שאלת מבחן בתכנות מונחה עצמים - אוניברסיטת בר-אילן 2021 - אובייקטים

(hello) מה ניתן לומר על קוד הג'אווה הבא (בהנחה שהוא לבדו מופיע בתוך מתודת `main`)? הערה: בנספח מופיע חומר עזר (תיעוד של הספריה הסטנדרטית) עבור המתודות המופיעות בקוד. ```java Object o = "Hello"; o = ((String)o).replace('H', 'Y'); o = o.toLowerCase(); ``` 1. השורה השניה של הקוד (המכילה קריאה ל- `replace`) לא תתקמפל 2. השורה השלישית של הקוד (המכילה קריאה ל- `toLowerCase`) לא תתקמפל 3. הקוד יתקמפל, אך יזרוק שגיאה בזמן ריצה 4. הקוד מתקמפל ורץ ובסופו `o` יהיה המחרוזת `Hello` 5. הקוד מתקמפל ורץ ובסופו `o` יהיה המחרוזת `yello`

רמז: הקומפיילר קובע אילו מתודות ניתן להפעיל על משתנה לפי הטיפוס הסטטי (המוצהר) שלו, לא לפי הטיפוס הדינמי (של האובייקט בפועל). מהו הטיפוס המוצהר של המשתנה `o`?

פתרון: התשובה הנכונה היא 2. נתחבר את הקוד שורה אחר שורה: 1. `Object o = "Hello";` בשורה זו אנו מגדירים משתנה `o` מהטיפוס `Object` ומאתחלים אותו עם אובייקט `String`. זהו **upcasting** (העלאה בסוג) חוקי לחלוטין, מכיוון שכל מחרוזת היא גם **אובייקט** (`String` יורשת מ-`Object`). בזמן קומפילציה, הטיפוס של `o` הוא `Object`, אך בזמן ריצה, האובייקט שהוא מצביע אליו הוא מסוג `String`. 2. `o = ((String)o).replace('H', 'Y');` בשורה זו, כדי לקרוא למתודה `replace` השייכת למחלקה `String`, אנו חייבים לבצע **downcasting** (הורדה בסוג) למשתנה `o` מטיפוס `Object` לטיפוס `String`. ההמרה `(String)o` תצליח בזמן ריצה כיוון ש-`o` אכן מצביע לאובייקט מסוג `String`. המתודה `replace` מחזירה אובייקט `String` חדש, "Yello", וההשמה ל-`o` היא שוב **upcasting** חוקי. לכן, שורה זו תתקמפל ותרוץ ללא שגיאות. 3. `o = o.toLowerCase();` כאן הבעיה. הקומפיילר בודק את הטיפוס *הסטטי* (המוצהר) של המשתנה `o`, שהוא `Object`. למחלקה `Object` אין מתודה בשם `toLowerCase()`. מכיוון שהקומפיילר לא מוצא מתודה כזו עבור הטיפוס `Object`, הוא יפיק שגיאת קומפילציה. כדי שהקוד יתקמפל, היה צורך לבצע שוב **casting** ל-`String`: `o = ((String)o).toLowerCase();`. ללא ה-casting, הקוד לא יעבור קומפילציה.