שאלת מבחן בתכנות מונחה עצמים - אוניברסיטת בר-אילן 2023 - מעקב אחר קוד

בג'אווה, מה מבין הבאים לא יכולה להיות תוצאת הרצת המתודה `isWonderful`? תזכורת: `equals` היא מתודה המוגדרת במחלקה `Object` ואשר מחזירה `true` רק אם עצם הקלט שווה בתוכנו לעצם שקרא למתודה. ניתן להניח כי כל המחלקות מממשות את `equals` כנדרש. ```java public static String isWonderful(Object o1, Object o2) { String s = "won"; if (o1 != o2) { o1 = o2; s += "der"; } if (!o1.equals(o2)) { s += "ful"; } return s; } ``` .1 לא ייתכן שהמתודה תחזיר `wonder` .2 לא ייתכן שהמתודה תחזיר `won` .3 לא ייתכן שייזרק חריג מסוג `NullPointerException` .4 לא ייתכן שהמתודה תחזיר `wonful`

רמז: נתחו את מצב המצביעים `o1` ו-`o2` רגע לפני ביצוע התנאי השני (`!o1.equals(o2)`). שימו לב כיצד התנאי והפקודות בבלוק ה-`if` הראשון משפיעים על מצבם.

פתרון: התשובה הנכונה היא 4. לא ייתכן שהמתודה תחזיר `wonful`. ננתח את זרימת המתודה `isWonderful`: 1. המשתנה `s` מאותחל למחרוזת `"won"`. 2. התנאי הראשון, `if (o1 != o2)`, בודק **שוויון מצביעים (reference equality)**. כלומר, האם `o1` ו-`o2` מצביעים לאותו אובייקט בזיכרון. 3. התנאי השני, `if (!o1.equals(o2))`, בודק **שוויון תוכני (content equality)**. כלומר, האם האובייקטים שקולים בתוכנם, על פי המימוש של המתודה `equals`. כעת נבחן את כלל המקרים האפשריים (בהנחה שלא נזרק חריג): **מקרה א': `o1` ו-`o2` מצביעים לאותו אובייקט (`o1 == o2`).** - התנאי הראשון `(o1 != o2)` יתקיים כ-`false`. - גוף ה-`if` הראשון לא יתבצע, והמשתנה `s` יישאר `"won"`. - נגיע לתנאי השני `(!o1.equals(o2))`. מכיוון ש-`o1` ו-`o2` הם אותו מצביע, ובהתאם לחוזה של `equals`, הביטוי `o1.equals(o2)` חייב להחזיר `true`. - לכן, התנאי `!o1.equals(o2)` יתקיים כ-`false`. - גוף ה-`if` השני לא יתבצע. - המתודה תחזיר `"won"`. **מקרה ב': `o1` ו-`o2` מצביעים לאובייקטים שונים (`o1 != o2`).** - התנאי הראשון `(o1 != o2)` יתקיים כ-`true`. - גוף ה-`if` הראשון יתבצע: - המצביע `o1` יקבל את ערך המצביע `o2` באמצעות הפקודה `o1 = o2`. כעת, **`o1` ו-`o2` מצביעים לאותו אובייקט**. - למשתנה `s` תתווסף המחרוזת `"der"`, וערכו יהיה `"wonder"`. - נגיע לתנאי השני `(!o1.equals(o2))`. מכיוון שכעת `o1` ו-`o2` הם אותו מצביע, הביטוי `o1.equals(o2)` חייב להחזיר `true`. - לכן, התנאי `!o1.equals(o2)` יתקיים כ-`false`. - גוף ה-`if` השני לא יתבצע. - המתודה תחזיר `"wonder"`. בשני המקרים, התנאי השני `(!o1.equals(o2))` תמיד מתקיים כ-`false`. הסיבה לכך היא שבזמן הערכת התנאי, המשתנים `o1` ו-`o2` תמיד יחזיקו את אותו המצביע. לכן, גוף ה-`if` השני, `s += "ful";`, הוא למעשה **קוד בלתי נגיש (unreachable code)**. מכאן נובע שהמחרוזת `"ful"` לעולם לא תתווסף ל-`s`, וכל פלט המכיל אותה אינו אפשרי. לכן, לא ייתכן שהמתודה תחזיר `"wonful"`. **בדיקת שאר האפשרויות:** - `wonder`: אפשרי, למשל `isWonderful(new String("a"), new String("b"))`. - `won`: אפשרי, למשל `Object obj = new Object(); isWonderful(obj, obj)`. - `NullPointerException`: אפשרי. למשל, אם `o2` הוא `null` ו-`o1` אינו `null`, אז בתוך ה-`if` הראשון `o1` יהפוך ל-`null`, והקריאה `o1.equals(o2)` תזרוק חריג. גם אם שניהם `null` מההתחלה, הקריאה ל-`equals` תזרוק חריג. $\blacksquare$