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

שאלה זו מתייחסת לקוד בנספח \[Lamp\]. נתון לנו כי `lamp` מצביע למופע של אחת המחלקות הנתונות בנספח, אך לא נתון כיצד נבנה מופע זה (מה היו הארגומנטים לבנאי, האם הופעלו עליו פקודות לאחר יצירתו וכדומה). מה מהבאים יכול להיות מודפס ע"י הקוד הבא? ```java lamp.turnOn(); lamp.turnOff(); ``` .1 ייתכן שיודפס `Blue; on; Blue; MyLamp! off;` .2 ייתכן שיודפס `on; MyLamp! off;` .3 ייתכן שיודפס `Blue; on; MyLamp! MyLamp! off;` .4 ייתכן שיודפס `MyLamp! on`

רמז: שימו לב שהפלט מהקריאה ל-`turnOn` מרמז על מצב מסוים של האובייקט, בעוד שהפלט מהקריאה ל-`turnOff` מרמז על מצב אחר. כיצד יכול אותו אובייקט להציג התנהגות התלויה במצבים שונים?

פתרון: התשובה הנכונה היא 3. ננתח מדוע הפלט `Blue; on; MyLamp! MyLamp! off;` אפשרי. הפלט מורכב משתי קריאות לפונקציות על אותו אובייקט `lamp`. הקריאה הראשונה, `lamp.turnOn()`, מפיקה את הפלט `Blue; on;`. הקריאה השנייה, `lamp.turnOff()`, מפיקה את הפלט `MyLamp! MyLamp! off;`.\n\nהתופעה המעניינת היא שהקריאה הראשונה מרמזת שלמנורה יש צבע (`Blue`), והמתודה `turnOn` משתמשת בו. לעומת זאת, הקריאה השנייה לאותו אובייקט לא משתמשת בצבע זה. תופעה זו אפשרית אם למתודה `turnOn` יש **תופעת לוואי** (side effect): היא משנה את המצב הפנימי של האובייקט כך שהקריאה הבאה ל-`turnOff` תתנהג באופן שונה.\n\nלהלן דוגמה למבנה מחלקות המממש התנהגות זו:\n\n```java\nclass Lamp {\n public void turnOn() { System.out.print("on;"); }\n public void turnOff() { System.out.print("off;"); }\n}\n\nclass MyLamp extends Lamp {\n private String color;\n\n public MyLamp(String color) {\n this.color = color;\n }\n\n @Override\n public void turnOn() {\n if (this.color != null) {\n System.out.print(this.color + "; ");\n }\n super.turnOn();\n this.color = null; // תופעת לוואי: שינוי מצב האובייקט\n }\n\n @Override\n public void turnOff() {\n // מכיוון שהצבע אופס, התנאי הבא לא יתקיים\n if (this.color != null) {\n System.out.print(this.color + "; ");\n }\n System.out.print("MyLamp! ");\n System.out.print("MyLamp! ");\n super.turnOff();\n }\n}\n```\n\nכעת, נבצע **מעקב אחר הקוד** עם ההנחה ש-`lamp` הוא מופע של `MyLamp` שנוצר עם הצבע "Blue":\n1. `Lamp lamp = new MyLamp("Blue");`\n2. `lamp.turnOn();`\n - בזכות **פולימורפיזם**, נקראת המתודה `turnOn` של `MyLamp`.\n - המשתנה `color` הוא "Blue", לכן יודפס `Blue; `.\n - נקראת `super.turnOn()`, אשר מדפיסה `on;`.\n - המשתנה `color` מתעדכן ל-`null`.\n - הפלט עד כה: `Blue; on;`.\n3. `lamp.turnOff();`\n - נקראת המתודה `turnOff` של `MyLamp`.\n - המשתנה `color` הוא כעת `null`, לכן התנאי הראשון לא מתקיים והצבע לא יודפס.\n - יודפס `MyLamp! ` פעמיים.\n - נקראת `super.turnOff()`, אשר מדפיסה `off;`.\n - פלט שלב זה: `MyLamp! MyLamp! off;`.\n\nהפלט הכולל הוא `Blue; on; MyLamp! MyLamp! off;`, בדיוק כמו באפשרות 3. לכן, אפשרות זו ייתככן שתודפס. שאר האפשרויות פחות סבירות בהקשר של שאלה עם תשובה נכונה יחידה, מכיוון שלמשל ניתן לבנות היררכיית מחלקות אחת שתפיק גם את פלט 1 וגם את פלט 2 (כתלות בארגומנטים ל**בנאי**), מה שהיה הופך את השאלה לדו-משמעית.$\blacksquare$