TDA548 - Inför tentan

Statements

Saker som åstadkommer en effekt, när vi utför ett statement så förändras/händer något.
Ex:
*import
*Return, break, continue, pass, raise, yield
*if, while, for, try, with
*def, class

Expressions

Utmärks av att de åstadkommer ett svar/resultat
Ex:
*Names(name)
indexing (name[index])
*Literals ("hello", 5, 0.1, [], ...]
*Method calls (method(args))
Operators(+, **, and, ...]

Kontrollflöde

Ordningen som programsatserna exekveras i. Kontrollflödet baseras på flera byggstenar (Se kommande slides).

Byggsten: Assignments

Uppdatering av variablers tillstånd (x = y)

Byggsten: Sequencing

Att först göra det ena och därefter det andra.

Byggsten: Branching

Att göra det ena ELLER det andra. (If, else)

Byggsten: Looping

Att upprepa ett (eller flera) steg många gånger. (for, while).

Byggsten: Exceptions (raise, try, except)

Ett exception är ett objekt som representerar ett felmeddelande.
Ett statement: raise, kastar ett exception.
Vid användning av raise så exekveras närmsta except i koden. Kod på rader mellan raise och except körs alltså aldrig.
Vi kan fånga exceptions med ett annat statement: try följt av except

Flödesschema

En grafisk bild av ett program, vilket ger en bra överblick av hur programmet är uppbyggt.

Dataflöde (Implicit och Explicit)

Hur data rör sig mellan olika delar av programmets tillstånd. Detta kan ske:
Explicit - ("synligt, uttalat"), genom att värden skickas som argument och returvärden mellan anropare och utförare.
Implicit - ("Underförstått, outtalat"), genom att värden uppdateras i minnesutrymmen som både anropare och utförare har tillgång till.

Typer

En typ är en mängd av värden, som har det gemensamt att vi kan behandla dem på samma sätt i ett program.
OBS! Samma sätt != samma resultat
Ex, vi får olika resultat om vi multiplicerar med 2 eller 3, men vi kan använda båda för multiplikation. Alla värden av typ int låter oss använda samma operatorer.

Referenstyp

En referens är en adress som låter oss hitta ett objekt där det finns lagrat i minnet
En referens är ett värde - en adress är begränsad i storlek och ryms i en variabel.
En referens är inte muterbar, den är vad den är - men objektet den pekar på kan muteras

Integer (int)

Värden av typen heltal.

Flyttal (float)

Floattal är värden av typen rationella tal. Alltså bråk, decimaler...

Textsträng (str)

En textsträng kan innehålla både bokstäver och siffror. Notera att en textsträng som enbart innehåller siffror kan inte behandlas på samma sätt som en int/float.

Värden

Allting vi lagrar direkt i variabler är värden.
Värden har begränsad storlek, för att få plats i fördefinierade boxar i minnet.
Värden är inte muterbara. Vi kan uppdatera en variabel, så att den pekar på ett nytt värde. Men vi kan inte ändra e.g. värdet av siffran 42.

Objekt

Ett objekt är en sammansättning av data (attribut) och beteende(metoder), som lagras tillsammans som en enhet på heapen.
Objekt är inte värden, och kan inte lagras direkt i variabler.
Objekt kan vara godtyckligt stora (t.ex. en lista med flera miljoner element).
Objekt kan (men måste inte) vara muterbara, genom uppdatering av dess attribut.
Allting som inte är "primitiva" värden är objekt.

Variabel

En variabel är ett godtyckligt namn, exempelvis x, som kan lagra olika sorters värden.

Attribut

Ett attribut är en variabel inom ett objekt.
Ex, Dog kan ha attribut "age" och "height"

Referens

En referens är en adress till den plats på heapen där ett objekt bor.

Alias

Flera referenser som pekar på samma objekt.

Stacken

Värden för variabler sparas "ovanpå varann" i en minnesarea som kallas för stack. Nya variabler staplas överst.

Heapen

Objekt skapas och ligger i en separat minnesarea kallad heap. Objekten kan ligga huller om buller, referenserna håller reda på dem.

Scope

Med scope (eller räckvidd) menas den del av ett program där en identifierare (attribut, variabel, parameter, metod etc) får användas.
Ett globalt scope får inte tillgång till lokala variabler.

Global variabel

När man deklarerar en variabel utanför en funktion kommer det att bli en global variabel. Detta betyder att man kan nå den från vart man än befinner sig i programmet.

Pass-by-value (PBV)

Argument skickas alltid som värden till funktioner.
Ex: Anropas calculate_area_of_sphere(radius, area)
så är det värdet i area som skickas, inte variabeln själv.
Uppdateringar av area i calculate_area_of_sphere påverkar inte area utanför funktionen.

Pass-by-reference (PBR)

Vill vi kunna uppdatera en parameter på ett sätt som märks av anroparen måste det vi skickar vara en referens, som pekar på ett muterbart objekt.

Funktioner och metoder

En metod är en definierad del av programmet som kan anropas för att utföra en viss uppgift.

Argument

Indata till en metod

Parameter

Indata som en metod förväntar sig få värden på vid anrop

Returvärde (resultat)

Genom att använda return följt av en variabel i en funktion, så får anroparen tillbaka värdet i variabeln.

Command Query Separation

En metod skall antingen vara en accessor eller en mutator, inte både och.

Class

En class är en maskin som kan producera en sorts objekt, som den kan skapa instanser av efter önskemål.
Ex: classen dog kan ha två instanser, en hund med attributen: namn Max och vikt 10 kg, en annan med attributen: namn Pelle och vikt 7 kg.

Konstruktor

Ett anrop av en konstruktor innebär ett meddelande till en class att skapa nya instanser.

Klass- och Instansattribut samt Klass- och Instansmetoder

En class kan ha egna attribut och metoder som inte hör till instanserna den skapar.
Attribut och metoder som tillhör classen kallas classattribut och classmetoder.
Attribut och metoder som tillhör instanserna kallas instansattribut och instansmetoder.

Dekoratorer

Klassmetoder måste dekoreras med @staticmethod eller @classmethod, annars kommer Python tolka första argumentet som en referens till instansen (det vi brukar döpa till self).

Klassobjekt

En Klassdeklaration definierar alltid ett enda klassobjekt.
Klassobjekt bor på heapen.
En Klassdeklaration specificerar också en typ (ett gränssnitt; en mängd attribut och metoder) för de instanser (objekt) som klassobjektet kan skapa; samt en konstruktor som specificerar hur instanserna skapas.

Instansobjekt

Ett instansobjekt innehåller informationen som klassen anger att objektet måste ha, de attributen och egenskaper.

Funktionell nedbrytning

Användandet av funktioner och metoder, för att dela upp stora problem i mindre och enklare delar. Med bra namngivning på metoderna blir koden lättare att förstå, och kodduplicering undviks.

Gränssnitt allmänt

Gränssnitt för X = Hur kan Y kommunicera med X?

Gränssnitt för en funktion

Gränssnittet för en funktion är:
* Dess namn.
* Vilka argument som förväntas och vilka krav som ställs på dessa.
* Vad som förväntas hända vid ett anrop (resultat, effekter).

Gränssnitt för ett objekt

Gränssnittet för ett objekt är:
* Alla de publika metoder och attribut som en anropare kan använda på objektet.
* Hur dessa förväntas användas,
* och vad anroparen kan förvänta sig i gengäld

Gränssnitt för ett bibliotek

Gränssnittet för ett bibliotek är:
* Alla de klasser (med metoder och attribut) och funktioner som biblioteket tillhandahåller,
* Hur dessa är tänkta att fungera tillsammans.
Kallas ofta för API.

Gränssnitt för en användare

Användargränssnitt aka User Interface (UI), avgör hur användaren (inte programmeraren) interagerar med en applikation.
* IN: Vilka sätt har användaren att styra och tillhandahålla information till programmet, och vad förväntas hända när den gör det.
Ex skriva input i terminalen, musklick osv...
* UT: Hur presenteras information från programmet för användaren.
Ex: Text, grafik, ljud, haptik

enum (Uppräkningstyp)

En datatyp som består av ett förbestämt begränsat antal värden. Till exempel korten i en kortlek.

Abstraktion

Abstraktion handlar om att förenkla, i syfte att lyfta fram det som är väsentligt.
Abstraktion är ett kognitivt hjälpmedel, funktionell nedbrytning är abstraktion och gör alltså koden lättare för en människa att förstå.
Att skapa klasser är också abstraktion.

Principle of least knowledge

Princip för systemutveckling: Varje del av systemet (varje objekt) ska veta så lite som möjligt om resten av systemet.
1 - varje objekt ska bara ha kunskap om de andra objekt som det måste utbyta meddelanden med (dess "vänner" eller "grannar");
2 - ett objekt ska bara ta emot meddelanden från sina vänner (enligt punkt 1), inte från okända objekt;
3 - ett objekt ska bara prata med sina vänner.

Principle of least astonishment

Principle of least astonishment innebär att när två element i ett gränssnitt står i konflikt med varandra eller är tvetydiga, ska resultatet vara det som orsakar minst förvåning för den mänskliga användaren när konflikten uppstår, eftersom det är detta som avgör hur användbart gränssnittet är.

Listor [] och indexering

Listor innehåller godtyckligt många element. Varje element har ett unikt index och det första elementet i listan har index 0.
Ex: some_list = [ "1", "2, "3.14", "Snus", "s"]
print(some_list[3]) printar Snus

Listfunktioner

.append(x) lägg till x sist i listan
.remove(x) ta bort den första förekomsten av x
.index(x) returnera index av den första förekomsten av x
.insert(k, x) lägg till x på plats k i listan
.clear() ta bort alla element
.reverse() vänd på ordningen till omvänd ordning
.sort() sortera elementen i stigande ordning

Polymorfism

Polymorfism innebär att ett objekt kan anta många olika typer.

Arv och supertyper

En klass kan ärva funktionalitet av en annan klass. Den klass som ärver kallas för subklass, och den klass vi ärver ifrån kallas superklass. En subklass ärver samtliga publika metoder och attribut från sin superklass.
Arv ger polymorfism för instanserna av subtyperna.

Subklasser

• Vi kan se en subklass Sub(Sup) som en vidareutveckling av sin superklass Sup.
• Maskinen som skapar instanser av Sub kommer (explicit eller implicit) börja med att skapa en instans av Sup, och sen bygga vidare på denna
• Maskinen Sub skickar anrop till ärvda klassmetoder vidare till maskinen Sup.
• Instanser av Sub består delvis av (är vidareutvecklingar av) en instans av Sup, och använder denna för ärvda instansmetoder.

Overriding

Overriding låter subtyper definiera egna beteenden för den funktionalitet de delar med sin supertyp. De "skriver över" det de annars hade ärvt, med något eget.

Komposition

Implementera den gemensamma funktionaliteten i en hjälpklass. Låt klasser och instanser som behöver funktionaliteten ha ett attribut med en referens till (en instans av) hjälpklassen. Återanvänd funktionaliteten genom att delegera anrop.

Delegering

Delegering implementeras genom en metod som skickar anropet vidare till hjälpklassen.

Overloading

Samma metod kan användas flera gånger genom att skicka olika antal argument till funktionen.

Inkapsling

• Varje objekt har ett publikt gränssnitt, och en intern implementation. •Anropare bör inte ha tillgång till de variabler som hör till implementationen, bara väl utvalda metoder (och ibland attribut) som utgör det publika gränssnittet. • Vi kan dölja eller kapsla in metoder och attribut inuti en klass, så de inte kan användas utanför klassen självt, genom att låta deras namn börja med __ ("dunder", double underscore).