Rheinwerk Computing < openbook > Rheinwerk Computing - Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.
Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Java ist auch eine Sprache
2 Sprachbeschreibung
3 Klassen und Objekte
4 Der Umgang mit Zeichenketten
5 Eigene Klassen schreiben
6 Exceptions
7 Generics<T>
8 Äußere.innere Klassen
9 Besondere Klassen der Java SE
10 Architektur, Design und angewandte Objektorientierung
11 Die Klassenbibliothek
12 Bits und Bytes und Mathematisches
13 Datenstrukturen und Algorithmen
14 Threads und nebenläufige Programmierung
15 Raum und Zeit
16 Dateien, Verzeichnisse und Dateizugriffe
17 Datenströme
18 Die eXtensible Markup Language (XML)
19 Grafische Oberflächen mit Swing
20 Grafikprogrammierung
21 Netzwerkprogrammierung
22 Verteilte Programmierung mit RMI
23 JavaServer Pages und Servlets
24 Datenbankmanagement mit JDBC
25 Reflection und Annotationen
26 Dienstprogramme für die Java-Umgebung
A Die Begleit-DVD
Stichwort
Ihre Meinung?

Spacer
 <<   zurück
Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
Das umfassende Handbuch
Buch: Java ist auch eine Insel

Java ist auch eine Insel
geb., mit DVD
1482 S., 49,90 Euro
Rheinwerk Computing
ISBN 978-3-8362-1506-0
Pfeil 2 Sprachbeschreibung
  Pfeil 2.1 Elemente der Programmiersprache Java
    Pfeil 2.1.1 Token
    Pfeil 2.1.2 Textkodierung durch Unicode-Zeichen
    Pfeil 2.1.3 Literale
    Pfeil 2.1.4 Bezeichner
    Pfeil 2.1.5 Reservierte Schlüsselwörter
    Pfeil 2.1.6 Zusammenfassung der lexikalischen Analyse
    Pfeil 2.1.7 Kommentare
  Pfeil 2.2 Anweisungen formen Programme
    Pfeil 2.2.1 Was sind Anweisungen?
    Pfeil 2.2.2 Klassendeklaration
    Pfeil 2.2.3 Die Reise beginnt am main()
    Pfeil 2.2.4 Der erste Methodenaufruf: println()
    Pfeil 2.2.5 Atomare Anweisungen und Anweisungssequenzen
    Pfeil 2.2.6 Mehr zu print(), println() und printf() für Bildschirmausgaben
    Pfeil 2.2.7 Die API-Dokumentation
    Pfeil 2.2.8 Ausdrucksanweisung
    Pfeil 2.2.9 Erste Idee der Objektorientierung
    Pfeil 2.2.10 Modifizierer
  Pfeil 2.3 Datentypen, Typisierung, Variablen und Zuweisungen
    Pfeil 2.3.1 Primitive Datentypen im Überblick
    Pfeil 2.3.2 Variablendeklarationen
    Pfeil 2.3.3 Variablendeklaration mit Wertinitialisierung
    Pfeil 2.3.4 Zuweisungsoperator
    Pfeil 2.3.5 Wahrheitswerte
    Pfeil 2.3.6 Ganzzahlige Datentypen und Literale
    Pfeil 2.3.7 Das binäre (Basis 2), oktale (Basis 8), hexadezimale (Basis 16) Stellenwertsystem *
    Pfeil 2.3.8 Die Fließkommazahlen »float« und »double«
    Pfeil 2.3.9 Alphanumerische Zeichen
    Pfeil 2.3.10 Gute Namen, schlechte Namen
  Pfeil 2.4 Blöcke, Initialisierung und Sichtbarkeit
    Pfeil 2.4.1 Gruppieren von Anweisungen mit Blöcken
    Pfeil 2.4.2 Initialisierung von lokalen Variablen
    Pfeil 2.4.3 Sichtbarkeit und Gültigkeitsbereich
  Pfeil 2.5 Ausdrücke, Operanden und Operatoren
    Pfeil 2.5.1 Ausdrücke
    Pfeil 2.5.2 Arithmetische Operatoren
    Pfeil 2.5.3 Unäres Minus und Plus
    Pfeil 2.5.4 Zuweisung mit Operation
    Pfeil 2.5.5 Präfix- oder Postfix-Inkrement und -Dekrement
    Pfeil 2.5.6 Die relationalen Operatoren und die Gleichheitsoperatoren
    Pfeil 2.5.7 Logische Operatoren: Nicht, Und,Oder, Xor
    Pfeil 2.5.8 Der Rang der Operatoren in der Auswertungsreihenfolge
    Pfeil 2.5.9 Die Typanpassung (das Casting)
    Pfeil 2.5.10 Überladenes Plus für Strings
    Pfeil 2.5.11 Operator vermisst *
  Pfeil 2.6 Bedingte Anweisungen oder Fallunterscheidungen
    Pfeil 2.6.1 Die if-Anweisung
    Pfeil 2.6.2 Die Alternative mit einer if-else-Anweisung wählen
    Pfeil 2.6.3 Der Bedingungsoperator
    Pfeil 2.6.4 Die switch-Anweisung bietet die Alternative
  Pfeil 2.7 Schleifen
    Pfeil 2.7.1 Die while-Schleife
    Pfeil 2.7.2 Die do-while-Schleife
    Pfeil 2.7.3 Die for-Schleife
    Pfeil 2.7.4 Schleifenbedingungen und Vergleiche mit ==
    Pfeil 2.7.5 Ausbruch planen mit break und Wiedereinstieg mit »continue«
    Pfeil 2.7.6 »break« und »continue« mit Marken *
  Pfeil 2.8 Methoden einer Klasse
    Pfeil 2.8.1 Bestandteil einer Methode
    Pfeil 2.8.2 Signatur-Beschreibung in der Java-API
    Pfeil 2.8.3 Aufruf einer Methode
    Pfeil 2.8.4 Methoden ohne Parameter deklarieren
    Pfeil 2.8.5 Statische Methoden (Klassenmethoden)
    Pfeil 2.8.6 Parameter, Argument und Wertübergabe
    Pfeil 2.8.7 Methoden vorzeitig mit return beenden
    Pfeil 2.8.8 Nicht erreichbarer Quellcode bei Methoden
    Pfeil 2.8.9 Rückgabewerte
    Pfeil 2.8.10 Methoden überladen
    Pfeil 2.8.11 Vorgegebener Wert für nicht aufgeführte Argumente *
    Pfeil 2.8.12 Finale lokale Variablen
    Pfeil 2.8.13 Rekursive Methoden *
    Pfeil 2.8.14 Die Türme von Hanoi *
  Pfeil 2.9 Zum Weiterlesen


Rheinwerk Computing - Zum Seitenanfang

2.7 Schleifen  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Schleifen dienen dazu, bestimmte Anweisungen immer wieder abzuarbeiten. Zu einer Schleife gehören die Schleifenbedingung und der Rumpf. Die Schleifenbedingung, ein boolescher Ausdruck, entscheidet darüber, unter welcher Bedingung die Wiederholung ausgeführt wird. In Abhängigkeit von der Schleifenbedingung kann der Rumpf mehrmals ausgeführt werden. Dazu wird bei jedem Schleifendurchgang die Schleifenbedingung geprüft. Das Ergebnis entscheidet, ob der Rumpf ein weiteres Mal durchlaufen (true) oder die Schleife beendet wird (false). Java bietet vier Typen von Schleifen:

  • while-Schleife
  • do-while-Schleife
  • einfache for-Schleife
  • erweiterte for-Schleife (auch For-Each Loop genannt)

Die ersten drei Schleifentypen erklären die folgenden Abschnitte, während die erweiterte for-Schleife nur bei Sammlungen nötig ist und daher später bei Feldern (Kapitel 3, »Klassen und Objekte«) und dynamischen Datenstrukturen (Kapitel 13, »Datenstrukturen und Algorithmen«) Erwähnung findet.


Rheinwerk Computing - Zum Seitenanfang

2.7.1 Die while-Schleife  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Die while-Schleife ist eine abweisende Schleife, die vor jedem Schleifeneintritt die Schleifenbedingung prüft. Ist die Bedingung wahr, führt sie den Rumpf aus, andernfalls beendet sie die Schleife. Wie bei if muss auch bei den Schleifen der Typ der Bedingungen boolean sein. [Wir hatten das Thema bei if schon angesprochen: In C(++) ließe sich while ( i ) schreiben, was in Java while ( i != 0 ) wäre. ]


Beispiel Zähle von 100 bis 40 in Zehnerschritten herunter:

Listing 2.16  WhileLoop.java, main()

int cnt = 100;
while ( cnt >= 40 )
{
  System.out.printf( "Ich erblickte das Licht der Welt
                     "in Form einer %d-Watt-Glühbirne.%n", cnt );
  cnt -= 10;
}

Vor jedem Schleifendurchgang wird der Ausdruck neu ausgewertet, und ist das Ergebnis true, so wird der Rumpf ausgeführt. Die Schleife ist beendet, wenn das Ergebnis false ist. Ist die Bedingung schon vor dem ersten Eintritt in den Rumpf nicht wahr, so wird der Rumpf erst gar nicht durchlaufen.


Hinweis Wird innerhalb des Schleifenkopfs schon alles Interessante erledigt, so muss trotzdem eine Anweisung folgen. Dies ist der passende Einsatz für die leere Anweisung:

Listing 2.17  WhileExit.java, main()

while ( ! new Scanner(System.in).next().equalsIgnoreCase("quit") )
  ;                              // Rumpf ist leer

Nur wenn auf der Kommandozeile quit eingegeben wird, läutet dies das Ende der Schleife ein; andernfalls gibt es eine neue Eingabeaufforderung.


Endlosschleifen

Ist die Bedingung einer while-Schleife immer wahr, dann handelt es sich um eine Endlosschleife. Die Konsequenz ist, dass die Schleife endlos wiederholt wird:

while ( true )
{
  // immer wieder und immer wieder
}

Endlosschleifen bedeuten normalerweise das Aus für jedes Programm. Doch es gibt Hilfe! Aus dieser Endlosschleife können wir mittels break entkommen. Genau genommen beenden aber auch nicht aufgefangene Exceptions oder auch System.exit() die Programme.

In Eclipse lassen sich Programme von außen beenden. Dazu bietet die Ansicht Console eine rote Schaltfläche in Form eines Quadrats, die nach der Aktivierung im Fall eines laufenden Programms die JVM mit den laufenden Programmen beendet.


Rheinwerk Computing - Zum Seitenanfang

2.7.2 Die do-while-Schleife  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Dieser Schleifentyp ist eine annehmende Schleife, da do-while die Schleifenbedingung erst nach jedem Schleifendurchgang prüft. Bevor es zum ersten Test kommt, ist der Rumpf also schon einmal durchlaufen worden:


Beispiel Graf Zahl zählt mit do-while von 1 bis 10:

Listing 2.18  DoWhileLoop.java, main()

int pos = 1;
do
{
  System.out.println( pos );
  pos++;
} while ( pos <= 10 );                // Bemerke das Semikolon

Es ist wichtig, auf das Semikolon hinter der while-Anweisung zu achten. Liefert die Bedingung ein true, so wird der Rumpf erneut ausgeführt. [Das ist in Pascal und Delphi anders. Hier läuft eine Schleife der Bauart repeat ... until Bedingung (das Gegenstrück zu Javas do-while) so lange, bis die Bedingung wahr wird, und bricht dann ab – ist sie falsch, geht es weiter mit einer Wiederholung. Ist in Java die Bedingung erfüllt, bedeutet es das Ende der Schleifendurchläufe; das ist also genau das Gegenteil. Die Schleife vom Typ while Bedingung ... do in Pascal und Delphi entspricht aber genau der while-Schleife in Java. ] Andernfalls wird die Schleife beendet, und das Programm wird mit der nächsten Anweisung nach der Schleife fortgesetzt.

Äquivalenz einer while- und einer do-while-Schleife *

Die do-Schleife wird seltener gebraucht als die while-Schleife. Dennoch lassen sich beide ineinander überführen. Zunächst der erste Fall: Wir ersetzen eine while-Schleife durch eine do-while-Schleife:

while ( Ausdruck )
  Anweisung

Führen wir uns noch einmal vor Augen, was hier passiert. In Abhängigkeit vom Ausdruck wird der Rumpf ausgeführt. Da zunächst ein Test kommt, wäre die do-while-Schleife schon eine Blockausführung weiter. So fragen wir in einem ersten Schritt mit einer if-Anweisung ab, ob die Bedingung wahr ist oder nicht. Wenn ja, dann lassen wir den Programmcode in einer do-while-Schleife abarbeiten.

Die äquivalente do-while-Schleife sieht also wie folgt aus:

if ( Ausdruck )
  do
    Anweisung
  while ( Ausdruck ) ;

Nun der zweite Fall: Wir ersetzen die do-while-Schleife durch eine while-Schleife:

do
  Anweisung
while ( Ausdruck ) ;

Da zunächst die Anweisungen ausgeführt werden und anschließend der Test, schreiben wir für die while-Variante die Ausdrücke einfach vor den Test. So ist sichergestellt, dass diese zumindest einmal abgearbeitet werden:

Anweisung
while ( Ausdruck )
  Anweisung

Rheinwerk Computing - Zum Seitenanfang

2.7.3 Die for-Schleife  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Die for-Schleife ist eine spezielle Variante einer while-Schleife und wird typischerweise zum Zählen benutzt. Genauso wie while-Schleifen sind for-Schleifen abweisend, der Rumpf wird also erst dann ausgeführt, wenn die Bedingung wahr ist.


Beispiel Gib die Zahlen von 1 bis 10 auf dem Bildschirm aus:

Listing 2.19  ForLoop.java, main()

for ( int i = 1; i <= 10; i++ )            // i ist Schleifenzähler
  System.out.println( i );

Eine genauere Betrachtung der Schleife zeigt die unterschiedlichen Segmente:

  • Initialisierung der Schleife. Der erste Teil der for-Schleife ist ein Ausdruck wie i = 1, der vor der Durchführung der Schleife genau einmal ausgeführt wird. Dann wird das Ergebnis verworfen. Tritt in der Auswertung ein Fehler auf, so wird die Abarbeitung unterbrochen, und die Schleife kann nicht vollständig ausgeführt werden. Der erste Teil kann lokale Variablen deklarieren und initialisieren. Diese Zählvariable ist dann außerhalb des Blocks nicht mehr gültig. [Im Gegensatz zu C++ ist das Verhalten klar definiert, und es gibt kein Hin und Her. In C++ implementierten Compilerbauer die Variante einmal so, dass die Variable nur im Block galt, andere interpretierten die Sprachspezifikation so, dass diese auch außerhalb gültig blieb. Die aktuelle C++-Definition schreibt nun vor, dass die Variable außerhalb des Blocks nicht mehr gültig ist. Da es jedoch noch alten Programmcode gibt, haben viele Compilerbauer eine Option eingebaut, mit der das Verhalten der lokalen Variablen bestimmt werden kann. ] Es darf noch keine lokale Variable mit dem gleichen Namen geben.
  • Schleifentest/Schleifenbedingung. Der mittlere Teil, wie i <= 10, wird vor dem Durchlaufen des Schleifenrumpfs – also vor jedem Schleifeneintritt – getestet. Ergibt der Ausdruck false, wird die Schleife nicht durchlaufen und beendet. Das Ergebnis muss, wie bei einer while-Schleife, vom Typ boolean sein. Ist kein Test angegeben, so ist das Ergebnis automatisch true.
  • Schleifen-Inkrement durch einen Fortschaltausdruck. Der letzte Teil, wie i++, wird immer am Ende jedes Schleifendurchlaufs, aber noch vor dem nächsten Schleifeneintritt ausgeführt. Das Ergebnis wird nicht weiter verwendet. Ergibt die Bedingung des Tests true, dann befindet sich beim nächsten Betreten des Rumpfs der veränderte Wert im Rumpf.

Betrachten wir das Beispiel, so ist die Auswertungsreihenfolge folgender Art:

1. Initialisiere i mit 1.
       
2. Teste, ob i <= 10 gilt.
       
3. Ergibt sich true, dann führe den Block aus, sonst ist es das Ende der Schleife.
       
4. Erhöhe i um 1.
       
5. Gehe zu Schritt 2.
       

Schleifenzähler

Wird die for-Schleife zum Durchlaufen einer Variablen genutzt, so heißt der Schleifenzähler entweder Zählvariable oder Laufvariable.

Wichtig sind die Initialisierung und die korrekte Abfrage am Ende. Schnell läuft die Schleife einmal zu oft durch und führt so zu falschen Ergebnissen. Die Fehler bei der Abfrage werden auch »off-by-one error« genannt, wenn zum Beispiel statt <= der Operator < steht. Dann nämlich läuft die Schleife nur bis 9. Ein anderer Name für den Schleifenfehler lautet »fencepost error«. Es geht um die Frage, wie viele Pfähle für einen 100 m langen Zaun nötig sind, sodass alle Pfähle einen Abstand von 10 m haben: 9, 10, 11?

Wann »for« und wann »while«?

Da sich die while- und for-Schleife sehr ähnlich sind, ist die Frage berechtigt, wann die eine und wann die andere zu nutzen ist. Leider verführt die kompakte for-Schleife sehr schnell zu einer Überladung. Manche Programmierer packen gerne alles in den Schleifenkopf hinein, und der Rumpf besteht nur aus einer leeren Anweisung. Dies ist ein schlechter Stil und sollte vermieden werden.

for-Schleifen sollten immer dann benutzt werden, wenn eine Variable um eine konstante Größe erhöht wird. Tritt in der Schleife keine Schleifenvariable auf, die inkrementiert oder dekrementiert wird, sollte eine while-Schleife genutzt werden. Eine do-while-Schleife sollte dann eingesetzt werden, wenn die Abbruchbedingung erst am Ende eines Schleifendurchlaufs ausgewertet werden kann. Auch sollte die for-Schleife dort eingesetzt werden, wo sich alle drei Ausdrücke im Schleifenkopf auf dieselbe Variable beziehen. Vermieden werden sollten unzusammenhängende Ausdrücke im Schleifenkopf. Der schreibende Zugriff auf die Schleifenvariable im Rumpf ist eine schlechte Idee, wenn sie auch gleichzeitig im Kopf modifiziert wird – das ist schwer zu durchschauen und kann leicht zu Endlosschleifen führen.

Eine Endlosschleife mit »for«

Da alle drei Ausdrücke im Kopf der Schleife optional sind, können sie weggelassen werden, und es ergibt sich eine Endlosschleife. Diese Schreibweise ist somit mit while(true) semantisch äquivalent:

for ( ; ; )
  ;

Die trennenden Semikola dürfen nicht verschwinden. Falls demnach keine Schleifenbedingung angegeben ist, ist der Ausdruck immer wahr. Es folgt keine Initialisierung und keine Auswertung des Fortschaltausdrucks.

Geschachtelte Schleifen

Schleifen, und das gilt insbesondere für for-Schleifen, können verschachtelt werden. Syntaktisch ist das auch logisch, da sich innerhalb des Schleifenrumpfs beliebige Anweisungen aufhalten dürfen. Um fünf Zeilen von Sternchen auszugeben, wobei in jeder Zeile immer ein Stern mehr erscheinen soll, schreiben wir:

for ( int i = 1; i <= 5; i++ )
{
  for ( int j = 1; j <= i; j++ )
    System.out.print( "*" );
  System.out.println();
}

Als besonderes Element ist die Abhängigkeit des Schleifenzählers j von i zu werten. Es folgt die Ausgabe:

*
**
***
****
*****

Die übergeordnete Schleife nennt sich äußere Schleife, die untergeordnete innere Schleife. In unserem Beispiel wird die äußere Schleife die Zeilen zählen und die innere die Sternchen in eine Zeile ausgeben, also für die Spalte verantwortlich sein.

Da Schleifen beliebig tief geschachtelt werden können, muss besonderes Augenmerk auf die Laufzeit gelegt werden. Die inneren Schleifen werden immer so oft ausgeführt, wie die äußere Schleife durchlaufen wird.

for-Schleifen und ihr Komma-Operator *

Im ersten und letzten Teil einer for-Schleife lässt sich ein Komma einsetzen. Damit lassen sich entweder mehrere Variablen gleichen Typs deklarieren – wie wir es schon kennen – oder mehrere Ausdrücke nebeneinander schreiben. [Wenn Java eine ausdrucksorientierte Sprache wäre, könnten wir hier beliebige Programme hineinlegen. ] Mit den Variablen i und j können wir so eine kleine Multiplikationstabelle aufbauen:

for ( int i = 1, j = 9; i <= j; i++, j-- )
  System.out.printf( "%d * %d = %d%n", i, j, i*j );

Dann ist die Ausgabe:

1 * 9 = 9
2 * 8 = 16
3 * 7 = 21
4 * 6 = 24
5 * 5 = 25

Ein weiteres Beispiel mit komplexerer Bedingung wäre das folgende, das vor dem Schleifendurchlauf den Startwert für die Variablen x und y initialisiert, dann x und y heraufsetzt und die Schleife so lange ausführt, bis x und y beide 10 sind:

int x, y;
for ( x = initX(), y = initY(), x++, y++;
      ! (x == 10 && y == 10);
      x += xinc(), y += yinc() )
{
  // ...
}

Tipp Komplizierte for-Schleifen sind lesbarer, wenn die drei for-Teile in getrennten Zeilen stehen.



Rheinwerk Computing - Zum Seitenanfang

2.7.4 Schleifenbedingungen und Vergleiche mit ==  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Eine Schleifenabbruchbedingung kann ganz unterschiedlich aussehen. Beim Zählen ist es häufig der Vergleich auf einen Endwert. Oft steckt an dieser Stelle ein absoluter Vergleich mit ==, der aus zwei Gründen problematisch werden kann.

Sehen wir uns das erste Problem anhand einiger Programmzeilen an:

int i = ...;
while ( i != 9 )
  i++;

Ist der Wert der Variablen i kleiner als 9, so haben wir beim Zählen kein Problem, denn dann ist anschließend spätestens bei 9 Schluss. Ist der Wert allerdings echt größer als 9, so ist die Bedingung ebenso wahr, und der Schleifenrumpf wird ziemlich lange durchlaufen – genau genommen so weit, bis wir durch einen Überlauf wieder bei 0 beginnen und dann auch bei 9 landen. Die Absicht ist sicherlich eine andere gewesen. Die Schleife sollte nur so lange zählen, wie i kleiner 9 ist, und sonst nicht. Daher passt Folgendes besser:

int i = ...;
while ( i < 9 )
  i++;

Jetzt rennt der Interpreter bei Zahlen größer 9 nicht endlos weiter, sondern stoppt die Schleife sofort.

Rechenungenauigkeiten

Das zweite Problem ergibt sich bei Fließkommazahlen. Es ist sehr problematisch, echte Vergleiche zu fordern:

double d = 0.0;
while ( d != 1.0 )               // Achtung! Problematischer Vergleich!
{
  d += 0.1;
  System.out.println( d );
}

Lassen wir das Programmsegment laufen, so sehen wir, dass die Schleife hurtig über das Ziel hinausschießt:

0.1
0.2
0.30000000000000004
0.4
0.5
0.6
0.7
0.7999999999999999
0.8999999999999999
0.9999999999999999
1.0999999999999999
1.2
1.3

Und das so lange, bis das Auge müde wird ...

Bei Fließkommawerten bietet es sich daher immer an, mit den relationalen Operatoren < oder > zu arbeiten.

Eine zweite Möglichkeit neben dem echten Kleiner-/Größer-Vergleich ist, eine erlaubte Abweichung (Delta) zu definieren. Mathematiker bezeichnen die Abweichung von zwei Werten mit dem griechischen Kleinbuchstaben Epsilon. Wenn wir einen Vergleich von zwei Fließkommazahlen anstreben und bei einem Gleichheitsvergleich eine Toleranz mit betrachten wollen, so schreiben wir einfach:

if ( Math.abs(x – y) <= epsilon )
  ...

Epsilon ist die erlaubte Abweichung. Math.abs(x) berechnet von einer Zahl x den Absolutwert.

Wie Bereichsangaben schreiben? *

Für Bereichsangaben der Form a >= 23 && a <= 42 empfiehlt es sich, den unteren Wert in den Vergleich einzubeziehen, den Wert für die obere Grenze jedoch nicht (inklusive untere Grenzen und exklusive obere Grenzen). Für unser Beispiel, in dem a im Intervall bleiben soll, ist Folgendes besser: a >= 23 && a < 43. Die Begründung dafür ist einleuchtend:

  • Die Größe des Intervalls ist die Differenz aus den Grenzen.
  • Ist das Intervall leer, so sind die Intervallgrenzen gleich.
  • Die untere Grenze ist nie größer als die obere Grenze.

Hinweis Die Standardbibliothek verwendet diese Konvention auch durchgängig, etwa im Fall von substring() bei String-Objekten oder subList() bei Listen oder bei der Angabe von Array-Indexwerten.


Die Vorschläge können für normale Schleifen mit Vergleichen übernommen werden. So ist eine Schleife mit zehn Durchgängen besser in der Form

for ( i = 0; i < 10; i++ )

formuliert als in der semantisch äquivalenten Form:

for ( i = 0; i <= 9; i++ )

Rheinwerk Computing - Zum Seitenanfang

2.7.5 Ausbruch planen mit break und Wiedereinstieg mit »continue«  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Wird innerhalb einer for-, while- oder do-while-Schleife eine break-Anweisung eingesetzt, so wird der Schleifendurchlauf beendet und die Abarbeitung bei der ersten Anweisung nach der Schleife fortgeführt.


Beispiel Führe die Schleife so lange durch, bis i den Wert 0 hat:

int i = 10;

while ( true )
  if ( i-- == 0 )
    break;

Die Anweisung ist nützlich, um im Programmblock festzustellen, ob die Schleife noch einmal durchlaufen werden soll. Sie entlastet den Schleifenkopf, der sonst die Bedingung testen würde. Da ein kleines break jedoch im Programmtext verschwinden könnte, seine Bedeutung aber groß ist, sollte ein kleiner Hinweis auf diese Anweisung gesetzt werden.

break lässt sich gut verwenden, um aus einer Schleife vorzeitig auszubrechen, ohne Flags zu benutzen. Dazu ein Beispiel, was vermieden werden sollte:

boolean endFlag = false;
do
{
  if ( condition )
  {
    // Code ohne Ende
    endFlag = true;
  }
} while ( anotherCondition && ! endFlag );

Stattdessen schreiben wir:

do
{
  if ( condition )
  {
    // Code wieder ohne Ende
    break;
  }
} while ( anotherCondition );

Die alternative Lösung stellt natürlich einen Unterschied dar, wenn nach dem if noch Anweisungen in der Schleife stehen.

Innerhalb einer for-, while- oder do-while-Schleife lässt sich eine continue-Anweisung einsetzen, die nicht wie break die Schleife beendet, sondern zum Schleifenkopf zurückgeht. Nach dem Auswerten des Fortschaltausdrucks wird im nächsten Schritt erneut geprüft, ob die Schleife weiter durchlaufen werden soll. Ein häufiges Einsatzfeld sind Schleifen, die im Rumpf immer wieder Werte so lange holen und testen, bis diese für die Weiterverarbeitung geeignet sind.


Beispiel Gib die positiven geraden Zahlen von 0 bis 10 aus:

for ( int i = 0; i <= 10; i++ )
{
  if ( i % 2 == 1 )
    continue;

  System.out.println( i + " ist eine gerade Zahl" );
}

Manche Programmstücke sind aber ohne continue lesbarer. Ein continue am Ende einer if-Abfrage kann durch einen else-Teil bedeutend klarer gefasst werden. Zunächst das schlechte Beispiel:

while ( condition )       // Durch continue verzuckert
{
  if ( anotherCondition )
  {
    // Code,Code,Code
    continue;
  }
  // Weiterer schöner Code
}

Viel deutlicher ist:

while ( condition )
{
  if ( anotherCondition )
  {
    // Code, Code, Code
  }
  else
  {
    // Weiterer schöner Code
  }
}

Rheinwerk Computing - Zum Seitenanfang

2.7.6 »break« und »continue« mit Marken *  topZur vorigen Überschrift

Obwohl das Schlüsselwort goto in der Liste der reservierten Wörter auftaucht, erlaubt Java keine beliebigen Sprünge, und goto ist ohne Funktionalität. Allerdings lassen sich in Java Anweisungen – oder ein Block, der eine besondere Anweisung ist – markieren. Ein Grund für die Einführung von Markierungen ist der, dass break bzw. continue mehrdeutig ist:

  • Wenn es zwei ineinander verschachtelte Schleifen gibt, würde ein break in der inneren Schleife nur die innere abbrechen. Was ist jedoch, wenn die äußere Schleife beendet werden soll? Das Gleiche gilt für continue, wenn die äußere Schleife weiter vorgesetzt werden soll und nicht die innere.
  • Nicht nur Schleifen nutzen das Schlüsselwort break, sondern auch die switch-Anweisung. Was ist, wenn eine Schleife eine switch-Anweisung enthält, doch nicht der lokale case-Zweig mit break beendet werden soll, sondern die ganze Schleife mit break abgebrochen werden soll?

Die Sprachdesigner von Java haben sich dazu entschlossen, Markierungen einzuführen, sodass break und continue die markierte Anweisung entweder verlassen oder wieder durchlaufen können. Falsch eingesetzt, können sie natürlich zu Spaghetti-Code wie aus der Welt der unstrukturierten Programmiersprachen führen. Doch als verantwortungsvolle Java-Programmierer werden wir das Feature natürlich nicht missbrauchen.

»break« mit einer Marke für Schleifen

Betrachten wir ein erstes Beispiel mit einer Marke (engl. label), in dem break nicht nur aus der inneren Teufelsschleife ausbricht, sondern aus der äußeren gleich mit. Marken werden definiert, indem ein Bezeichner mit Doppelpunkt abgeschlossen und vor eine Anweisung gesetzt wird – die Anweisung wird damit markiert wie eine Schleife:

Listing 2.20  BreakAndContinueWithLabels.java, main()

heaven:
while ( true )
{
  hell:
  while ( true )
  {
    break /* continue */ heaven;
  }
  // System.out.println( "hell" );
}
System.out.println( "heaven" );

Ein break ohne Marke in der inneren while-Schleife beendet nur die innere Wiederholung, und ein continue würde zur Fortführung dieser inneren while-Schleife führen. Unser Beispiel zeigt die Anwendung einer Marke hinter den Schlüsselwörtern break und continue.

Das Beispiel benutzt die Marke hell nicht, und die Zeile mit der Ausgabe »hell« ist bewusst ausgeklammert, denn sie ist nicht erreichbar und würde andernfalls zu einem Compilerfehler führen. Dass die Anweisung nicht erreichbar ist, ist klar, denn mit einem break heaven kommt das Programm nie zur nächsten Anweisung hinter der inneren Schleife, und somit ist eine Konsolenausgabe nicht erreichbar.

Setzen wir statt break heaven ein break hell in die innere Schleife, ändert sich dies:

heaven:
while ( true )
{
  hell:
  while ( true )
  {
    break /* continue */ hell;
  }
  System.out.println( "hell" );
}
// System.out.println( "heaven" );

In diesem Szenario ist die Ausgabe »heaven« nicht erreichbar und muss auskommentiert werden. Das break hell in der inneren Schleife wirkt wie ein einfaches break ohne Marke, und das ablaufende Programm führt laufend zu Bildschirmausgaben von »hell«.


Rätsel Warum übersetzt der Compiler Folgendes ohne Murren?

Listing 2.21  WithoutComplain.java

class WithoutComplain
{
  static void main( String[] args )
  {
    http://www.tutego.de/
    System.out.print( "Da gibt's Java-Tipps und -Tricks." );
  }
}

Mit dem »break« und einer Marke aus dem »switch« aussteigen

Da dem break mehrere Funktionen in der Sprache Java zukommen, kommt es zu einer Mehrdeutigkeit, wenn im case-Block einer switch-Anweisung ein break eingesetzt wird.

Im folgenden Beispiel läuft eine Schleife einen String ab. Der Zugriff auf ein Zeichen im String realisiert die String-Objektmethode charAt(); die Länge eines Strings liefert length(). Als Zeichen im String sollen C, G, A, T erlaubt sein. Für eine Statistik über die Anzahl der einzelnen Buchstaben zählt eine switch-Anweisung beim Treffer jeweils die richtige Variable c, g, a, t um 1 hoch. Falls ein falsches Zeichen im String vorkommt, wird die Schleife beendet. Und genau hier bekommt die Markierung ihren Auftritt:

Listing 2.22  SwitchBreak.java, main()

String dnaBases = "CGCAGTTCTTCGGXAC";
int a = 0, g = 0, c = 0, t = 0;

loop:
for ( int i = 0; i < dnaBases.length(); i++ )
{
  switch ( dnaBases.charAt( i ) )
  {
    case 'A': case 'a':
      a++;
      break;
    case 'G': case 'g':
      g++;
      break;
    case 'C': case 'c':
      c++;
      break;
    case 'T': case 't':
      t++;
      break;
    default:
      System.err.println( "Unbekannte Nukleinbasen " + dnaBases.charAt( i ) );
      break loop;
  }
}

System.out.printf( "Anzahl: A=%d, G=%d, C=%d, T=%d%n", a, g, c, t );

Hinweis Marken können vor allen Anweisungen (und Blöcke sind damit eingeschlossen) definiert werden; in unserem ersten Fall haben wir die Marke vor die while(true)-Schleife gesetzt. Interessanterweise kann ein break mit einer Marke nicht nur eine Schleife und case verlassen, sondern auch einen ganz einfachen Block:

label:
{

  break label;
  …
}

Somit entspricht das break label einem goto zum Ende des Blocks.

Das break kann nicht durch continue ausgetauscht werden, da continue in jedem Fall eine Schleife braucht. Und ein normales break ohne Marke wäre im Übrigen nicht gültig und könnte nicht den Block verlassen.



Rätsel Wenn Folgendes in der main()-Methode stünde, würde es der Compiler übersetzen? Was wäre die Ausgabe? Achte genau auf die Leerzeichen!

int val = 2;
switch ( val
{
  case 1:
    System.out.println( 1 );
  case2:
    System.out.println( 2 );
  default:
    System.out.println( 3 );
}



Ihr Kommentar

Wie hat Ihnen das <openbook> gefallen? Wir freuen uns immer über Ihre freundlichen und kritischen Rückmeldungen. >> Zum Feedback-Formular
 <<   zurück
 Ihre Meinung?
Wie hat Ihnen das <openbook> gefallen?
Ihre Meinung

 Buchempfehlungen
Zum Katalog: Java ist auch eine Insel






 Java ist auch
 eine Insel


Zum Katalog: Java SE Bibliotheken






 Java SE Bibliotheken


Zum Katalog: Professionell entwickeln mit Java EE 7






 Professionell
 entwickeln mit
 Java EE 7


Zum Katalog: Einstieg in Eclipse






 Einstieg in
 Eclipse


Zum Katalog: Einstieg in Java






 Einstieg in
 Java


 Shopping
Versandkostenfrei bestellen in Deutschland und Österreich
InfoInfo




Copyright © Rheinwerk Verlag GmbH 2011
Für Ihren privaten Gebrauch dürfen Sie die Online-Version natürlich ausdrucken. Ansonsten unterliegt das <openbook> denselben Bestimmungen, wie die gebundene Ausgabe: Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten einschließlich der Vervielfältigung, Übersetzung, Mikroverfilmung sowie Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.


[Rheinwerk Computing]

Rheinwerk Verlag GmbH, Rheinwerkallee 4, 53227 Bonn, Tel.: 0228.42150.0, Fax 0228.42150.77, service@rheinwerk-verlag.de