OPPGAVE 1 OBLIGATORISKE OPPGAVER (OBLIG 1) (1) Uten å selv implementere og kjøre koden under, hva skriver koden ut til konsollen?

Transkript

1 OPPGAVESETT 4 PROSEDYRER Oppgavesett 4 i Programmering: prosedyrer. I dette oppgavesettet blir du introdusert til programmering av prosedyrer i Java. Prosedyrer er også kjent som funksjoner eller subrutiner. I Java, kalles prosedyrer ofte statiske metoder (static methods). OPPGAVE 1 OBLIGATORISKE OPPGAVER (OBLIG 1) (1) Uten å selv implementere og kjøre koden under, hva skriver koden ut til konsollen? public static int p(int a) { return a + 1; int b = p(1); System.out.println(b); (2) Skriv implementasjonen av prosedyren a under. Programmet skal skrive ut verdien true hvis verdien til i er høyere eller lik verdien 18. Programmet skal skrive ut verdien false hvis verdien til i er lavere enn verdien 18. public static boolean a(int i) { // skriv kode her int i = 20; boolean b = a(i); System.out.println(b); (3) Det er en feil i koden under. Beskriv denne feilen. public static void a() { return 5; int i = a();

2 Etter at du har gjort disse obligatoriske oppgavene, få din besvarelse godkjent av en studentassistent! OPPGAVE 2 TEORI 1. Beskriv minnesegmentene global og stabel (stack). Hva er forskjellen mellom et dynamisk og et statisk minnesegment? 2. Hva menes med stack frame? Beskriv dataene relatert til en prosedyres stack frame. Beskriv hensikten med å lagre returadressen. 3. Beskriv hvordan stabelen endres når en prosedyre blir kjørt. Hva skjer med stabelen når en prosedyre er ferdig med å utføre sine instruksjoner? 4. Hva menes med stack overflow? 5. Beskriv reglene for aksessering av variabler i scope. OPPGAVE 3 PROGRAMMERINGSOPPGAVE I denne oppgaven skal du implementere en kjent matematisk algoritme for å finne største felles divisor for to heltall. Algoritmer beskrives ofte i 'pseudo-kode', som er liksom-programmeringskode som ikke kompilerer mot et spesifikt språk. Det er da programmerer sin jobb å konvertere pseudo-koden til kode for et ekte språk som C eller Java. Den kjente algoritmen, kjent som Euklids algoritme, er beskrevet i pseudo-kode under. Konverter denne koden under til en prosedyre i Java. Test prosedyren din fra main. procedure greatest_common_divisor input: (integer a, integer b) output: integer c start a = abs(a) b = abs(b) while a!= b if a > b a = a b else b = b a c = a end Noen resultater: greatest_common_divisor(250, 400) -> 50 greatest_common_divisor(505, 230) -> 5 greatest_common_divisor(23, 41) -> 1 greatest_common_divisor(-28, 100) -> 4 PS: abs-prosedyren (absolute value) tilbys av Java: Math.abs(<ditt tall>)

3 OPPGAVE 4 MER UTFORDENDE OPPGAVER (1) På et papir, tegn stabelen etter at stack framen til prosedyren p er plassert på stabelen. Ut ifra dette, beskriv hvorfor variabelen a i main ikke blir endret. public static void p(int a) { a = 5; p(a); System.out.println(a); (2) På et papir, tegn datasegmentet (dvs. både global og stack segment) for programmet under når programmet kjører prosedyren p fra main. Ut ifra dette, beskriv hvorfor variablene har ulik oppførsel. public static int b = 10; public static void p(int a) { a = 5; b = 5; p(a); System.out.println(a + " " + b); (3) På et papir, tegn datasegmentet for programmet på neste side når programmet kjører prosedyren p2.

4 public static int p2(int a) { int i = 0; while (i < 20) { int inc = 2; a += inc; i += inc; return a; public static int p1(int a) { return p2(a+10); int a = p1(0); System.out.println(a); OPPGAVE 5 FORDYP DIN FORSTÅELSE (1) Java utfører parameteroverføring via 'pass-by-copy', noe som betyr at verdien til parameteren blir kopiert fra den kallende prosedyren over til den nye prosedyren. Et alternativ til dette, noe som støttes av flere språk inkludert C, er parameteroverføring via 'pass-by-pointer'. Her blir parameteren opprettet som en peker. Verdien til pekeren (dvs. adressen som parameteren er lagret på) blir nå kopiert over til den nye prosedyren. Ved den Java-liknende pseudo-koden under, tegn stabelen ved utførelsen av prosedyren p. Diskuter konsekvensen av å sende parametere via peker sammenliknet med å sende de via kopi. Merk: tilsvarende C kode er også angitt, slik at dere selv kan eksperimentere med dette (f.eks. i online kompilatoren public static void p(int-pointer a) { int b = 10; a -> 5; // -> angir at verdien a peker på skal endres til 5 a = b; // endrer adressen til adressen til b (a peker på b) a -> 10; // har dette noen effekt? p(a); System.out.println(a);

5 C program som tilsvarer pseudo-koden over: #include <stdio.h> // int* betyr peker til en verdi av typen int void p(int* a) { int b = 10; // *a = 5 betyr at int verdien i adressen a peker // på skal bli endret til verdien 5 *a = 5; // a = &b betyr at verdien til pekeren a blir // satt til adressen til verdien til b a = &b; *a = 50; int main(void) { // &a returnerer adressen der verdien til a er lagret p(&a); printf("%i",a); // Hva er verdien til a? (2) Java sin primære programmeringsstil er objekt-orientert programmering, mens den sekundære stilen er prosedyre-basert programmering. Til sammenlikning, er prosedyre-basert programmering den primære stilen for både Python og C. Språket C++ likestiller disse to stilene og tilbyr både prosedyre- og objekt-basert programmering som primære stiler. Noen eksempler i ulike språk med samme prosedyre (sum av to heltall): Java: // "alt" i Java er klasser, et konsept relatert til objekt- // orientert programmering (den primære stilen) public class Eksempel { // må bruke "public static" for å angi global variabel, // et konsept relatert til prosedyre-basert programmering public static int global_var = 5; public static int sum(int a, int b) { return a + b;

6 C/C++: // global variabel (ikke deklarert innenfor en prosedyre) int global_var = 5; int sum(int a, int b) { return a + b; Python: global_var = 5 # global variabel # definisjon på en prosedyre: def sum (a,b): return a + b # eksempel på bruk av sum: verdi = sum(global_var, global_var) print(verdi) Diskuter fordelene og ulempene med å enten støtte prosedyre-basert programmering som en primær stil, som C/C++/Python, eller som en sekundær stil, som Java. Hva foretrekker du selv?