Основные конструкции языков Java и C#

Инструкции

Большинство видов инструкций в Java и C# являются общими и заимствованы из языка C. В обоих языках есть понятие блока — набора инструкций, заключенного в фигурные скобки.

• Пустая инструкция ; допускается в обоих языках.
• Декларации локальных переменных устроены совершенно одинаково — указывается тип переменной, затем ее идентификатор, а затем, возможно, инициализация.

  Инициализировать переменную можно каким-то значением ее типа. Использование неинициализированных переменных во многих случаях определяется компилятором и считается ошибкой (но не всегда). Однако даже при отсутствии инициализации переменной, ей все равно будет присвоено значение по умолчанию для данного типа.

  Массивы могут быть инициализированы с помощью специальных выражений, перечисляющих значения элементов массива, например

  int[][] array = new int[][]{{0, 1}, {2, 3, 4}}; Ag
• Инструкция может быть помечена с помощью метки, которая стоит перед самой инструкцией и отделяется от нее с помощью двоеточия.
• Инструкция может быть построена добавлением точки с запятой в конец выражения определенного вида. Такое выражение должно быть одним из следующих:
  • присваиванием;
  • выражением, в котором последним оператором было уменьшение или увеличение на единицу ( ++, -- ), все равно, префиксное или постфиксное;
  • вызовом метода в объекте или классе (в C# — еще и вызовом делегата);
  • созданием нового объекта.
• Условная инструкция имеет вид

  if(expression) statement Ag

  или

  if(expression) statement else statement1 Ag

  где expression — выражение логического типа (или приводящегося к логическому), а statement и statement1 — инструкции.
• Инструкция выбора имеет вид

  switch(expression) { … } Ag

  Внутри ее блока различные варианты действий для различных значений выражения expression описываются с помощью списков инструкций, помеченных либо меткой case с возможным значением выражения, либо меткой default. Группа инструкций, помеченная default, выполняется, если значение выражения выбора не совпало ни с одним из значений, указанных в метках case. Один набор инструкций может быть помечен несколькими метками. Наборы инструкций могут отделяться друг от друга инструкциями break ;

  Тип expression может быть целочисленным или приводящимся к нему, либо перечислимым типом. В C# допускается использование для выбора выражений типа string.

  Значения, которые используются в метках case, должны быть константными выражениями.

  В Java группа инструкций для одного значения может оканчиваться инструкцией break, а может и не оканчиваться. Во втором случае после ее выполнения управление переходит на следующую группу инструкций.

  В C# группа инструкций для одного значения (включая и группу, помеченную default ) всегда должна оканчиваться либо break, либо goto default, либо goto case value с каким-то из значений, указанных в рамках той же инструкции выбора.

  public class A { public static void main(String[] args) { if(args.length > 0) { int n = Integer.parseInt(args[0]); switch(n) { case 0: System.out.println("n = 0"); case 1: System.out.println ("n = 0 or n = 1"); break; case 2:case 3: System.out.println ("n = 2 or n = 3"); break; default: System.out.println ("n is out of [0..3]"); } } else System.out.println("No arguments"); } }

  using System; public class A { public static void Main(string[] args) { if(args.Length > 0) { int n = Int32.Parse(args[0]); switch(n) { case 0: Console.WriteLine("n = 0"); goto case 1; case 1: Console.WriteLine ("n = 0 or n = 1"); break; case 2:case 3: Console.WriteLine ("n = 2 or n = 3"); break; default: Console.WriteLine ("n is out of [0..3]"); break; } } else Console.WriteLine("No arguments"); } }
• Циклы while и do в обоих языках устроены одинаково:

  while(expression) statement Ag
  do statement while(expression); Ag

  Здесь expression — логическое выражение, условие цикла, statement — тело цикла. Правила выполнения этих циклов фактически заимствованы из языка C. Первый на каждой итерации проверяет условие и, если оно выполнено, выполняет свое тело, а если нет — передает управление дальше. Второй цикл сначала выполняет свое тело, а потом проверяет условие.
• Цикл for в обоих языках заимствован из языка C.

  for(A; B; C) statement Ag

  выполняется практически как

  A; while(B) { statement  C; } Ag

  Любой из элементов A, B, C может отсутствовать, B должно быть выражением логического типа (при отсутствии оно заменяется на true ), A и С должны быть наборами выражений ( A может включать и декларации переменных), разделенных запятыми.

  Помимо обычного for, в обоих языках имеется специальная конструкция для цикла, перебирающего элементы коллекции.

  В Java синтаксис цикла перебора элементов коллекции такой: for ( finalopt type id : expression ) statement При этом выражение expression должно иметь тип java.lang.Iterable или тип массива. В первом случае такой цикл эквивалентен следующему ( T далее обозначает тип результат метода iterator() у expression, v — нигде не используемое имя). for(T v = expression.iterator(); v.hasNext(); ) { finalopt type id = v.next(); statement } Во втором случае, когда expression — массив типа T[], эта конструкция эквивалентна следующей ( a, i — нигде не используемые имена) T[] a = expression; for(int i = 0; i < a.length; i++) { finalopt type id = v.next(); statement }	В C# синтаксис цикла перебора элементов коллекции такой: foreach ( type id in expression ) statement Выражение expression должно быть массивом, или иметь тип System.Collections.IEnumerable или System.Collections.Generic.IEnumerable <T>, или же его тип должен иметь метод GetEnumerator(), результат которого, в свою очередь, должен иметь свойство Current и метод MoveNext(). Тип результата метода GetEnumerator() во всех случаях, кроме массива, называется типом итератора (enumerator type). Тип свойства Current, которое имеется у типа итератора, должен совпадать с type. Пусть тип итератора E, а e — неиспользуемое имя. Тогда приведенная конструкция, с точностью до некоторых деталей, эквивалентна следующей. E e = expression.GetEnumerator(); while(e.MoveNext()) { type id = (type)e.Current; statement } Опущенные детали касаются освобождения ресурсов, используемых итератором (см. далее описание инструкции using ).
  Пример использования перебора элементов коллекции:	Пример использования перебора элементов коллекции:
  public class A { public static void main(String[] args) { int i = 1; for(String s : args) System.out.println((i++) + "-th argument is " + s); } }	using System; public class A { public static void Main(string[] args) { int i = 1; foreach (string s in args) Console.WriteLine((i++) + "-th argument is " + s); } }
• Инструкции прерывания break и continue также заимствованы из C.

  Инструкция break прерывает выполнение самого маленького содержащего ее цикла и передает управление первой инструкции после него. Инструкция continue прерывает выполнение текущей итерации и переходит к следующей, если она имеется (т.е. условие цикла выполнено в сложившейся ситуации), иначе тоже выводит цикл.

  При выходе с помощью break или continue за пределы блока try (см. ниже) или блока catch, у которых имеется соответствующий блок finally, сначала выполняется содержимое этого блока finally.

  В Java инструкция break используется для прерывания выполнения не только циклов, но и обычных блоков (наборов инструкций, заключенных в фигурные скобки). Более того, после break (или continue ) может стоять метка. Тогда прерывается выполнение того блока/цикла (или же начинается новая итерация того цикла), который помечен этой меткой. Этот блок (или цикл) должен содержать такую инструкцию внутри себя.
• Инструкция возврата управления return используется для возврата управления из операции (метода, оператора, метода доступа к свойству и пр., см. далее). Если операция должна вернуть значение некоторого типа, после return должно стоять выражение этого же типа.
• Инструкция создания исключительной ситуации throw используется для выброса исключительной ситуации. При этом после throw должно идти выражение, имеющее тип исключения.

  Исключение (exception) представляет собой объект, содержащий информацию о какой-то особой (исключительной) ситуации, в которой операция не может вернуть обычный результат. Вместо обычного результата из нее возвращается объект-исключение — при этом говорят, что исключение было выброшено из операции. Механизм этого возвращения несколько отличается от механизма возвращения обычного результата, и обработка исключений оформляется иначе (см. следующий вид инструкций ), чем обработка обычных результатов работы операции.
• Исключения в обоих языках относятся к особым типам — классам исключений. Только объекты таких классов могут быть выброшены в качестве исключений. Классами исключений являются все наследники классов java.lang.Throwable в Java и System.Exception в C#.
• Объекты- исключения содержат, как минимум, следующую информацию.
  • Сообщение о возникшей ситуации (его должен определить автор кода операции, выбрасывающей это исключение ).

    В Java это сообщение можно получить с помощью метода String getMessage(), а в C# — с помощью свойства string Message.
  • Иногда возникают цепочки "наведенных" исключений, если обработка одного вызывает выброс другого. Каждый объект-исключение содержит ссылку на другое исключение, непосредственно вызвавшее это. Если данное исключение не вызвано никаким другим, эта ссылка равна null.

    В Java эту ссылку можно получить с помощью метода Throwable getCause(), а в C# — с помощью свойства System.Exception.InnerException.
  • Для описания ситуации, в которой возникло исключение, используется состояние стека исполнения программы — список методов, которые вызывали друг друга перед этим, и указание на место в коде каждого такого метода. Это место обозначает место вызова следующего метода по стеку или, если это самый последний метод, то место, где и возникло исключение. Обычно указывается номер строки, но иногда он недоступен, если соответствующий метод присутствует в системе только в скомпилированном виде или является внешним для Java -машины.

    Информация о состоянии стека на момент возникновения исключения, как и его сообщение, автоматически выводится в поток сообщений об ошибках, если это исключение остается необработанным в программе.

    В Java состояние стека для данного исключения можно получить с помощью метода StackTraceElement[] getStackTrace(), возвращающего массив элементов стека. Каждый такой элемент несет информацию о файле ( String getFileName() ), классе ( String getClassName() ) и методе ( String getMethodName() ), а также о номере строки ( int getLineNumber() ).

    В C# можно сразу получить полное описание состояния стека в виде одной строки с помощью свойства string StackTrace.