オブジェクト指向言語論 第九回 知能情報学部 新田直也

オブジェクト指向の考え方 プログラムをオブジェクトの塊と見る． C言語： プログラムを関数(手続き)の塊と見る． 関数型言語： プログラムを(数学的な)関数の塊と見る． 人工知能型言語： プログラムを知識(論理式)の塊と見る． オブジェクト メッセージ

オブジェクトとメッセージ オブジェクト同士はメッセージで互いに情報をやり取りする． オブジェクトはお互いに相手の中身を知らない． オブジェクトの型をクラスという． クラス

Javaによるオブジェクト指向 （クラス） クラスは，インスタンス変数とメソッドをカプセル化したもの． 例： class Vector { double x; double y; Vector add(Vector a) { x += a.x; y += a.y; return this; } double inner_product(Vector a) { return x * a.x + y * a.y; } double length() { return Math.sqrt(inner_product(this)); } } インスタンス変数 メソッド

Javaによるオブジェクト指向 （インスタンス） オブジェクトはインスタンスとして表現される． インスタンスは new によって生成される． 構文： new クラス名() 例： class Test { public static void main(String args[]) { Vector a, b; a = new Vector(); b = new Vector(); } } 参照型変数(後で説明) Vectorのインスタンスの生成

Javaによるオブジェクト指向 （メッセージ） メッセージの送信はメソッド呼出しに対応する． 構文： インスタンス名.メソッド名(実引数1, 実引数2, …) 例： class Test { public static void main(String args[]) { Vector a, b; double d; a = new Vector(); b = new Vector(); a.x = 5; a.y = 10; b.x = 15; b.y = 20; d = a.inner_product(b); System.out.println(d); } } a の inner_product() を呼出し

Javaによるオブジェクト指向 （コンストラクタ） インスタンスの生成も実はメソッド呼出し． コンストラクタ： インスタンスを生成するメソッド(引数を持てる)． 例： class Vector { : Vector(double px, double py) { x = px; y = py; } : } class Test { public static void main(String args[]) { Vector a, b; double d; a = new Vector(5, 10); b = new Vector(15, 20); : クラスと 同一名 コンストラクタ

Javaによるオブジェクト指向 （変数宣言） 変数には基本型と参照型がある． 基本型： int, double, float, long, boolean 参照型： 配列型，クラス型 宣言は使用前ならどこでも可能 class Test { public static void main(String args[]) { Vector a = new Vector(5, 10); Vector b = a; double d = a.length(); System.out.println(d); b.x = 10; d = a.length(); System.out.println(d); } } Vector a b 参照型 a の内容を b の内容に コピーするわけではない． b が a と同じオブジェクト を指すようになる． 基本型 a.x の値も同時に変わる．

Javaによるオブジェクト指向 （this演算子） 例： class Vector { double x; double y; Vector add(Vector a) { this.x += a.x; this.y += a.y; return this; } double inner_product(Vector a) { return this.x * a.x + this.y * a.y; } double length() { return Math.sqrt(this.inner_product(this)); } } class Vector { double x; double y; Vector add(Vector a) { x += a.x; y += a.y; return this; } double inner_product(Vector a) { return x * a.x + y * a.y; } double length() { return Math.sqrt(inner_product(this)); } }

継承 継承： 基本となるクラスを拡張して，新しいクラスを定義すること． 親クラス： 元となるクラス．スーパークラスとも言う． 親クラス： 元となるクラス．スーパークラスとも言う． 子クラス： 親クラスを拡張したクラス．拡張した部分だけ定義する． クラスA 基底クラス クラスC 拡張 クラスB 拡張 クラスD 拡張

Javaによるオブジェクト指向 （継承） extends キーワードを使って継承する． 拡張するインスタンス変数，メソッドのみ定義する． 例： class Vector3D extends Vector { double z; Vector add(Vector a) { x += a.x; y += a.y; z += a.z; return this; } double inner_product(Vector a) { return x * a.x + y * a.y + z * a.z; } Vector3D outer_product(Vector3D a) { return new Vector3D(y*a.z - z*a.y, z*a.x - x*a.z, x*a.y - y*a.x); } } 拡張するメンバ変数 置き換える メソッド 拡張する メソッド

Javaによるオブジェクト指向 （オーバーライド） オーバーライド： 継承によるメソッドの置き換え． Vector3Dでは，addと inner_productをオーバーライドしている． Vector double x; double y; Vector add(Vector a); double inner_product(Vector a); double length(); Vector3D double z; Vector add(Vector a); double inner_product(Vector a); Vector3D outer_product(Vector3D a);

Javaによるオブジェクト指向 （継承とメソッド呼出し） メソッド呼出しの例： →変数の型宣言だけを見て呼出し先がわかることに注意!! class Test { public static void main(String args[]) { Vector a = new Vector(5, 10); Vector b = new Vector(15, 20); Vector3D c = new Vector3D(5, 10, 15); Vector3D d = new Vector3D(20, 25, 30); System.out.println(a.inner_product(b)); System.out.println(c.inner_product(d)); System.out.println(a.length()); System.out.println(c.length()); a = a.outer_product(b); c = c.outer_product(d); } } Vectorの Vector3Dの Vectorの Vectorの エラー!! Vector3Dの