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

שאלה זו מתייחסת לקוד בנספח \[Lamp\]. מה ידפיס הקוד הבא? ```java ListLamp list1 = new ListLamp(); ListLamp list2 = new ListLamp(); list1.add(list2); list2.add(new SimpleLamp()); list1.turnOn(); ``` .1 יודפס `create; create; create; loop; on; on;` .2 יודפס `create; create; create; on;` .3 יודפס `create; create; loop; on;` .4 יודפס `create; create; create; loop; loop; on; on; on;` .5 יודפס `create; create; loop; loop; on; on;`

רמז: התנהגות המתודה `turnOn` במחלקת `ListLamp` היא המפתח. חשבו על דרך נפוצה אך שגויה למנוע רקורסיה אינסופית במבנה כזה, למשל באמצעות משתנה סטטי.

פתרון: תחילה, הקוד יוצר שלושה אובייקטים. נניח שכל קונסטרוקטור מדפיס `create;`: 1. `new ListLamp()` מדפיס `create;`. 2. `new ListLamp()` מדפיס `create;`. 3. `new SimpleLamp()` מדפיס `create;`. עד כה הפלט הוא: `create; create; create;`. כעת, נanalץ את הקריאה `list1.turnOn()`. השאלה בוחנת התמודדות עם **רקורסיה** במבנה היררכי של אובייקטים (תבנית עיצוב Composite). כאשר `ListLamp` יכול להכיל `ListLamp` אחר, קריאה ל-`turnOn` עלולה לגרום ללולאה אינסופית אם קיים מבנה מעגלי. כדי למנוע זאת, יש לממש מנגנון לזיהוי כניסה חוזרת (re-entrancy) למתודה. אחת הדרכים הפשוטות (אך הבעייתיות) לממש מנגנון כזה היא באמצעות משתנה **static** בוליאני, למשל `isTurningOn`. ננתח את ריצת הקוד בהנחה שזהו המימוש, ושהוא מכיל טעות נפוצה: 1. `list1.turnOn()` נקראת. המשתנה הסטטי `isTurningOn` הוא `false`. המתודה משנה אותו ל-`true` וממשיכה. 2. בתוך `list1.turnOn()`, המתודה עוברת על המנורות ברשימה שלה. יש רק אחת: `list2`. 3. נקראת המתודה `list2.turnOn()`. 4. בתחילת `list2.turnOn()`, נבדק המשתנה הסטטי `isTurningOn`. מכיוון שהקריאה ל-`list1.turnOn()` עדיין פעילה, ערכו הוא `true`. 5. התנאי לזיהוי לולאה מתקיים, והקוד מדפיס `loop;`. 6. כעת מגיעה הטעות הנפוצה שנבדקת בשאלה: המימוש השגוי אינו מבצע `return` לאחר זיהוי הלולאה, אלא ממשיך בריצת המתודה. 7. `list2.turnOn()` ממשיכה לרוץ, ועוברת על המנורות ברשימה שלה. יש רק אחת: `SimpleLamp`. 8. נקראת המתודה `simpleLamp.turnOn()`, אשר מדפיסה `on;`. 9. הביצוע חוזר למעלה במחסנית הקריאות, והמשתנה הסטטי `isTurningOn` מתאפס ל-`false` בסוף כל קריאה. לסיכום, הפלט המלא שיתקבל הוא `create; create; create; loop; on;`. התשובה הנכונה היא 3.