プログラミング基礎 I( 再 )

1. プログラミング基礎I(再) 山元進

2. Lesson 8 の一部 • クラスとは • クラスの宣言 • オブジェクトの作成 • クラスのメンバー • フィールド→変数・配列 • メソッド • メソッドとは • メソッドの引数、戻り値

3. クラスとは • 変数の型を拡張したもの • 例えば車のデータベース • 車のメーカー、車種、登録番号などのデータ • データベースの操作 （新規データのボタンなど） • プログラムで使う部品の仕様書 • そのクラスのオブジェクトを作ると初めて部品になる • 「継承」などの仕組みにより、カスタマイズが安全、簡単にできる　→　プログラミング基礎IIで学習

4. クラスを宣言する(p. 217) • プログラムコードの中で、クラスを定義する部分をクラスの宣言（declaration）と呼ぶ • クラス中にはメンバがある • メンバにはフィールドとメソッドがある • フィールドは、対象の性質を表す変数 • メソッドは、対象の機能を表すコード • クラスの宣言は各メンバの宣言の集まり • クラス内でクラスを宣言することも可能

5. クラスの宣言の構造 class クラス名 { 型名フィールド名; … 戻り値の型メソッド名 (引数リスト) { 文； … return 式; } … }

6. クラスの宣言の例 class Car { int num; double gas; } この例は、フィールドだけをもつクラスの宣言

7. オブジェクトの作成 • クラスの宣言は、プログラムで使う部品のひな形（仕様書と思っても良い） • 実際に使うためには、部品を製造する必要あり • 作った部品 = オブジェクト, インスタンス • オブジェクト作成の方法 変数 = new クラス名(); • 例 Car car1; // car1 は Car クラスのオブジェクト car1 = new Car(); // car1 : 固有名詞のようなもの

8. メンバにアクセスする • フィールドにアクセス オブジェクトと結びつけられた変数名.フィールド名 例 car1.num, car1.gas • フィールドは変数なので、前にオブジェクト名がついても、やはり変数として扱われる 代入などができる(教科書 p.224, 図8-5 参照)

9. クラスの利用(p. 225) // 車クラス class Car { int num; double gas; } class Sample1 { public static void main(String args[]) { Car car1; // 同じファイルで定義したクラスは(import せずに)使っても良い car1 = new Car(); car1.num = 1234; car1.gas = 20.5; System.out.println("車のナンバーは" + car1.num + "です。"); System.out.println("ガソリン量は" + car1.gas + "です。"); } }

10. 補足 ２つ以上オブジェクトを作成しても良い Car car1; car1 = new Car(); // Car object を作って car1 と命名 car1.num = 1234; car1.gas = 20.5; Car car2; car2 = new Car(); car2.num = 2345; car2.gas = 30.5;

11. メソッドを定義する • メソッド : クラスのメンバの一種 • オブジェクトに作用して様々な機能を実現する • 引数をとり、何か値を返すのが基本 • 例 戻り値の型 メソッド名(引数リスト) // ここの引数リストに書かれるのは仮引数 { 文; ・・・ return 式; // 呼び出し元に返す値を指定する }

12. void 型 • void n. 空間; 空所, 割れ目; 空虚（感）. • 三省堂提供「EXCEED 英和辞典」より • メンバが値を返さない時は void 型にする void メソッド名(引数リスト) { 文; ・・・ }

13. メソッドを呼び出す // 車クラス class Car { int num; double gas; void show() // 車オブジェクトのナンバーとガソリンの量を標準出力に印字する { System.out.println("車のナンバーは" + num + "です。"); // クラス内でメンバを利用する時は、メンバ名だけで System.out.println("ガソリン量は" + gas + "です。"); // アクセスできる。 } } class Sample2 { public static void main(String args[]) { Car car1; car1 = new Car(); car1.num = 1234; car1.gas = 20.5; car1.show(); car1.show(); } }

14. // 車クラスの中で車クラスのメソッドを呼び出す class Car { int num; double gas; void show() { System.out.println("車のナンバーは" + num + "です。"); System.out.println("ガソリン量は" + gas + "です。"); } void showCar() { System.out.println("これから車の情報を表示します。"); show(); } } class Sample3 { public static void main(String args[]) { Car car1; car1 = new Car(); car1.num = 1234; car1.gas = 20.5; car1.showCar(); } }

15. メソッドの引数 • 例えば、ナンバーを設定するメソッドでは、設定すべき番号を伝えてやる必要がある。必要な情報をメソッドに渡してやるのが引数 • メソッドの定義に使うのは仮引数 • 実際にどんなものが渡されるかは分からないが、名前がないと呼ぶのに困るので、仮名をつける • メソッドを呼出し時に実際に渡すのが実引数

16. メソッドの引数 // 車クラス class Car { int num; double gas; void setNum(int n) // n は仮引数 { num = n; System.out.println("ナンバーを" + num + "にしました。"); } void setGas(double g) { gas = g; System.out.println("ガソリン量を" + gas + "にしました。"); } void show() { System.out.println("車のナンバーは" + num + "です。"); System.out.println("ガソリン量は" + gas + "です。"); } } class Sample4 { public static void main(String args[]) { Car car1 = new Car(); car1.setNum(1234); // 1234 は実引数。必要に応じてどんな値にしても良いし、変数にしても良い。 car1.setGas(20.5); } }

17. 補足 • 変数を実引数にする場合に、仮引数と名前が違っても良い。 • ただし、型が同じである必要がある。 • 例 class Sample4 { public static void main(String args[]) { int number = 1234; double gasoline = 20.5; Car car1 = new Car(); car1.setNum(number); car1.setGas(gasoline); } }

18. 補足(this) • クラスの宣言の中では、メンバの前に何も指定しなくてもアクセスできる • そのメンバがフィールドでもメソッドでも • メソッドの定義中、呼び出される際のオブジェクト名の代わりに this というキーワードが使える • 例 Sample4.java の setGas() の定義を以下の様にしても良い。 void setGas(double gas) { this.gas = gas; System.out.println("ガソリン量を" + this.gas + "にしました。"); }

19. メソッドの引数（複数の場合） // 車クラス class Car { int num; double gas; void setNumGas(int n, double g) { num = n; gas = g; System.out.println("車のナンバーを" + num + "にガソリン量を" + gas + "にしました。"); } void show() { System.out.println("車のナンバーは" + num + "です。"); System.out.println("ガソリン量は" + gas + "です。"); } } class Sample5 { public static void main(String args[]) { Car car1 = new Car(); int number = 1234; double gasoline = 20.5; car1.setNumGas(number, gasoline); } }

20. メソッドの戻り値 • メソッドの呼び出し元に戻す(返す)情報 • エラー発生の通知、演算の結果、などなど • 例えば車のナンバーを取得するメソッド • ナンバーはint型だから、int型の値を返すようにするのが自然に思える • サンプルコードは次項

21. 戻り値を持つメソッドの呼び出し // 車クラス class Car { int num; double gas; intgetNum() // int型のナンバーを返すという宣言 { System.out.println("ナンバーを調べました。"); return num; // 返す値を決める } double getGas() { System.out.println("ガソリン量を調べました。"); return gas; } void setNumGas(int n, double g) { num = n; gas = g; System.out.println("車のナンバーを" + num + "にガソリン量を" + gas + "にしました。"); } void show() { System.out.println("車のナンバーは" + num + "です。"); System.out.println("ガソリン量は" + gas + "です。"); } } class Sample6 { public static void main(String args[]) { Car car1 = new Car(); car1.setNumGas(1234, 20.5); int number = car1.getNum(); double gasoline = car1.getGas(); System.out.println("サンプルから車を調べたところ"); System.out.println("ナンバーは" + number + "ガソリン量は" + gasoline + "でした。"); } }

22. 補足 • 戻り値は一つしか無い • 呼び出し元では、戻り値を使わないで無視することもできる • 使う場合 int number = car1.getNum(); // number に戻り値を保存 • 使わない car1.getNum(); // 戻り値は無視。何処にも保存されない。

23. クラスの設計 • プログラムを設計するのに、扱う対象を分析して記述するとうまく行くようだ → Object 指向 • 対象の性質 : コンピュータ上ではデータ • 対象が持つ機能 : データに対する操作 両者を合わせて定義するものがクラス • 車のデータベースの例(教科書 p216, 図8-1) • ナンバー、ガソリン量　　→　データ (フィールド) • ナンバー設定、ガソリン増減 → 操作(メソッド)

24. 演習課題1 • main メソッドを持つ class Report1 中に、int num を仮引数とし、int型の戻り値として num の桁数を返すメソッド　ketasuu を実装せよ。また、main メソッドでは、キーボードから0以上の整数を読み取り intiNumに代入せよ。さらに、iNumを実引数として ketasuuを呼び出し、戻り値を画面上に印字せよ。 • ただし、ketasuuは static である必要があるので、 static intketasuu(int num) と宣言せよ

25. 演習課題2 • main メソッドを持つ class Report2 中に、int num を仮引数とし、boolean型の戻り値としてnum が素数であるかどうかを 返すメソッド sosuuを実装せよ。また、main メソッドで101 から 110 の整数を実引数としてsosuuメソッドを呼び出し、それぞれの整数が素数であるか否かを書き出せ。 • ただし、sosuuは static である必要があるので、 static boolean sosuu(int num) と宣言せよ

26. 演習問題３(次のページに続く) • main メソッドを持つ Report3 クラスと同じファイル中に、次の仕様を満たす Student クラスを作成せよ。 • 以下の各フィールドを持つ • String name; • String id; • int mark; // mark : 点数のこと • 以下のメソッドを持つ • boolean passed() • mark >= 80 で true, それ以外で false • String info() • name, id, mark をタブで区切った文字列を返す

27. 演習問題３(前のページからの続き) • main メソッド中に、Student クラスの変数 student を作成し、name に自分の名前、id に自分の学籍番号、mark に中間試験の予想点数（各人が勝手に決めて良い）を入れよ。 • main メソッド中で、student.info(), student.passed() の戻り値を画面に印字せよ。