Programmieren lernen mit A++

Funktional programmieren in Python und Java

Georg P. Loczewski

• Verlag: tredition
• Jahr: 2018
• ISBN:
  9783746932019
• Thema: Biowissenschaften
• Thema: Wissenschaft Allgemein

A++ ist eine Programmiersprache, die an Minimalismus nicht zu übertreffen ist. Ihr einziger Zweck ist es, an der Programmierung Interessierten zu helfen, so schnell und effizient wie nur möglich das Wesentliche der Programmierung zu erfassen.In verhältnismäßig kurzer Zeit werden Denkmuster eingeübt, die einen befähigen, sich müheloser in die großen populären Programmiersprachen einzuarbeiten, um in ihnen produktiv werden zu können.In diesem Buch werden die Programmiersprachen Python und Java vorgestellt und es wird gezeigt, wie A++-orientierte Programmierung in diesen Sprachen angewandt werden kann. Umfangreiche Fallstudien werden als Hilfe zum Erlernen der Programmierung angeboten.Ein zur Verfügung gestellter Interpreter soll dabei behilflich sein, das Gelernte anzuwenden und zu testen.Eine Einführung in das Lambda-Kalkül von Alonzo Church, das die theoretische Grundlage von A++ darstellt, ist im Anhang enthalten.Das Buch wendet sich an alle Personen, die sich mit dem Erlernen der Kunst der Programmierung befassen. Dies sind vor allem Lehrende und Lernende an Hochschulen und den Oberstufen von Gymnasien in den Fachbereichen der Informatik, der Mathematik und der Physik.

Teil III

ARS und Java

Kapitel 11

Programmierung in Java

11.1 Zweck und Umfang der Einführung in Java

Die folgenden Ausführungen sind nicht als ausführliche Einführung in die Programmiersprache Java gedacht. Java ist weitaus komplexer als Scheme bzw. ARS++ und kann aus diesem Grunde nicht so kurz und bündig abgehandelt werden, wie es mit ARS++ im Teil III geschah. Dennoch sollten die folgenden Ausführungen reichen um ein Verständnis für die Anwendung der Grundprinzipien aus dem Teil I auf Java zu erhalten. Es wird hier mehr oder minder beispielhaft vorgestellt, wie die entsprechende Codierung in Java aussehen könnte. Mit diesen Schablonen und zusätzlichen Kommentaren kann dann auch die komplette Anwendung in Java nachvollzogen werden.

11.2 Wichtige Abstraktionsmechanismen

Etwas einen Namen geben

Etwas einen Namen geben entspricht in Java der Deklaration von Variablen verbunden mit der sofortigen oder späteren Zuweisung von Werten. Diese Variablen können als Referenzen für einfache Daten oder auch für Objekte und damit auch für Funktionen verwendet werden. Im Detail wird dies weiter unten ausgeführt werden. (Siehe Abschnitt 31 Seite 138).

Anders als in Scheme müssen alle Variablennamen anfangs einem bestimmten Datentyp zugeordnet werden. Ein solcher Datentyp kann eine Klasse von Objekten sein oder ein in Java definierter grundlegender Datentyp.

Solche in Java grundlegend definierte Datentypen, die nicht den Status einer Objektklasse einnehmen sind folgende:

• int Ganze Zahlen (32 Bit)

• long Ganze Zahlen (64 Bit)

• float Gleitkommazahlen (32 bit)

• double Gleitkommazahlen doppelter Genauigkeit (64 Bit)

• char Zeichen (16 Bit)

• byte (8 Bit)

• short (16 bit)

• boolean (1 Bit)

Ebenso grundlegend für die Praxis sind folgende Datentypen, die allerdings als Klassen definiert wurden. Es folgt nur eine kleine Auswahl:

• String Zeichenketten

• Integer Ganze Zahlen als Objekte im Gegensatz zu int

• Float Gleitkommazahlen als Objekte im Gegensatz zu float

• Boolean Boolesche Ausdrücke als Objekte im Gegensatz zu boolean

Bildung von Klassen

In Java ist dies die wichtigste Art der Abstraktion. Es steht für diesen Abstraktionsmechanismus ein spezielles sprachliches Konstrukt zur Verfügung.

SYNTAX-DEFINITION 11.1 (DEFINITION EINER KLASSE)

Die Definition einer Klasse erfolgt nach dem folgenden in EBNF-Notation formuliertem Muster.

<Klassen-Modifikatoren> ’class’	<Name der Klasse>
	[’extends’ <Oberklasse>]
	[’implements’ <Interface> {<Interface>}]
<ClassBody>

Als Demonstrationsbeispiel diene dasselbe, das schon bei der Einführung in Scheme benutzt wurde. Die Hierarchie der in Frage kommenden Klassen kann wie folgt dargestellt werden:

Listing 11.1: Basisklasse “Account” für Bankkonten

Abbildung 11.1: Klassenhierarchie im Beispiel Bankkonto

“balance” in dem obigen Beispiel ist eine Instanzvariable. Der Rest sind Methodendeklarationen. Variable wie Methoden können die Zusatzklausel ‘public’ oder ‘private’ haben. Durch diese Klausel werden die Zugriffsrechte definiert. ‘public’ bedeutet, dass die entsprechende Methode oder Variable von außerhalb des Objektes angesprochen werden kann. ‘private’ erlaubt den Zugriff nur von Methoden der eigenen Klasse.

Auch Methoden müssen einem Datentyp zugeordnet werden. Dieser Datentyp bezieht sich auf den Rückgabewert der Funktion. Wird kein Wert zurückgegeben, dann muss die Methode dem Datentyp ‘void’ zugeordnet werden.

Ein Konstruktor erzeugt ein Objekt und kann benutzt werden, um Initialisierungs- arbeiten auszuführen. In dem obigen Beispiel ist die Methode “Account” der Konstruktor. Durch folgende Anweisung wird eine Instanz der Klasse Account erzeugt:

Listing 11.2: Erzeugung einer Klasseninstanz

Die folgende Klasse “Accounti” ist von der Basisklasse „Account“ abgeleitet, von der sie alle Eigenschaften erbt.

Listing 11.3: Klasse “Accounti”für zinsbringende Bankkonten

In der nächsten Klasse ‘Konto’ werden in der Methode ‘main’ Objekte der oben beschriebenen Klassen erzeugt und ihnen zu Testzwecken Botschaften geschickt.

Listing 11.4: Anwendung der beiden Klassen

11.3 Closures

Wenn eine Funktion mit der sie umgebenden Menge der Date...

Inhaltsverzeichnis

• Cover
• Titel
• Impressum
• Inhaltsverzeichnis
• Vorwort
• I Grundlagen
• II ARS und Pyhon
• III ARS und Java
• Anhänge
• Schlusswort
• Biographische Daten zur Person des Autors
• Verzeichnis der Fundamentalbegriffe
• Abbildungsverzeichnis
• Listings
• Literaturverzeichnis
• Index
• Danksagung