From 33613a85afc4b1481367fbe92a17ee59c240250b Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Sven Eisenhauer Date: Fri, 10 Nov 2023 15:11:48 +0100 Subject: add new repo --- .../hjp5/html/k100031.html | 226 +++++++++++++++++++++ 1 file changed, 226 insertions(+) create mode 100644 Master/Reference Architectures and Patterns/hjp5/html/k100031.html (limited to 'Master/Reference Architectures and Patterns/hjp5/html/k100031.html') diff --git a/Master/Reference Architectures and Patterns/hjp5/html/k100031.html b/Master/Reference Architectures and Patterns/hjp5/html/k100031.html new file mode 100644 index 0000000..60a7f7f --- /dev/null +++ b/Master/Reference Architectures and Patterns/hjp5/html/k100031.html @@ -0,0 +1,226 @@ + + + +Handbuch der Java-Programmierung, 5. Auflage + + + + + + + + + +
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5.1 Eigenschaften von Ausdrücken

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+Wie in den meisten anderen Programmiersprachen gehören auch in +Java Ausdrücke zu den kleinsten ausführbaren Einheiten +eines Programms. Sie dienen dazu, Variablen einen Wert zuzuweisen, +numerische Berechnungen durchzuführen oder logische Bedingungen +zu formulieren. + +

+Ein Ausdruck besteht immer aus mindestens einem Operator und einem +oder mehreren Operanden, auf die der Operator angewendet wird. Nach +den Typen der Operanden unterscheidet man numerische, relationale, +logische, bitweise, Zuweisungs- und sonstige +Operatoren. Jeder Ausdruck hat einen Rückgabewert, der durch +die Anwendung des Operators auf die Operanden entsteht. Der Typ des +Rückgabewerts bestimmt sich aus den Typen der Operanden und der +Art des verwendeten Operators. + +

+Neben der Typisierung ist die Stelligkeit eines Operators +von Bedeutung. Operatoren, die lediglich ein Argument erwarten, nennt +man einstellig, solche mit zwei Argumenten zweistellig. +Beispiele für einstellige Operatoren sind das unäre Minus +(also das negative Vorzeichen) oder der logische Nicht-Operator. Arithmetische +Operatoren wie Addition oder Subtraktion sind zweistellig. Darüber +hinaus gibt es in Java - wie in C - auch den dreiwertigen Fragezeichenoperator. + +

+Für die richtige Interpretation von Ausdrücken muss man +die Bindungs- und Assoziativitätsregeln +der Operatoren kennen. Bindungsregeln beschreiben die Reihenfolge, +in der verschiedene Operatoren innerhalb eines Ausdrucks ausgewertet +werden. So besagt beispielsweise die bekannte Regel »Punktrechnung +vor Strichrechnung«, dass der Multiplikationsoperator eine höhere +Bindungskraft hat als der Additionsoperator und demnach in Ausdrücken +zuerst ausgewertet wird. Assoziativität beschreibt die Auswertungsreihenfolge +von Operatoren derselben Bindungskraft, also beispielsweise die Auswertungsreihenfolge +einer Kette von Additionen und Subtraktionen. Da Summationsoperatoren +linksassoziativ sind, wird beispielsweise der Ausdruck a-b+c +wie (a-b)+c ausgewertet und +nicht wie a-(b+c). + +

+Neben ihrer eigentlichen Funktion, einen Rückgabewert zu produzieren, +haben einige Operatoren auch Nebeneffekte. +Als Nebeneffekt bezeichnet man das Verhalten eines Ausdrucks, auch +ohne explizite Zuweisung die Inhalte von Variablen zu verändern. +Meist sind diese Nebeneffekte erwünscht, wie etwa bei der Verwendung +der Inkrement- und Dekrementoperatoren. Komplexere Ausdrücke +können wegen der oftmals verdeckten Auswertungsreihenfolge der +Teilausdrücke jedoch unter Umständen schwer verständliche +Nebeneffekte enthalten und sollten deshalb mit Vorsicht angewendet +werden. + +

+Im Gegensatz zu vielen anderen Programmiersprachen ist in Java die +Reihenfolge der Auswertung der Operanden +innerhalb eines Teilausdrucks wohldefiniert. Die Sprachdefinition +schreibt explizit vor, den linken Operanden eines Ausdrucks vollständig +vor dem rechten Operanden auszuwerten. Falls also beispielsweise i +den Wert 2 hat, dann ergibt der Ausdruck (i=3) +* i in jedem Fall den Wert 9 und nicht 6. + +

+Neben der natürlichen Auswertungsreihenfolge, die innerhalb eines +Ausdrucks durch die Bindungs- und Assoziativitätsregeln vorgegeben +wird, läßt sich durch eine explizite Klammerung +jederzeit eine andere Reihenfolge erzwingen. Während das Ergebnis +des Ausdrucks 4+2*5 wegen der +Bindungsregeln 14 ist, liefert (4+2)*5 +das Resultat 30. Die Regeln für die Klammerung von Teilausdrücken +in Java gleichen denen aller anderen Programmiersprachen und brauchen +daher nicht weiter erläutert zu werden. + +

+In Java gibt es ein Konzept, das sich Definite Assignment +nennt. Gemeint ist damit die Tatsache, dass jede lokale Variable vor +ihrer ersten Verwendung definitiv initialisiert sein muss. Das wünscht +sich eigentlich zwar auch jeder Programmierer, aber in Java wird dies +durch den Compiler sichergestellt! Dazu muss im Quelltext eine Datenflussanalyse +durchgeführt werden, die jeden möglichen Ausführungspfad +von der Deklaration einer Variablen bis zu ihrer Verwendung ermittelt +und sicherstellt, dass kein Weg existiert, der eine Initialisierung +auslassen würde. + +

+ +

+Die folgende Methode Test läßt +sich beispielsweise deshalb nicht fehlerfrei kompilieren, weil k +vor der Ausgabeanweisung nicht initialisiert wird, wenn i +kleiner 2 ist: + + +

+ + + + +
+ +
+001 public static void Test(int i)
+002 {
+003   int k;
+004   if (i >= 2) {
+005     k = 5;
+006   }
+007   System.out.println(k);
+008 }
+ +
+ +Listing 5.1: Fehler beim Kompilieren durch unvollständige Initialisierung

+ +

+Ein solches Verhalten des Compilers ist natürlich höchst +wünschenswert, denn es zeigt einen tatsächlichen +Fehler an, der sonst unbemerkt geblieben wäre. Daß die +Datenflussanalyse allerdings auch Grenzen hat, zeigt das folgende +Beispiel, bei dem ebenfalls ein Compiler-Fehler auftritt: + + +

+ + + + +
+ +
+001 public static void Test(int i)
+002 {
+003   int k;
+004   if (i < 2) {
+005     k = 5;
+006   }
+007   if (i >= 2) {
+008     k = 6;
+009   }
+010   System.out.println(k);
+011 }
+ +
+ +Listing 5.2: Fehler beim Kompilieren durch unvollständige Datenflussanalyse

+ +

+Natürlich kann hier k nicht +uninitialisiert bleiben, denn eine der beiden Bedingungen ist immer +wahr. Leider gehen die Fähigkeiten der Compiler noch nicht so +weit, dies zu erkennen. + +

+Es wäre in diesem Fall natürlich vernünftiger gewesen, +den else-Zweig +an die erste Verzweigung anzuhängen und damit die zweite ganz +einzusparen. + +

+In Wirklichkeit funktioniert die Datenflussanalyse bei vernünftigem +Programmierstil recht gut. Die wenigen Fälle, in denen der Compiler +sich irrt, können in der Regel durch explizite Initialisierungen +aufgelöst werden. +

+ + + +
 Titel  + Inhalt  + Suchen  + Index  + DOC  +Handbuch der Java-Programmierung, 5. Auflage, Addison +Wesley, Version 5.0.1 +
 <<  +  <   +  >   + >>  + API  +© 1998, 2007 Guido Krüger & Thomas +Stark, http://www.javabuch.de +
+ + + -- cgit v1.2.3