OPPGAVESETT 7 OBJEKTER OG REFERANSER

Transkript

1 OPPGAVESETT 7 OBJEKTER OG REFERANSER Oppgavesett 7 i Programmering: objekter og referanser. I dette oppgavesettet blir du introdusert til objekter og referanser i Java. Dette er del 2 av introduksjonen til objekt-orientert programmering. OPPGAVE 1 OBLIGATORISKE OPPGAVER (OBLIG 2) (1) Identifiser alle klasser, objekter, referanser, variabler, og verdier i kodesnutten under. int i = 5; String str = new String("hello"); MinKlasse k = new MinKlasse(); MinKlasse k2 = k; (2) Hva skriver koden under ut til konsollen? public class MinKlasse { public int a = 0; public MinKlasse(int b) { a = b; MinKlasse obj = new MinKlasse(5); System.out.println(obj.a); (3) Hvor mange objekter blir opprettet i kodesnutten under? String str1 = new String(); String str2 = str1; OPPGAVE 2 TEORI 1. Beskriv minnesegmentet heap og hva programmerer kan gjøre med dette segmentet. 2. Hvorfor burde man frigjøre data fra heapen når man er ferdig å bruke heap data? 3. Diskuter fordelene og ulempene med å plassere objekter på heapen, sammenliknet med å plassere objekter på stabelen. Hvor blir objekter i Java plassert? 4. Beskriv hvordan minnelekasje kan oppstå. Hvordan håndterer Java slik minnelekasje? 5. Beskriv datatypen referanse og sammenlign den med datatypen peker. 6. Hvorfor må man være forsiktig med å bruke null-referanser i Java?

2 7. Beskriv hensikten med konstruktører og destruktører. 8. Hva er forskjellen mellom metoder og prosedyrer? Hva representerer nøkkelordet this i Java? OPPGAVE 3 UTFORDRENDE OPPGAVER (1) Tegn på et papir minne for programmet under etter at instruksjon 4 har blitt utført. 1: int a = 5; 2: String str = new String("Hello"); 3: String str2 = "Hello"; 4: Person ola = new Person("Ola"); Tips: ikke la deg lure. Variabelen str2 er en referansevariabel. (2) Tegn på et papir minne til programmet under. Modifiser tegningen din etter utførelsen av hver instruksjon. Hva skriver programmet ut til konsollen? public static void p(person person) { 1: person.printinfo(); 2: person = new Person("Kari"); 3: Person ola = new Person("Ola"); 4: p(ola); 5: ola.printinfo(); (3) Angi hvor i koden under garbage collector (GC) kan fjerne hvert objekt (koden produserer 3 objekter). public static void a(string str) { 1: String str2 = str; 2: str = new String("Hello 2"); 3: b(str); public static void b(string str) { 4: String str2 = new String("Hello 3"); 5: String str3 = str2; 6: str = str3; 7: c(str); public static void c(string str) { 8: System.out.println(str); 9: a(new String("Hello"));

3 (4) Koden under krasjer fordi vi prøver å aksessere en metode fra en null-referanse. Beskriv hvorfor dette er tilfellet. Tips: default verdi for referanser er null. public class MinKlasse { private Person referanse; public void dosomething() { referanse.printinfo(); MinKlasse obj = new MinKlasse(); obj.dosomething(); Opprett en konstruktør som gjør det slik at referanse-variabelen ikke refererer til null. (5) Vi møter et liknende problem som i oppgaven over når vi arbeider med tabeller. Beskriv hva tabellene under inneholder. Gjør modifikasjoner slik at vi ikke har noen null-referanser. int[] a = new int[100]; Person[] b = new Person[100]; for(int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println(a[i]); System.out.println(b[i].printInfo()); OPPGAVE 4 FORDYP DIN FORSTÅELSE (1) Sammenlikningen under produserer false. Beskriv hvorfor dette er tilfellet. Diskuter hvordan objekter kan støtte sammenlikning med andre objekter. Hvordan løser String klassen dette? (ja, du må nok lese om String på Internett). String a = new String("Hello"); String b = new String("Hello"); System.out.println(a==b); (2) Den enkle klassen under støtter ikke kopiering av selve objektet. Er-lik operatoren (=) kopierer bare verdien til referansevariabelen. Les om shallow vs. deep copy på Internett. Utvid klassen med: (a) en kopierings-metode slik at deep copy blir utført og (b) en kopi-konstruktør. Person-klassen er immutable (fra forrige oppgavesett). Hjelper dette oss noe med tanke på kopiering? Hvordan må vi håndtere kopiering av objekter som er mutable (og fortsatt oppnå deep copy)?

4 public class MinKlasse { private Person ref; private int value; public MinKlasse(Person ref, int value) { this.ref = ref; this.value = value; public Person getref() { return ref; public int getvalue() { return value; public void setvalue(int val) { value = val; Person p = new Person("Ola"); MinKlasse obj = new MinKlasse(p, 50); MinKlasse obj2 = obj; // shallow copy obj2.setvalue(-50); System.out.println(obj.getValue()); (3) Når man opprettet et objekt av typen MinKlasse (fra forrige oppgave) oppretter man to objekter på heapen: MinKlasse objektet og et Person objekt. Når objektet av typen MinKlasse mister sine referanser mot seg (referansetelleren er null), kan dette objektet fjernes fra heapen. Person-objektet kan imidlertid ikke fjernes siden referanse-variabelen inne i MinKlasse-objektet refererer til Person-objektet. GC kan dermed ikke fjerne dette Person-objektet, selv om det sannsynligvis ikke kan nås fra resten av programmet. I Java, må dermed GC utføre to kjøringer for å fjerne de to objektene relatert til MinKlasse. Hvis Personobjektet har en videre referanse til et annet objekt, må GC utføre tre kjøringer osv. Vi ser at GC har en litt mer komplisert jobb for å fjerne alle objekter som er relatert til minnelekasje sammenliknet med våre enkle eksempler fra forelesningen. I C++, kan disse objektene fjernes fra destruktøren til klassen, noe som må gjøres manuelt av programmerer. Selv om det blir litt mer arbeid for programmerer, så eliminerer det relative kompliserte problemet med å effektivt rydde opp minnelekasje. Koden på neste side gir den korresponderende definisjonen av MinKlasse i C++. Diskuter ulempene og fordelene med manuell minnehåndtering, sammenliknet med Javas automatisk minnehåndtering. Hva foretrekker du selv?

5 class MinKlasse { public: // C++ konstruktør MinKlasse(string& name, int v) : val(v) { ref = new Person(name); // oppretter objekt på heap // C++ destruktør ~MinKlasse() { delete ref; // fjerner person-objektet Person* getref() { return ref; int getvalue() { return value; void setvalue(int val) { value = val; private: Person* ref; int value; ;