Empfohlen
Weitere ähnliche Inhalte
Ähnlich wie Johdatus ohjelmointiin
Ähnlich wie Johdatus ohjelmointiin (20)
Johdatus ohjelmointiin
- 1. Mitä on ohjelmointi? Määrämuotoisten komentojen antamista tietyssä järjestyksessä toteutettaviksi (mukana on myös pöytätestaus, jossa ihminen suorittaa komentoja paperia tai muuta apuvälinettä käyttäen) Koulusta tutut algoritmit: yhteenlasku, kertolasku ja jakokulma Tietokone suorittaa tietokoneohjelmia suorittimessa (CPU), ohjelma tulee RAM-muistista, käytetään apuna lisälaitteita useimmiten (näppäimistö, hiiri, modeemi ja näyttö), joiden kanssa suoritin kommunikoi Tietokoneen käyttöjärjestelmä on ohjelma Ilman käyttöjärjestelmää ohjelmat täytyisi asettaa muistiin binäärisinä koodeina esimerkiksi etupaneelin kautta (Seymour Cray syötti CDC:n supertietokoneen CDC 7600 buuttilataajan konekoodin etupaneelin kautta muistin alkuun) Tyypillisiä tietokoneohjelmia: Microsoft Word, Paint.NET, Excel, PowerPoint, Mozilla Firefox, Laskin, Angry Birds, Pokemon Go Ohjelmointikielen kääntäjä ja kehitysympäristö ovat myös ohjelmia
- 2. Mitä on ohjelmointi? Määrämuotoisten komentojen antamista tietyssä järjestyksessä toteutettaviksi (mukana on myös pöytätestaus, jossa ihminen suorittaa komentoja paperia tai muuta apuvälinettä käyttäen) Koulusta tutut algoritmit: yhteenlasku, kertolasku ja jakokulma Tietokone suorittaa tietokoneohjelmia suorittimessa (CPU), ohjelma tulee RAM-muistista, käytetään apuna lisälaitteita useimmiten (näppäimistö, hiiri, modeemi ja näyttö), joiden kanssa suoritin kommunikoi Tietokoneen käyttöjärjestelmä on ohjelma Ilman käyttöjärjestelmää ohjelmat täytyisi asettaa muistiin binäärisinä koodeina esimerkiksi etupaneelin kautta (Seymour Cray syötti CDC:n supertietokoneen CDC 7600 buuttilataajan konekoodin etupaneelin kautta muistin alkuun) Tyypillisiä tietokoneohjelmia: Microsoft Word, Paint.NET, Excel, PowerPoint, Mozilla Firefox, Laskin, Angry Birds, Pokemon Go Ohjelmointikielen kääntäjä ja kehitysympäristö ovat myös ohjelmia
- 3. Mitä on ohjelmointi? Automaatilla maksaminen Valitse tuote hinta = tuotteen hinta kerätty < hinta? kerätty = kerätty + kolikon arvo Syötä kolikko kerätty = 0 Ota tuote kyllä Ota vaihtorahat Vaihtorahaa ? Loppu ei kyllä ei
- 4. Mitä on ohjelmointi? Pullonpalautus Kassissa Pulloja? Pullossa viivakoodi? Kyllä Lasipullo vai muovipullo? Kyllä Laita palautus- koneeseen Paina kuittipainiketta Ota kuitti Ei Ei Laita lasiroskiin Laita muoviroskiin Loppu Lasi Muovi
- 5. Mitä on ohjelmointi? Pullonpalautus Kassissa Pulloja? Pullossa viivakoodi? Kyllä Lasipullo vai muovipullo? Kyllä Laita palautus- koneeseen Paina kuittipainiketta Ota kuitti Ei Ei Laita lasiroskiin Laita muoviroskiin Loppu Lasi Muovi Pulloja palautettu = tosi? Kyllä Ei Pulloja palautettu = tosi
- 6. Mitä on ohjelmointi?Pullonpalautus Kassissa Pulloja? Pullossa viivakoodi? Kyllä Lasipullo vai muovipullo? Kyllä Laita palautus- koneeseen Paina kuittipainiketta Ota kuitti Ei Ei Laita lasiroskiin Laita muoviroskiin Loppu Lasi Muovi Pulloja palautettu = tosi? Kyllä Ei Pulloja palautettu = true Pulloja Palautettu = false
- 7. Konekieli Komennot muistissa peräkkäin olevia numerokoodeja, varaavat 1 – 5 tavua vaihtuvamittaisesti Prosessori suorittaa komentoja nousevassa muistipaikkajärjestyksessä, muistipaikka muistipaikalta Loogiset operaatiot (laskutoimitukset, and, or, not) suoritetaan prosessorin rekistereiden tai rekistereiden ja muistin välillä Käsiteltävää viedään rekistereistä muistiin ja haetaan muistista rekistereihin Lippubitit kertovat laskutoimitusten tuloksista Lippujen arvojen perusteella hyppyjä muistiosoitteesta toiseen Konekoodia kuvataan symbolisesti kolmekirjaimisilla komennoilla Esimerkkejä: ADD EAX, 14 (lisää 14 EAX:ään, EAX on RAX:n 32 alinta bittiä) MOV R8W, [1234] (siirrä 16 bittiä (Word, W) osoitteessa 1234 R8:n alimpaan 16 bittiin JE osoite (hyppää tiettyyn osoitteeseen, jos tiettyjen rekistereiden arvot täsmäävät CALL osoite (hyppy aliohjelman alkuun tiettyyn osoittesseen), RET (hyppy takaisin aliohjelmasta)
- 8. Binääriluvut Luvut esitetään nollina ja ykkösinä koneen muistipaikoissa ja rekistereissä Helppo toteuttaa elektroniikalla 27 + 26 + 25 + 24 + 23 + 22 + 21 + 20 0b00000001 = 1 0b00000011 = 3 0b10000000 = 128 0b11111111 = 255 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 00010011 +00010001 00100100 00010011 x00000010 00100110 00100110 /00000010 00010011 1 tavu
- 9. Korkean tason ohjelmointikieli Ihmisen helposti luettavissa ja ymmärrettävissä oleva (verrattuna ainakin konekieleen) Ohjelmat muodostuvat englanninkielisistä käskyistä Käskyillä on kielioppi, muodostuu yleensä komennon nimestä ja sitä seuraavista parametreistä (esimerkiksi System.out.println(”Kolmion pinta-ala on: ” + (kanta*korkeus)/2); Käskyjä ryhmitellään kokonaisuuksiin kieliopin mukaan Käskyjä rajallinen määrä, kieli laajennettavissa kirjastoilla tai paketeilla jotka ovat osa kääntäjää Kääntäjä kääntää käskyt konekielelle Korkean tason ohjelmointikieliä: Fortran, Algol, Cobol, Basic, C, C++, Java, Python, Javascript ja R Rakenteisia ohjelmointikieliä: Pascal, Cobol 85, Fortran 77, Visual Basic, Java, C, C++ Oliosuuntautuneita ohjelmointikieliä: Small Talk, C++, Java, Javascript, Visual Basic, C#
- 10. JAVA-ohjelmointikieli Kehitystyö aloitettu jo 1991 James Gosling, Mike Sheridan ja Patrick Naughton Sun Microsystems tarjosi ensimmäisen julkaisun 1.0 1995 Perustuu WORA arkkitehtuuriin (Write Once Run Anywhere) Java on objektiorientoitunut kieli Java on de facto standardi, ei perustu standardointiorganisaation kehittämään standardiin Oracle on ostanut Sun Microsystemsin 2009 Java laajasti käytetty esimerkiksi pankeissa, sairaanhoidon sovelluksissa ja yliopistoissa Java on ohjelmointikielten kärkikolmikossa 2018 riippumatta laskutavasta Android sovellukset käyttävät laajasti Javaa Javaa käytetään hyvin laajasti ohjelmoinnin opiskeluun Java-ohjelmointitaidon perusteella oppii helposti C++ tai C# kieltä ja muita objektiorientoituneita kieliä Javascript ei ole osa Javaa vaan on itsenäinen ohjelmointikieli, tosin myös objektiorientoitunut
- 11. JAVA-ohjelmointikieli Java-kieli perustuu virtuaalikoneeseen Ohjelmat käännetään Java-kääntäjässä tavukoodiksi Virtuaalikone tulkitsee tavukoodeja varsinaiseksi prosessorin konekieleksi Virtuaalikone mahdollistaa siirrettävyyden, sama tavukoodi käy eri ympäristöihin kehitettyihin virtuaalikoneisiin (Java Run Time) Virtuaalikone takaa ohjelmien hallitun suorittamisen ja tietoturvan Java Run Time täytyy asentaa koneelle, jotta tavukoodiohjelmia voi suoritta omassa koneessa Java-ohjelmien kehitykseen ladataan Java Development Kit (JDK), sisältää kääntäjän ja muita palveluita Graafinen työkalu ohjelmistokehitykseen tarvitaan helpottamaan työskentelyä (esimerkiksi Eclipse) Eclipse tarjoaa kielioppivirheiden tarkistuksen ja korjauksen suoraan ohjelmaa kirjoitettaessa Eclipse täydentää automaattisesti lausekkeita käyttäjän puolesta
- 12. HelloWorld.javaSystem.out.println(”Hello world”); Java kääntäjä Java Virtuaalikone Windows 10 Java Virtuaalikone Red Hat Linux Java Virtuaalikone Mac OS x Windows 10 Red Hat Linux Linux Mac OS x Intel Core i5 UltraSPARC T2 Intel Core i5 Tavukoodi
- 13. HelloWorld.c cout << "Hello world!" << endl; C++ kääntäjä Windows Konekoodi Windows/Intel Windows 10 Intel Core i5 HelloWorld.c cout << "Hello world!" << endl; C++ kääntäjä Linux Konekoodi Linux/Sun Red Hat Linux UltraSPARC T2
- 27. Byte Short Int Long Bitit 0 1 2 3 4 5 6 7 Float Double etumerkki eksponentti mantissa etumerkki eksponentti mantissa
- 30. Linkitetty lista Juha Matti Martti Timo Pertti Poisto Juha Matti Martti Timo Pertti Linkitetty lista
- 32. Hajautustaulukko Hajautussolut Avain Arvo Avain = ”xyz” Arvo Avain = ”C-kieli” Arvo = 6.10 Avain Arvo Avain = ”C-kieli”, arvo 6.10 Hajautusarvon laskeminen Hajautusindeksi = 1
- 33. FileReader C:tmptesti.txt BufferedReader read() merkki readLine() rivi TekstitiedostonLuku .java a, r, i, … ari, …
- 34. Alku tila Tila 2 Tila 3 Tila 3 a a b b c c Tila 4 d d Säännöllinen lauseke: a+b+c+d+
- 35. asetaKanta(float kanta) { komentoja … } asetaKorkeus(float korkeus) { komentoja … } laskePA() { komentoja … } float annaPA() { komentoja … } float kanta float korkeus float pintaAla asetaKanta(float kanta) { komentoja … } asetaKorkeus(float korkeus) { komentoja … } laskePA() { komentoja … } float annaPA() { komentoja … } float kanta = 1 float korkeus = 1 pintaAla = 0.5 asetaKanta(float kanta) { komentoja … } asetaKorkeus(float korkeus) { komentoja … } laskePA() { komentoja … } float annaPA() { komentoja … } float kanta = 2 float korkeus = 2 float pintaAla = 2 Kolmio() Kolmio() class Kolmio
- 36. Kolmio[]
- 37. kanta = 0 korkeus = 0 pintaAla = 0 Kolmio[]
- 38. kanta = 1 korkeus = 1 pintaAla = 0 kanta = 0 korkeus = 0 pintaAla = 0 Kolmio[]
- 39. kanta = 1 korkeus = 1 pintaAla = 0 kanta = 2 korkeus = 2 pintaAla = 0 Kolmio[]
- 40. kanta = 1 korkeus = 1 pintaAla = 0.5 kanta = 2 korkeus = 2 pintaAla = 2 Kolmio[]
- 45. JFrame ikkuna Rakentajametodi JFrame ikkuna = New JFrame() Ikkuna.setVisible(true) IkkunanMuodostus.java Ikkunan luonti Ikkunan tekeminen näkyväksi
- 46. Rakentajametodi this.setVisible(true); Ikkuna.java extends JFrame Ikkunan tekeminen näkyväksi main(String[] args) JFrame ikkuna = new Ikkuna() Ikkunan luonti
- 48. Gridx = 0 Gridx = 1 Gridy = 0 Gridy = 1 Gridy = 2 Gridy = 3 Gridy = 4
- 52. KäyttöliittymäLuokka() extends JFrame implements ActionListener public Luojametodi() { Käyttöliittymän täyttö ja näkyväksi tekeminen luokan kuuntelijan lisääminen käyttöliittymäolioihin A ja B } public void actionPerformed(ActionEvent e) { Onko tapahtuman lähde A vai B käyttöliittymäolio? Toimenpiteet käyttöliittymän tiedoille ja tiedon muuttaminen käyttöliittymässä } public static void main(String[] args { KäyttöliittymäLuokka käyttöliittymä = new KäyttöliittymäLuokka(); } Käyttöliittymäolio A Käyttöliittymä Java-virtuaalikone Tiedon näyttöä Kehotteita Käyttöliittymäolio A Käyttöliittymäolio B KäyttöliittymäLuokka/ actionPerformed KäyttöliittymäLuokka/ actionPerformed Käyttöliittymäolio B Käyttäjä valitsee hiirellä 2. 1. 3. 4.
- 53. MenuEsimerkki1() public Luojametodi() { Esitettävän tiedon määritys, käyttöliittymäolion a määrittely ActionListener menutoiminto = new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) { reagointi valintaan ja muuttuneiden tietojen täyttö käyttöliittymään } }; a.addActionListener(menutoiminto); käyttöliittymän täyttäminen ja näkyväksi tekeminen } public static void main(String[] args { MenuEsimerkki1 menuEsimerkki1 = new MenuEsimerkki1(); } Käyttöliittymäolio A Käyttöliittymä Java-virtuaalikone Tiedon näyttöä Kehotteita Käyttöliittymäolio a ActionListener/ actionPerformed Käyttöliittymäolio B Käyttäjä valitsee hiirellä 1. 2. 3. 4. public void actionPerformed(ActionEvent e) { reagointi valintaan ja muuttuneiden tietojen täyttö käyttöliittymään }