Результат выполнения данной программы выглядит следующим образом:b is falseb is trueThis is executed.10 > 9 is true
Анализируя приведенную выше программу, необходимо отметить следующее. Во-первых, нетрудно заметить, что метод println (), обрабатывая логическое значение, отображает символьные строки "true" и "false". Во-вторых, значение логической переменной может быть само использовано для управления условным оператором if. Это означает, что отпадает необходимость в выражениях вроде следующего:if(b == true) . . .
И в-третьих, результатом выполнения оператора отношения, например <, является логическое значение. Именно поэтому при передаче методу println () выражения (10 >9) отображается логическое значение true. Скобки в данном случае необходимы, потому что оператор + имеет более высокий приоритет, чем оператор >.
Пример для опробования 2.1.Расчет расстояния до удара молнии
В данном проекте предстоит написать программу, вычисляющую расстояние в футах до источника звука при ударе молнии. Звук распространяется в воздухе со скоростью, приблизительно равной 1100 футам в секунду. Следовательно, зная промежуток времени между теми моментами, когда наблюдатель увидит вспышку молнии и услышит сопровождающий ее раскат грома, можно рассчитать расстояние до нее. Допустим, что этот промежуток времени составляет 7,2 секунды.
Последовательность действий
Создайте новый файл Sound. j ava.
Для расчета искомого расстояния потребуются числовые значения с плавающей точкой. Почему? А потому, что упомянутое выше числовое значение промежутка времени содержит дробную часть. И хотя для расчета достаточно точности, обеспечиваемой типом float, в данном примере будет использован тип double.
Для расчета искомого расстояния умножьте значение 7,2 на 1100, а полученный результат сохраните в переменной типа double.
Выведите результат расчета на экран. Ниже приведен исходный код программы из файла Sound. j ava. /* Пример для опробования 2.1. Рассчитать расстояние до удара моЛнии, звук от которого доходит до наблюдателя через 7,2 с. */ class Sound { public static void main(String args[]) { double dist; dist = 7.2 * 1100; System.out.println("The lightning is " + dist + " feet away."); } }
Скомпилируйте программу и запустите ее на выполнение, чтобы вывести на экран следующий результат:The lightning is 7920.0 feet away.
Усложним задачу. Рассчитать расстояние до крупного объекта, например скалы, можно по времени прихода эхо. Так, если вы хлопнете в ладоши, время, через которое вернется эхо, будет равно времени прохождения звука в прямом и обратном направлении. Разделив этот промежуток времени на два, вы получите время прохождения звука от вас до объекта. Это время можно затем использовать для расчета расстояния до объекта. Видоизмените рассмотренную выше программу, использовав в качестве заданного промежутка время прихода эха.Литералы
В Java литералы применяются для представления постоянных значений в форме, удобной для восприятия. Например, число 100 является литералом. Литералы часто называют константами. Как правило, структура литералов и их использование интуитивно понятны. Они уже встречались в рассмотренных ранее примерах программ, а теперь пришло время дать им формальное определение. В Java предусмотрены литералы для всех простых типов. Способ представления литерала зависит от типа данных. Как пояснялось ранее, константы, соответствующие символам, заключаются в одинарные кавычки. Например, и 1 а1, и 1 %1 являются символьными константами.
Целочисленные константы записываются как числа без дробной части. Например, целочисленными константами являются 10 и -100. При формировании константы с плавающей точкой необходимо указывать десятичную точку, после которой следует дробная часть. Например, 11,123 — это константа с плавающей точкой. В Java поддерживается и так называемый экспоненциальный формат представления чисел с плавающей точкой.
По умолчанию целочисленные литералы относятся к типу int. Если же требуется определить литерал типа long, после числа следует указать букву 1 или L. Например, 12 — это константа типа int, a 12L — литерал типа long. По умолчанию к типу double относятся и литералы с плавающей точкой. А для того чтобы задать литерал типа float, следует указать после числа букву F или f. Так, например, к типу float относится литерал 10,19F.
Несмотря на то что целочисленные литералы по умолчанию создаются как зна¬ чения типа int, их можно присваивать переменным типа char, byte, short и long. Присваиваемое значение приводится к целевому типу. Переменной типа long можно также присвоить любое значение, представленное целочисленным литералом.
Начиная с версии JDK 7 появилась возможность вставлять в литералы (как целочисленные, так и с плавающей точкой) знаки подчеркивания. Благодаря этому упрощается восприятие числовых значений, состоящих из нескольких цифр. А при компиляции знаки подчеркивания просто удаляются из литерала. Ниже приведен пример литерала со знаком подчеркивания.123_45_1234
Этот литерал задает числовое значение 123451234. Пользоваться знаками подчеркивания особенно удобно при кодировании номеров деталей, идентификаторов заказчиков и кодов состояния, которые обычно состоят из целых групп цифр.Шестнадцатеричные, восьмеричные и двоичные литералы
Вам, вероятно, известно, что при написании программ бывает удобно пользоваться числами, представленными в системе счисления, отличающейся от десятичной. Для этой цели чаще всего выбирается восьмеричная (с основанием 8) и шестнадцатеричная (с основанием 16) системы счисления. В восьмеричной системе используются цифры от 0 до 7, а число 10 соответствует числу 8 в десятичной системе. В шестнадцатеричной системе используются цифры от 0 до 9, а также буквы от А до F, которыми обозначаются числа 10, 11, 12, 13, 14 и 15 в десятичной системе, тогда как число 10 в шестнадцатеричной системе соответствует десятичному числу 16. Восьмеричная и шестнадцатеричная системы используются очень часто в программировании, и поэтому в языке Java предусмотрена возможность представления целочисленных констант (или литералов) в восьмеричной и шестнадцатеричной форме. Шестнадцатеричная константа должна начинаться с символов Ох (цифры 0, после которой следует буква х). А восьмеричная константа начинается с нуля. Ниже приведены примеры таких констант.hex = OxFF; // Соответствует десятичному числу 255oct = 011; // Соответствует десятичному числу 9
Любопытно, что в Java допускается также задавать шестнадцатеричные литералы в формате с плавающей точкой, хотя они употребляются очень редко. Начиная с версии JDK 7 появилась также возможность задавать целочисленный литерал в двоичной форме. Для этого перед целым числом достаточно указать символы ОЬ или ОВ. Например, следующий литерал определяет целое значение 12 в двоичной форме:0b1100.Символьные управляющие последовательности
Заключая большинство печатных символов в одинарные кавычки, можно обращаться с ними как с символьными константами, но для непечатных символов, например возврата каретки, требуется специальное символьное представление. Кроме того, некоторые знаки, например одинарные и двойные кавычки, имеют специальное назначение, и поэтому их нельзя непосредственно указывать в качестве литерала. По этой причине в языке Java предусмотрены специальные управляющие последовательности, начинающиеся с обратной косой черты (и нередко называемые константами с обратной косой чертой). Эти последовательности перечислены в табл. 2.2. Они используются в литералах вместо непечатных символов, которые они представляют.
Таблица 2.2. Символьные управляющие последовательностиУправляющая последовательностьОписание\'Одинарная кавычка\"Двойная кавычка\Обратная косая черта\rВозврат каретки\nПеревод строки\fПеревод страницы\tГоризонтальная табуляция\bВозврат на одну позицию\dddВосьмеричная константа (где ddd —восьмеричное число)\uxxxxШестнадцатеричная константа (где хххх —шестнадцатеричное число)
Ниже приведен пример присваивания переменной ch символа табуляции.ch = '\t';
А в следующем примере переменной ch присваивается одинарная кавычка:ch = '\'';Строковые литералы
В Java предусмотрены также литералы для представления символьных строк. Символьная строка — это набор символов, заключенных в двойные кавычки, как в приведенном ниже примере."this is a test"
Примеры строковых литералов не раз встречались в рассмотренных ранее примерах программ. В частности, они передавались в качестве аргументов методу println ().
Помимо обычных символов, строковый литерал может также содержать упоминавшиеся выше управляющие последовательности. Рассмотрим в качестве примера следующую программу, в которой применяются управляющие последовательности \п и \t:// Демонстрация управляющих последовательностей в символьных строках,class StrDemo { public static void main(String args[]) { // В следующей строке кода в символьную строку введена // управляющая последовательность \п для перевода строки. System.out.println("First line\nSecond line"); // В двух последующих строках кода в символьную строку введена // управляющая последовательность \t для выравнивания выводимых // результатов с помощью табуляции. System.out.println("A\tB\tC") ; System.out.println("D\tE\tF") ; }}
Ниже приведен результат выполнения данной программы.First lineSecond lineA B CD E F
Обратите внимание на использование управляющей последовательности \п для перевода строки в приведенном выше примере программы. Для вывода на экран нескольких символьных строк, совсем не необязательно вызывать метод println () несколько раз подряд. Достаточно ввести в строку символы \п, и при выводе в этом месте произойдет переход на новую строку.Подробнее о переменных
О переменных уже шла речь в главе 1. А здесь они будут рассмотрены более подробно. Как вы уже знаете, переменная объявляется в такой форме:тип имя_переменной;
где тип обозначает конкретный тип объявляемой переменной, а имя_переменной — ее наименование. Объявить можно переменную любого допустимого типа, включая рассмотренные ранее простые типы. Когда объявляется переменная, создается экземпляр соответствующего типа. Следовательно, возможности переменной определяются ее типом. Например, переменную типа boolean нельзя использовать для хранения значения с плавающей точкой. На протяжении всего срока действия переменной ее тип остается неизменным. Так, переменная int не может превратиться в переменную char.
В Java каждая переменная должна быть непременно объявлена перед ее употреблением. Ведь компилятору необходимо знать, данные какого именно типа содержит переменная, и лишь тогда он сможет правильно скомпилировать оператор, в котором используется переменная. Объявление переменных позволяет также осуществлять строгий контроль типов в Java.Инициализация переменных
Прежде чем использовать переменную в выражении, ей нужно присвоить значение. Сделать это можно, в частности, с помощью уже знакомого вам оператора присваивания. Существует и другой способ: инициализировать переменную при ее объявлении. Для этого достаточно указать после имени переменной знак равенства и требуемое значение. Ниже приведена общая форма инициализации переменной.тип переменная = значение;
где значение обозначает конкретное значение, которое получает переменная при ее создании. А тип значения должен быть совместим с типом переменной. Ниже приведен ряд примеров инициализации переменных.int count = 10; // присвоить переменной count начальное значение 10char ch = 'S'; // инициализировать переменную ch буквой Sfloat f = 1.2F; // инициализировать переменную f числовым значением 1,2
Присваивать начальные значения переменным можно и в том случае, если в одном операторе объявляется несколько переменных, как в приведенном ниже примере.int а, Ь=8, с =19, d; // инициализируются переменные b и с
В данном случае инициализируются переменные b и с.Динамическая инициализация
В приведенных выше примерах в качестве значений, присваиваемых переменным, использовались только константы. Но в Java поддерживается также динамическая инициализация, при которой можно использовать любые выражения, допустимые в момент объявления переменной. Ниже приведен пример простой программы, в которой объем цилиндра рассчитывается, исходя из его радиуса и высоты.// Демонстрация динамической инициализации,class Dynlnit { public static void main(String args[]) { double radius = 4, height = 5; // Переменная volume инициализируется динамически //во время выполнения программы. double volume = 3.1416 * radius * radius * height; System.out.println("Volume is " + volume); }}
В данном примере используются три локальные переменные: radius, height и volume. Первые две из них инициализируются константами, а для присвоения значения переменной volume применяется динамическая инициализация, в ходе которой вычисляется объем цилиндра. В выражении динамической инициализации можно использовать любой определенный к этому моменту элемент, в том числе вызовы методов, другие переменные и литералы.Область и срок действия переменных
Все использовавшиеся до сих пор переменные объявлялись в начале метода main (). Но в Java можно объявлять переменные в любом кодовом блоке. Как пояснялось в главе 1, кодовый блок начинается с открывающей фигурной скобки и оканчивается закрывающей фигурной скобкой. Блок определяет область действия переменных. Начиная новый блок, вы всякий раз создаете новую область действия. По существу, область действия определяет доступность объектов из других частей программы и срок их действия.
Во многих языках программирования поддерживаются две общие категории областей действия: глобальная и локальная. И хотя они поддерживаются и в Java, тем не менее не относятся к самым лучшим средствам для определения пределов действия объектов. Намного большее значение в Java имеют области, определяемые классом и методом. Об областях действия, определяемых классом (и объявляемых в них переменных), речь пойдет далее в этой книге, когда дойдет черед до рассмотрения классов. А до тех пор исследуем только те области действия, которые определяются методами или в самих методах.
Начало области действия, определяемой методом, обозначает открывающая фигурная скобка. Если для метода предусмотрены параметры, они также входят в область его действия.
Как правило, переменные, объявленные в некоторой области действия, не видны (а следовательно, недоступны) за ее пределами. Следовательно, объявляя переменную в некоторой области действия, вы тем самым ограничиваете пределы ее действия и защищаете ее от нежелательного доступа и видоизменения. На самом деле правила определения области действия служат основанием для инкапсуляции.
Области действия могут быть вложенными. Открывая новый кодовый блок, вы создаете новую, вложенную область действия. Такая область заключена во внешней области. Это означает, что объекты, объявленные во внешней области действия, будут доступны для кода во внутренней области, но не наоборот. Объекты, объявленные во внутренней области действия, недоступны во внешней области.
Для того чтобы лучше понять принцип действия вложенных областей действия, рассмотрим следующий пример программы:// Демонстрация области действия кодового блока,class ScopeDemo { public static void main(String args[ ] ) { int x; // эта переменная доступна для всего кода в методе main. х = 10; if(х == 10) { // Начало новой области действия. int у = 20; // Эта переменная доступна только в данном кодовом блоке. // Обе переменные, х и у, доступны в данном кодовом блоке. System, out .println ("х and у: " + х + " 11 + у) ; х = у * 2; } // у = 100; // Ошибка! Переменная у недоступна эа пределами // области своего действия // А переменная х по-прежнему доступна. System.out.println("х is " + х); }}
Как следует из комментариев к приведенной выше программе, переменная х определяется в начале области действия метода main () и доступна для всего кода, содержащегося в этом методе. В блоке условного оператора if объявляется переменная у. Этот блок определяет область действия переменной у, и, следовательно, она доступна только в нем. Именно поэтому закомментирована строка кода у = 100;, находящаяся за пределами данного блока. Если удалить символы комментариев, то при компиляции программы появится сообщение об ошибке, поскольку переменная у недоступна для кода за пределами ее блока. В то же время в блоке условного оператора i f можно пользоваться переменной х, потому что код в блоке, который определяет вложенную область действия, имеет доступ к переменным из внешней, охватывающей его области действия.