrutti di Costrutti di ControlloControllo

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I Costrutti di ControlloI Costrutti di Controllo

� Java ha i seguenti costrutti di controllo per il controllo di flusso del programma:

� istruzioni condizionali

� if-else

� selezione multipla

� switch

� cicli determinati

� for

� cicli indeterminati

� while

� do-while

� istruzioni di controllo del flusso di controllo

� break label

� continue return

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Istruzione Istruzione ifif -- elseelse

...int count, n;count = getCount();if (count < 0) // espressione di tipo boolean

System.out.println(”errore”);else {

System.out.println(”Ci sono ” + count + ” elementi.” );n = count;

}...

if (espr)istruzione // istruzione può essere una

[else // singola istruzione o un istruzione] // blocco delimitato da { }

Note� il tipo boolean non viene

convertito in altri tipi� 0 e null non equivalgono

a false

� i valori non-zero o non-null non equivalgono a true.

SintassiSintassi

EsempioEsempio

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Istruzione Istruzione switchswitch

� L’istruzione switch è utile nei casi in cui è necessario realizzare selezioni multiple.

SintassiSintassiswitch (expr1) {

case expr2: istruzioni; break;

case expr3:istruzioni; break;

default:istruzioni; break;

}

Note� Nelle espressioni dei

case si possono usare:

� byte

� char� short

� int

� long

switch (mese) {case 4:case 6:case 9:case 11: numDays = 30;

break;case 2: numDays = 28;

break;default: numDays = 31;

}

EsempioEsempio

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Istruzione Istruzione forfor

� L’istruzione for è utile nei casi in cui bisogna realizzare cicli con un determinato numero di iterazioni.

Si possono anche usare espressioni multiple nelle espressioni di inizializzazione e incremento:

SintassiSintassifor (init_expr; test_expr; incr_expr) {

istruzioni;}

for (int i = 0; i < 10; i++) {

System.out.println(”i= ” + i);}

EsempioEsempio

int i;String s;for ( i = 0, s = ”testo”; // inizializzazione vari abili

(i < 10) && (s.length() >= 1 ); // test di continuaz ionei++, s = s.substring(1)) { // incremento variabili

System.out.println(s); // corpo del ciclo}

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Istruzioni Istruzioni whilewhile

� L’istruzione while è utilizzata nei casi in cui bisogna realizzare dei cicli con un numero indeterminato a priori di iterazioni.

� Se l’espressione del while viene valutata falsa alla prima iterazione il ciclo viene saltato completamente.

SintassiSintassiwhile (test_expr) {

istruzioni;

}

int i = 10;while (i-- > 0) {

boolean b = getFlag();if (b) {

...}

}

EsempioEsempio

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Istruzione Istruzione dodo-- whilewhile

� L’istruzione do-while è utilizzata nei casi in cui bisogna realizzare dei cicli con un numero indeterminato a priori di iterazioni.

� L’istruzione do-while va preferita all’istruzione while quando deve essere eseguita almeno una iterazione del ciclo.

SintassiSintassido {

istruzioni;

} while (test_expr);

int i = 10;

do {boolean b = getFlag();if (b) {

...} while (i-- > 0) {

EsempioEsempio

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Istruzioni di ContinuazioneIstruzioni di Continuazioneo Uscita dal Flusso di Controlloo Uscita dal Flusso di Controllo

� break [label];

� provoca l’uscita dal ciclo in cui è inserita

� continue [label];

� provoca l’esecuzione della prossima iterazione del ciclo: viene eseguita la incr_expr e quindi la test_expr del ciclo - for (init_expr; test_expr; incr_expr);

� return expr;

� esce dal metodo restituendo il valore di expr

� label:statement;

� etichetta uno statement di tipo for, while o do

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Esempi di Esempi di labellabel , break e continue, break e continue

...esterno:while (!done) {

if (condizione)continue; // va al punto 3

if (condizione)break; // va al punto 4

for (int i = 0; i < 10; i++) {if (condizione)

continue; // va al punto 1if (condizione)

continue esterno; // va al punto 3if (condizione)

break; // va al punto 2if (condizione)

break esterno; // va al punto 4...

} // punto 1. Ultima istruzione del ciclo, ricominc ia il ciclo for// punto 2. Fuori dal ciclo for...

} // punto 3. Ultima istruzione del ciclo, ricominc ia il ciclo while// punto 4. Fuori dal ciclo while...

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� Costrutti di controllo del linguaggio Java

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Technology

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