Semana 8: Classes e instâncias, cadeias de caracteres

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Apresentação da semana 8 da unidade curricular de Introdução à Programação do DCTI do ISCTE-IUL. Alterações de Manuel Menezes de Sequeira sobre versão original por vários autores do DCTI, incluindo Luís Nunes e André Santos.

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Semana 8: Classes e instâncias, cadeias de caracteres

  1. 1. Aula 8 Classes e instâncias Cadeias de caracteres
  2. 2. Da aula anterior… Revisões 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 2
  3. 3. Classes e instâncias Classe Modelo para construção de instâncias que partilham conjunto de características observáveis Propriedades Operações Instância (ou objecto) Exemplar de classe Construído e manipulado durante execução do programa Tem identidade e estado próprios 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 3 Não classe pacote!
  4. 4. Classes (nãopacote) Nome (singular) Reflecte o que instâncias da classe representam (e.g., Point, Person, Game, Board, Player) Maiúscula inicial (convenção Java) Composição básica em Java Atributos Construtores Métodos de instância (e não de classe) 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 4 Métodos de classe são static.
  5. 5. Classes: membros 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 5
  6. 6. Classes: atributos e propriedades Atributos Variáveis possuídas em exclusivo por cada instância de classe Conjunto dos seus valores determinam estado de uma instância Parte da implementação de uma classe Propriedades Acessíveis (em Java) através de operações da classe Conjunto dos seus valores determinam estado observável de uma instância Parte da interface de uma classe Exemplos x e y como propriedades (e atributos) de Point cardinality como propriedade (e atributo) de IntegerSet name como propriedade (e atributo) de Person 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 6
  7. 7. Classes: atributos e propriedades public class Point { privatedouble x; privatedouble y; … public double getX() { return x; } public double getY() { return y; } … } public class IntegerSet { privateint[] items; privateint cardinality; … publicint[] getItems() { return Arrays.copyOf(items, cardinality); } … } 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 7 atributos atributos propriedades propriedades Instâncias dePoint Instâncias de IntegerSet (0; 0) (1; 1) {-1, 0, 1} { } {0, 2, 4} (2; -2) (2; 1) {1, 2, 3, 5, 7, 9} (1; 7,2)
  8. 8. Classes: construtores Rotinas que constroem instância de uma classe Inicializam atributos Garantem estado inicial válido Uma classe pode ter vários construtores, mas com diferentes assinaturas publicclassPoint { privatedouble x; privatedouble y; publicPoint() { x = 0.0; y = 0.0; } publicPoint(final double x, final double y) { this.x = x; this.y = y; } … } 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 8 this: usado para desambiguar quando variáveis locais (e.g., parâmetros) tiverem mesmo nome que atributos.
  9. 9. Classes: instanciação Operador new Constrói novas instâncias Invoca construtor da classe Exemplos newPoint() newPoint(1.0, -2.0) 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 9 public Point() { x = 0.0; y = 0.0; } 1,0 public Point(final double x, final double y) { this.x = x; this.y = y; } -2,0
  10. 10. Classes: referências Referências são variáveis Têm tipo associado Referem ou apontam instância desse tipo Podem não referenciar nada: valor null Exemplo Point point = new Point(3.0, 4.0); 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 10 point : Point x = 3,0 y = 4,0 inicialização da referência definição da referência construção da instância
  11. 11. Classes são tipos de referência Tipos primitivos (int, double, etc.) Variáveis guardam valor desse tipo Atribuição altera valor guardado São tipos de valor Classes Java Variáveis guardam referência para instância dessa classe (ou classe compatível) Atribuição altera referência guardada Atribuição não altera a instância referenciada São tipos de referência 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 11
  12. 12. Variáveis que guardam referências. Classes são tipos de referência Tipos primitivos (int, boolean, etc.) int a = 7; int b = a; int c; Tipos de referência (matrizes, classes) Point a =newPoint(3.0, 4.0); Point b = a; Point c; 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 12 a a 7 Variáveis que guardam valores. b b : Point 7 x = 3,0 y = 4,0 c c Excepto no caso de variáveis locais. Variáveis locais têm sempre de ser inicializadas explicitamente. Excepto no caso de variáveis locais. Variáveis locais têm sempre de ser inicializadas explicitamente. 0 null
  13. 13. Igualdade vs. identidade Tipos primitivos (int, boolean, etc.) int a = 7; int b = a; Tipos de referência (matrizes, classes) Point a =newPoint(3.0, 4.0); Point b =newPoint(3.0, 4.0); Point c = b; 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 13 Operador == verifica se valores são iguais! a a b 7 b c : Point : Point a == b? Sim! 7 x = 3,0 y = 4,0 x = 3,0 y = 4,0 a == b? Não! c == b? Sim! Operador == verifica se referências são iguais! Ou seja, verifica se se referem à mesma instância!
  14. 14. Inicializações automáticas Atributos de classes e itens de matrizes de tipos primitivos inicializados com valor por omissão: int – 0 double – 0.0 boolean – false … Atributos de classes e itens de matrizes de tipos de referência inicializados com null 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 14
  15. 15. Classes: operações e métodos de instância Operações realizam-se sobre uma instância da classe Métodos são implementação de operações Operações podem ser Funções – Calculam e devolvem um resultado Procedimentos – Realizam uma acção 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 15
  16. 16. Classes: funções e procedimentos de instância Funções Conjunto de instruções, com interface bem definida, que efectua um dado cálculo Devolvem explicitamente um resultado ao exterior Não devem efectuar qualquer alteração ao estado do objecto Procedimentos Conjunto de instruções, com interface bem definida, que realiza uma determinada acção (normalmente alteram o estado da instância) Não devolvem explicitamente um resultado ao exterior 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 16
  17. 17. Classes: natureza das operações de instância Inspectores (funções) – Acedem às propriedades da instância Modificadores (procedimentos) – Agem sobre a instância, modificando-a Funções não inspectoras – Acedem às propriedades de terceiros Procedimentos não modificadores – Agem sobre terceiros 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 17
  18. 18. Classes: funções publicclassNome { privatetipoatributo; … publictiponome(parâmetros) { instruções … returnexpressão; } … } 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 18 os atributos não devem ser modificados pela função interface implementação
  19. 19. Classes: procedimentos publicclassNome { privatetipoatributo; … publicvoidnome(parâmetros) { instruções … returnexpressão; } … } 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 19 os atributos podem ser modificados pelo procedimento interface implementação
  20. 20. Exemplo: calculadora publicclassCalculator { privatedoublevalue; publicCalculator() { value = 0.0; } publicdoublegetValue() { returnvalue; } publicvoidsetValue( doublenewValue) { value = newValue; } publicvoidclear() { value = 0.0; } publicvoidadd(doubleterm) { value += term; } … } Calculatorc = newCalculator(); 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 20 c.getValue(); c c.setValue(5); c.clear(); c.add(10);
  21. 21. Classe vs. classe pacote Classe Molde para construção de instâncias public class Calculator { private int value; public Calculator() {…} public int value() {…} public void clear() {…} … } Classe pacote Conjunto de métodos de classe relacionados empacotados num módulo publicclassMath { privateMath() {…} publicstatic doublesin(doubleangle) {…} publicstatic doublesqrt(doublevalue) {…} … } 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 21
  22. 22. Classe String Representa cadeias de caracteres Instâncias imutáveis, i.e., estado observável não muda após construção Valores literais Caracteres entre aspas São referências para instâncias 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 22 Instâncias do tipoString “IP…” “IP não é tramado” “não é tramado, se praticarem!”
  23. 23. String: inicialização Utilizar cadeias de caracteres literais optimiza memória e aumenta eficiência Evitar utilizar construir novas instâncias Exemplo a evitar Stringname =newString("ISCTE"); Stringname= "ISCTE"; 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 23 valor literal (referência para instância de String pré-existente) "ISCTE" : String name “ISCTE”
  24. 24. String: comprimento e caracteres Comprimento intlength= name.length(); Caractere em determinada posição charlastCharacter = s.charAt(4); 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 24 : String name length lastCharacter “ISCTE” 5 ‘E’ 'I' 'S' 'C' 'T' 'E' 0 1 2 3 4 : String
  25. 25. String: subcadeias Inicialização StringiscteIul = "ISCTE-IUL"; Subcadeia Stringiul = s.substring(6); Stringiscte = s.substring(0, 5); 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 25 iscteIul iul iscte 'I' 'S' 'C' 'T' 'E' '-' 'I' 'U' 'L' 'I' 'U' 'L' 'I' 'S' 'C' 'T' 'E' 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 2 0 1 2 3 4
  26. 26. String: concatenação Concatenação StringnewName= iscte.concat("-IUL"); Concatenação simplificada (operador +) StringnewName = iscte + "-IUL"; 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 26 iscte newName 'I' 'S' 'C' 'T' 'E' 'I' 'S' 'C' 'T' 'E' '-' 'I' 'U' 'L' 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 5 6 7 8
  27. 27. String: Igualdade vs. identidade Tipos primitivos (int, boolean, etc.) int a = 7; int b = a; Tipos de referência (matrizes, classes) Stringa = "A"; Stringb = "A"; Stringc =newString("A"); String d = c; 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 27 Operador == verifica se valores são iguais! a a b "A" c d 7 b a == b? Sim! 7 a == b? Sim! a== c? Não! c == d? Sim. a.equals(b)? Sim. a.equals(c)? Sim! c.equals(d)? Sim. “A” “A” Operador == verifica se referências são iguais! Ou seja, verifica se se referem à mesma instância!
  28. 28. A reter Classes e instâncias Instanciação Membros Propriedades vs. atributos Operações vs. métodos Construtores Funções vs. procedimentos Tipos de referência vs. tipos de valor Tipos primitivos vs. restante tipos (em Java) Igualdade vs. identidade Cadeias de caracteres com a classe String 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 28
  29. 29. A ler... Capítulos 8 e 9do livro: Y. Daniel Liang, Introduction to Java Programming, 8.ª edição, Prentice-Hall, 2010. ISBN: 978-0-13-213080-6 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 29
  30. 30. Sumário Classes e instâncias Cadeias de caracteres 2010/2011 Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL 30

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