Текст книги "Java: руководство для начинающих (ЛП)"

Рассмотрим следующие две строки кода: System.out.print("var2 contains varl /2: "); System.out.println(var2);

В первой из них вызывается метод print (), выводящий символьную строку "var2 contains varl /2 : " (Переменная var2 содержит значение переменной varl / 2: ) без последующего символа перевода строки. Это означает, что очередные данные будут отображены в той же строке. Метод print () действует таким же образом, как и метод println (), за исключением того, что его выполнение не завершается переходом на следующую строку. Во второй строке методу println () в качестве параметра передается переменная var2. С помощью обоих методов, print () и println (), можно выводить на экран значения любого встроенного в Java типа данных.

Прежде чем переходить к изучению других аспектов Java, необходимо обратить внимание на следующую особенность: в одном операторе можно объявить две и более переменные. Для этого достаточно разделить их имена запятыми. Например, переменные varl и var2 можно объявить так, как показано ниже, int varl, var2; // обе переменные объявляются в одном операторе Другие типы данных

В предыдущем примере программы были использованы переменные типа int. Но они могут содержать только целые числа и не пригодны для хранения дробной части. Так, переменная типа int может содержать значение 18, но не 18,3. Но int – это лишь один из нескольких типов данных, определенных в Java. Для хранения чисел, содержащих дробную часть, в Java предусмотрены типы с плавающей точкой, float и double, которые представляют значения с одинарной и двойной точностью соответственно. Тип double используется чаще, чем float.

Для объявления переменной типа double следует использовать оператор, аналогичный приведенному ниже, double х;

где х обозначает имя переменной типа double. А поскольку х объявлена как переменная с плавающей точкой, в ней можно хранить значения 122,23, 0,034, -19,0 и т.д.

Для того чтобы стали понятнее отличия между типами int и double, рассмотрим следующую программу: /* Эта программа демонстрирует отличия между типами int и double. Присвоить ее исходному файлу имя Ехапцр1еЗ.java. */ class Example3 { public static void main(String args[]) { int var; // объявить целочисленную переменную double x; // объявить переменную с плавающей точкой var = 10; // присвоить переменной var значение 10 х = 10.0; // присвоить переменной х значение 10.0 System.out.println("Original value of var: " + var); System.out.println("Original value of x: " + x); System.out.println(); // вывести пустую строку // а теперь разделить значения обеих переменных на 4 var = var / 4; х = х / 4; System.out.println("var after division: " + var); System.out.println("x after division: " + x); } }

Выполнение данной программы дает следующий результат: Original value of var: 10 Original value of x: 10.0 var after division: 2 < Дробная часть числа теряется х after division: 2.5 <– Дробная часть числа сохраняется

Как видите, при делении значения переменной var на четыре результат получается дробным и программа выводит числовое значение 2, а дробная его часть теряется. В то же время при делении на четыре значения переменной х дробная часть ее числового значения сохраняется и программа отображает правильный результат.

В этой программе показан еще один прием. Для вывода пустой строки на экран достаточно вызвать метод println () без параметров.

Пример для опробования 1.1. Предыдущие примеры программ иллюстрируют некоторые важные особенности языка программирования Java, но они вряд ли применимы на практике. Несмотря на то что ваши знания Java пока еще весьма ограничены, вам вполне по силам написать программу, выполняющую нечто полезное, в частности преобразование галлонов в литры.

В этой программе объявляются две переменные типа double. Одна из них содержит объем жидкости в галлонах, а вторая – тот же самый объем, но преобразованный в литры. В галлоне содержится 3,7854 литра. Поэтому для преобразования галлонов в литры следует умножить число галлонов на 3,7854. В результате выполнения данной программы объем жидкости отображается как в галлонах, так и в литрах.

Последовательность действий

Создайте новый файл GalToLit. j ava.

Введите в этот файл следующий код программы:/* Пример для опробования 1.1 Эта программа преобразует галлоны в литры. Присвоить ее исходному файлу имя GalToLit.java. */ class GalToLit { public static void main(String args[]) { double gallons; // в этой переменной хранится объем жидкости в галлонах double liters; // в этой переменной хранится объем жидкости в литрах gallons =10; // исходное значение равно 10 галлонам liters = gallons * 3.7854; // преобразовать в литры System.out.println(gallons + " gallons is " + liters + " liters."); } }

Скомпилируйте программу, указав в командной строке следующее:С>javac GalToLit.java

Запустите программу на выполнение из командной строки следующим образом:С>java GalToLit В результате выполнения данной программы на экране появится следующий результат: 10.0 gallons is 37.854 liters.

Как видите, программа преобразует в литры объем жидкости, равный десяти галлонам. Изменив значение переменной gallons, обозначающее объем жидкости в галлонах, вы получите другой ее объем в литрах. Два управляющих оператора

Операторы в методе выполняются по порядку сверху вниз. Но этот порядок можно изменить, воспользовавшись управляющими операторами, предусмотренными в Java. Подробнее об управляющих операторах речь пойдет далее в книге, а до тех пор ограничимся кратким рассмотрением двух таких операторов. Они будут использованы при написании примеров программ. Оператор if

Используя условный оператор if, можно выборочно выполнять отдельные части программы. В Java этот оператор действует таким же образом, как и оператор IF из любого другого языка программирования. Ниже приведена простейшая форма оператора if. if (условие) оператор;

где условие обозначает логическое выражение. Если условие истинно (принимает логическое значение true), оператор выполняется. А если условие ложно (принимает логическое значение false), оператор не выполняется. Ниже приведен простой пример употребления оператора if в коде. if (10 < 11) System, out .println ("10 is less than 11");

В данном примере числовое значение 10 меньше 11, и поэтому условное выражение принимает логическое значение true, а следовательно, выполняется метод println ().

Рассмотрим еще один пример с противоположным условием. if(10 < 9) System.out.println("this won’t be displayed");

Теперь числовое значение 10 не меньше 9, а следовательно, метод println () не вызывается и на экран ничего не выводится.

В Java определен полный набор операторов сравнения, которые могут быть использованы при составлении условных выражений. Эти операторы приведены ниже. Оператор Значение < Меньше <= Меньше или равно > Больше >= Больше или равно == Равно != Неравно

Обратите внимание на то, что для проверки на равенство следует указать два знака равенства.

Ниже приведен пример программы, демонстрирующий применение оператора if. /* Продемонстрировать применение оператора if. Присвоить исходному файлу имя IfDemo.java. */ class IfDemo { public static void main(String args[]) { int a, b, c; a = 2; b = 3; if(a < b) System.out.println("a is less than b"); // следующая строка не должна выводиться if(а == b) System.out.println("you won't see this"); System.out.println(); с = a – b; // переменная с содержит значение -1 System.out.println("с contains -Iм); if(с >= 0) System.out.println("с is non-negative"); if(c < 0) System.out.println("c is negative"); System.out.println(); с = b – a; // переменная с теперь содержит значение 1 System.out.println("с contains 1"); if(с >= 0) System.out.println("с is non-negative"); if(c < 0) System.out.println("c is negative"); } }

Ниже приведен результат выполнения данной программы. a is less than b с contains -1 с is negative с contains 1 с is non-negative

Обратите внимание на еще одну особенность данной программы. В следующей строке объявляются три переменные, а, b и с, имена которых разделяются запятыми: int а, b, с;

Как упоминалось ранее, если требуется несколько переменных одного типа, их можно объявить в одном операторе. Для этого имена переменных следует разделить запятыми. Цикл for

Циклы позволяют многократно выполнять последовательность кода. В Java для этой цели предоставляется целый ряд эффективных конструкций циклов. Рассмотрим для начала цикл for. Ниже приведена простейшая форма цикла for. for (инициализация; условие; итерация) оператор;

В самой общей форме исходное значение переменной цикла задается в части инициализация, а в части условие – логическое выражение, которое, как правило, проверяет значение переменной цикла. Если логическое выражение принимает значение true, цикл for продолжает выполняться. А если оно принимает значение false, то цикл прекращается. И, наконец, в части итерация задается порядок изменения пере¬ менной цикла на каждом шаге цикла. Ниже приведен пример простой программы, демонстрирующий применение цикла for в коде. /* Продемонстрировать применение цикла for. Присвоить исходному файлу имя ForDemo.java. */ class ForDemo { public static void main(String args[]) { int count; // Этот цикл выполняется пять pas. for(count = 0; count < 5; count = count+1) System.out.println("This is count: " + count); System.out.println("Done!"); } }

Ниже приведен результат выполнения данной программы. This is count: 0 This is count: 1 This is count: 2 This is count: 3 This is count: 4 Done!

В данном примере count – это переменная цикла. При инициализации ей присваивается значение 0. В начале каждого шага цикла (включая и первый) проверяется условие count < 5. Если это условное выражение принимает логическое значение true, вызывается метод println (), после чего выполняется итерационная часть цикла. Данная последовательность действий повторяется до тех пор, пока условное выражение не примет логическое значение false. В этом случае управление передается следующему после цикла оператору.

Следует иметь в виду, что в профессионально написанных программах очень редко можно встретить итерационную часть цикла, написанную так, как это сделано в приведенном выше примере программы и показано ниже. count = count + 1;

Дело в том, что в Java имеется специальный и более эффективный оператор инкремента. Для обозначения оператора инкремента служат два знака “плюс” (++) без пробела между ними. В результате выполнения этого оператора значение операнда увеличивается на единицу. Используя оператор инкремента, предыдущее итерационное выражение можно переписать следующим образом: count++;

Следовательно, оператор цикла for из предыдущего примера программы можно переписать так, как показано ниже. for(count = 0; count < 5; count++)

Попробуйте внести это изменение в рассматриваемый здесь цикл, и вы увидите, что результаты выполнения программы останутся прежними.

В Java предусмотрен также оператор декремента, обозначаемый двумя знаками “минус” (—) без пробела между ними. При выполнении этого оператора значение операнда уменьшается на единицу. Создание кодовых блоков

Еще одним ключевым элементом Java является кодовый блок. Он представляет собой группу, в которую входят два или более оператора. Для оформления в виде блока они помещаются между открывающей и закрывающей фигурными скобками. Созданный кодовый блок становится единым логическим блоком и может использоваться в любом месте программы, как и одиночный оператор. В частности, кодовый блок можно использовать как адресат (или цель выполнения) операторов if и for. Рассмотрим следующий пример применения кодового блока в операторе i f: if(w < h) { < Это начало кодового блока v = w * h; w = 0 ; } < Это конец кодового блока

В данном примере оба оператора в блоке выполняются в том случае, если значение переменной w меньше значения переменной h. Эти операторы составляют единый логический блок, и ни один из них не может быть выполнен без другого. Таким образом, для объединения нескольких выражений в единое логическое целое нужно создать кодовый блок. Кодовые блоки позволяют оформлять многие алгоритмы в удобном для восприятия виде.

Ниже приведен пример программы, в которой кодовый блок служит для того, чтобы предотвратить деление на нуль. /* Продемонстрировать применение кодового блока. Присвоить исходному файлу имя BlockDemo.java. */ class BlockDemo { public static void main(String args[]) { double i, j, d; i = 5; j = 10; // Адресатом этого оператора if является целый кодовый блок. if(i != 0) { System.out.println("i does not equal zero"); d = j / i; System.out.print("j / i is " + d) ; } } }

Результат выполнения данной программы выглядит следующим образом: i does not equal zero j / i is 2.0

В данном примере адресатом оператора if служит не один оператор, а целый кодовый блок. Если условие, управляющее оператором if, принимает логическое значение true, как в данном случае, то выполняются все три оператора в кодовом блоке. Попробуйте присвоить переменной i нулевое значение и запустить программу на выполнение, и вы увидите, что ни один из операторов из кодового блока не будет выполнен, т.е. весь этот блок будет пропущен.

Как будет показано далее в книге, кодовые блоки обладают и другими свойствами и находят иное применение. Но главное их назначение – создание логически неделимых единиц кода. Точки с запятой и оформление исходного текста программы

В Java точка с запятой служит в качестве разделителя операторов. Это означает, что каждый оператор должен оканчиваться точкой с запятой. Точка с запятой обозначает окончание одного логического объекта.

Как вы уже знаете, кодовый блок – это совокупность логически связанных операторов, помещаемых между открывающей и закрывающей фигурными скобками. Кодовый блок не завершается точкой с запятой. Он представляет собой группу операторов, и поэтому точка с запятой ставится в конце каждого оператора, а сам блок завершается лишь закрывающей фигурной скобкой.

В Java конец строки не считается окончанием оператора. Поэтому нё имеет значения, где именно он находится в строке кода. Например, в Java строки кода X = у; у = у + 1; System.out.println(х + " " + у);

означают то же самое, что и строка кода х = у; у = у + 1; System.out.println(х + " " + у);

Более того, каждый элемент оператора можно разместить в отдельной строке. Например, следующая запись вполне допустима: System.out.println("This is a long line of output" + x + у + z + "more output");

Перенос на новую строку позволяет избегать длинных строк и делать код программы более удобочитаемым. Кроме того, разбивая оператор на несколько строк, вы предотвращаете автоматический перенос, который зачастую портит внешний вид исходного текста программы. Практическое применение отступов

Вы, вероятно, заметили, что некоторые операторы в предыдущих примерах программ располагаются с отступом от начала строки. В Java допускается произвольное оформление исходного кода, а это означает, что расположение операторов относительно друг друга не имеет особого значения. Но как показывает опыт программирования, располагая некоторые операторы с отступом от начала строки, можно сделать исходный текст программы более удобным для восприятия. В этой книге широко применяются отступы. Внимательно проанализировав представленные в ней примеры программ, вы, скорее всего, согласитесь, что подобный стиль представления исходного кода вполне оправдан. Так, операторы, заключенные в фигурные скобки, желательно располагать с отступом. А некоторым операторам требуется дополнительный отступ. Подробнее об этом речь пойдет далее в книге.

Пример для опробования 1.2. Усовершенствованный вариант преобразования галлонов в литры.

В рассматриваемой здесь усовершенство¬ ванной версии программы, преобразую¬ щей галлоны в литры и созданной в рамках первого проекта, используются цикл for, условный оператор if и кодовые блоки. В новой версии программы на экран выводится таблица преобразования значений от 1 до 100 галлонов. После каждых десяти галлонов отображается пустая строка. Это достигается благодаря переменной counter, которая подсчитывает число выведенных строк. Обратите внимание на особенности применения этой переменной.

Последовательность действий

Создайте новый файл GalToLitTable .java.

Введите в этот файл следующий код программы: /* Пример для опробования 1.2 Эта программа отображает таблицу преобразования галлоны в литры. Присвоить ее исходному файлу имя GalToLitTable.java. */ class GalToLitTable { public static void main(String args[]) { double gallons, liters; int counter; // Первоначально в счетчике строк устанавливается нулевое значение. counter = 0; for(gallons = 1; gallons <= 100; gallons++) { liters = gallons * 3.7854; // преобразовать в литры System.out .println (gallons + 11 gallons is " + liters + " liters."); // Приращение счетчика строк происходит на каждом шаге цикла, //а через каждые десять строк выводится пустая строка. counter++; if(counter == 10) { System.out.println(); counter = 0; // сбросить счетчик строк } } } }

Скомпилируйте программу, указав в командной строке следующее:С>javac GalToLitTable.java

Запустите программу на выполнение из командной строки следующим образом:С>java GalToLitTable

В результате выполнения данной программы на экране появится следующий результат: 1.0 gallons is 3.7854 liters. 2.0 gallons is 7.5708 liters. 3.0 gallons is 11.356200000000001 liters. 4.0 gallons is 15.1416 liters. 5.0 gallons is 18.927 liters. 6.0 gallons is 22.712400000000002 liters. 7.0 gallons is 26.4978 liters. 8.0 gallons is 30.2832 liters. 9.0 gallons is 34.0686 liters. 10.0 gallons is 37.854 liters. 11.0 gallons is 41.6394 liters. 12.0 gallons is 45.424800000000005 liters. 13.0 gallons is 49.2102 liters. 14.0 gallons is 52.9956 liters. 15.0 gallons is 56.781 liters. 16.0 gallons is 60.5664 liters. 17.0 gallons is 64.3518 liters. 18.0 gallons is 68.1372 liters. 19.0 gallons is 71.9226 liters. 20.0 gallons is 75.708 liters. 21.0 gallons is 79.49340000000001 liters. 22.0 gallons is 83.2788 liters. 24.0 gallons is 90.84960000000001 liters 25.0 gallons is 94.635 liters. 26.0 gallons is 98.4204 liters. 27.0 gallons is 102.2058 liters. 28.0 gallons is 105.9912 liters. 29.0 gallons is 109.7766 liters. 30.0 gallons is 113.562 liters. Ключевые слова Java

В настоящее время в языке Java определено пятьдесят ключевых слов (табл. 1.1). Вместе с синтаксисом операторов и разделителями они образуют определение языка Java. Ключевые слова нельзя использовать в качестве имен переменных, классов или методов.

Ключевые слова const и goto зарезервированы, но не используются. На ранних этапах развития Java для дальнейшего использования были зарезервированы и другие ключевые слова. Но в текущем определении (так называемой спецификации) Java определены только те ключевые слова, которые представлены в табл. 1.1.

Помимо ключевых слов, в Java зарезервированы также логические значения true, falsennull. Их нельзя использовать для обозначения переменных, классов и других элементов программ.

Таблица 1.1. Ключевые слова Java abstract assert boolean break byte case catch char class const continue default do double else enum extends final finally float for goto if implements import instanceof int interface long native new package private protected public return short static strictfp super switch synchronized this throw throws transient try void volatile while Идентификаторы в Java