Report#7

課題

・Report#7：講義資料GUIプログラムをもとに、以下の課題を行え。

偶数奇数判定プログラム(GUIaa)をタイプし、その動作を考察せよ。
例外処理について、考察せよ。
上述のサンプルプログラムに出てきたGUI部品を、全て使ったプログラムを作成せよ。
摂氏から華氏、華氏から摂氏への温度換算ができるプログラムを作成せよ。
「電卓」プログラム。中身は自分の思うように。

解答・考察

1.偶数奇数判定プログラム(GUIaa)をタイプし、その動作を考察せよ。

偶数奇数判定プログラム (GUIaa.java)

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

public class GUIaa extends Frame {
    Button    b0 = new Button("Even/Odd?");
    Label     x0 = new Label("Type a number and press...");
    TextField t0 = new TextField();
    
    public GUIaa() {
        setLayout(null);
        add(t0); t0.setBounds(10, 40, 90, 30);
        add(b0); b0.setBounds(110, 40, 80, 30);
        add(x0); x0.setBounds(10, 80, 180, 30);
        b0.addActionListener(new ActionListener() {
            public void actionPerformed(ActionEvent evt) {
                int i = (new Integer(t0.getText())).intValue();
                t0.setText("");
                if(i % 2 == 0) {
                    x0.setText(i + " is Even");
                } else {
                    x0.setText(i + " is Odd");
                }
            }
        });
    }
    public static void main(String[] args) {
        Frame win = new GUIaa();
        win.setSize(200, 150); win.setVisible(true);
        win.addWindowListener(new WindowAdapter() {
            public void windowClosing(WindowEvent evt) {
                System.exit(0);
            }
        });
    }
}

実行結果

考察

1-2: コアパッケージjava.awt(ユーザインタフェースの作成とグラフィックスとイメージのペイントのためのクラスが全て含まれている)をimportする。
4: Frameクラスを継承したクラスGUIaaを宣言。
5: ボタンを生成するクラスButtonからオブジェクトb0を生成し、引数で指定された文字列を表示するボタンを作成。
6: 文字列表示のクラスLabelのオブジェクトx0を生成。表示されるのは引数で指定された文字列。
7: 文字入力欄のクラスTextFieldのオブジェクトt0を生成。
9: ウィンドウの初期化のためのコンストラクタ。
10: 部品の自動配置機能off(Frameクラスのボーダーレイアウトoff)
11-13: setBounds()メソッドによりボタン、ラベル、入力欄それぞれの部品の開始座標(x/y)、幅、高さを指定する。
14-24: 入力された数字が偶数かどうか(2で割った剰余が0か否か)判定し結果を表示する。
27: GUIaaクラスのオブジェクトをFrameクラス型変数winに生成。
28-29: ウィンドウのサイズを指定し表示させる。
30-31; ウィンドウが閉じられた時(30)プログラムを終了する(31)。
~イベントリスナー~
リスナークラス＝イベント処理の機能を持つインターフェースクラスイベントは、イベントソースとイベントリスナーの間でイベントオブジェクトをやりとりすることで処理する。イベント処理をイベントソースオブジェクトで実装するのではなく、専用のイベントリスナーで処理する方法を代理イベントモデル (delegation event model) と呼ぶ。 ActionListenerはアクションイベントのリスナーであり、一つだけメソッドを持つ。
```
public void actionPerformed(ActionEvent ev){/*処理内容*/};
      
```
14行目でaddActionListener()というメソッドでオブジェクトb0のリスナーの組み込みを行っている。
WindowAdapterクラスはWindowListenerインターフェイスを実装しているクラスで、役割は同じ。
~無名クラス~
インナークラスとはクラスの中に定義されたクラスの事を指す。 ActionListenerは前述の通りインターフェースであり、一見それに対してnewを記述しているように見えるが、実際はデフォルトでObject classを継承しActionListenerをimplementsした名前のないクラスである。これを無名クラスまたは匿名インナークラスという。

2.例外処理について、考察せよ。

例外とは
コンパイルは成功するのに、そのプログラムの実行時に起こる予期しないエラーのこと。プログラム制作者は、ユーザーの思いがけない操作など、プログラミングでは回避できないエラーがままある事を想定したプログラミングを心がけなければならない。
例外記述の仕方
```
try{
    //例外の発生が予測されるコード
}
catch(例外の型名 変数名){
    //例外発生時の処理
}
      
```
例外を検出することを例外をcatchすると言う。
逆に、例外を呼び出す事もできる。例外を呼び出す事をthrowすると言う。
```
throw(new 例外クラス名);
      
```

3.上述のサンプルプログラムに出てきたGUI部品を、全て使ったプログラムを作成せよ。

オリジナルプログラム(BMI.java)

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

class BMIClass extends Frame{
    Button bt = new Button("結果を表示");
    Label l1 = new Label("身長(cm)");
	Label l2 = new Label("体重(kg)");
    Label l3 = new Label("判定");
    TextField t1 = new TextField();
    TextField t2 = new TextField();
    TextField t3 = new TextField();

     public BMIClass(){   
         setLayout(null);
           add(l1); l1.setBounds(20, 50, 60, 30);
           add(l2); l2.setBounds(20, 100, 60, 30);
           add(l3); l3.setBounds(20, 150, 60, 30);
           add(t1); t1.setBounds(80, 50, 60, 30);
           add(t2); t2.setBounds(80, 100, 60, 30);
           add(t3); t3.setBounds(80, 150, 60, 30);
           add(bt);bt.setBounds(60,200,100,40);

           bt.addActionListener(new ActionListener(){
               public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                    try{
                        double height =  (new Double(t1.getText())).doubleValue();
                        double weight = (new Double(t2.getText())).doubleValue();
                        t1.setText("");
                        t2.setText("");
                        double bmi = weight/((height*0.1)*(height*0.1));
                        if(bmi>=27){
                            t3.setText("肥満");
                        }else if((bmi>=23)&&(bmi<27)){
                            t3.setText("やや肥満");
                        }else if((bmi>=21)&&(bmi<23)){
                            t3.setText("普通");
                        }else if((bmi>=18)&&(bmi<21)){
                            t3.setText("やや痩せ");
                        }else if(bmi<18){
                            t3.setText("痩せ");
                        }
                    }catch(Exception ex){
                        t3.setText("整数を入れて下さい"); 
                    }
               }
           });
       }
 }
public class BMI{
    public static void main(String[] args) {
        BMIClass win = new BMIClass();
        win.setTitle("BMI");
        win.setSize(200, 250);
        win.setVisible(true);
        win.addWindowListener(new WindowAdapter() {
            public void windowClosing(WindowEvent evt) {
                System.exit(0);
            }
        });
    }
}

実行結果

考察

BMI値によって、入力した身長と体重から肥満かそうでないかを判定する。基本のおさらいといった感じ。GUI部品にはラベル、ボタン、テキストフィールドを用いた。
また、結果が表示される(ボタンが押される)と入力した値はリセットされるようにした。

4.摂氏から華氏、華氏から摂氏への温度換算ができるプログラムを作成せよ。

温度変換プログラム(henkan.java)

//(華氏温度) = 1.8 × (摂氏温度) + 32
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

class Ondohenkan extends Frame{
    Button sb = new Button("C→F");
    Button cb = new Button("F→C");
    TextField t1 = new TextField();
    TextField t2 = new TextField();
    Label l1 = new Label();
    Label l2 = new Label();
    
    public Ondohenkan(){
        setLayout(null);
    add(sb);  sb.setBounds(110,50,60,20);
    add(cb);  cb.setBounds(110,80,60,20);
    add(t1); t1.setBounds(20,50,80,20);
    add(t2); t2.setBounds(20,80,80,20);
    add(l1); l1.setBounds(180,50,80,20);
    add(l2); l2.setBounds(180,80,80,20);

    sb.addActionListener(new ActionListener() {
            public void actionPerformed(ActionEvent evt) {
                try{
                    int i = (new Integer(t1.getText())).intValue();
                    t1.setText("" + (i-32)/1.8);
                    l1.setText("Succeed");
               }catch(Exception ex){
                    l1.setText("Not Integer");
                 }
            }
        });

    cb.addActionListener(new ActionListener() {
            public void actionPerformed(ActionEvent evt) {
                try {
                    int i = (new Integer(t2.getText())).intValue();
                    t2.setText("" + i*1.8+32);
                    l2.setText("Succeed");
                }catch(Exception ex) {
                    l2.setText("Not Integer"); 
                }
            }
        });
    }
}
public class Sample{
    public static void main(String args[]){
        Frame window = new Ondohenkan();
        window.setTitle("Centigrade⇔Fahrenheit");
        window.setSize(300, 150); 
        window.setVisible(true);
        window.addWindowListener(new WindowAdapter(){
            public void windowClosing(WindowEvent evt){
                System.exit(0);
            }
        });
    }
}

実行結果

考察

基本的な部分はサンプルプログラムを多少変えただけ。
try~catch文を用いて、演算に成功した場合と失敗した場合(整数以外の値が入力された場合)にそれぞれ異なるメッセージがラベルに出力されるようにした。

5.「電卓」プログラム。中身は自分の思うように。

オリジナル電卓プロぐラム(CalMachine.java)

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

public class CalMachine extends Frame{
    Button b0 = new Button("0");
    Button b1 = new Button("1");
    Button b2 = new Button("2");
    Button b3 = new Button("3");
    Button b4 = new Button("4");
    Button b5 = new Button("5");
    Button b6 = new Button("6");
    Button b7 = new Button("7");
    Button b8 = new Button("8");
    Button b9 = new Button("9");
    Button bp = new Button("+");
    Button bm = new Button("-");
    Button be = new Button("=");
    Button bk = new Button("×");
    Button bw = new Button("÷");
    Button bc = new Button("C");
    Button bt = new Button(".");
    Label lb = new Label("Let's Calcutate!");
    TextField label =new TextField();

    double[] num = new double[]{0.0,0.0,};//数字の初期設定
    int count=0;//numを記憶(0,1)
    int cal=0;//足し算=1,引き算=2,かけ算=3,割り算=4
    double a=1.0;//位を判別するための場合分けに用いる

    public CalMachine(){
        setLayout(null);
        add(b0);    b0.setBounds(10,185,35,25);
        add(b1);    b1.setBounds(10,155,35,25);
        add(b2);    b2.setBounds(50,155,35,25);
        add(b3);    b3.setBounds(90,155,35,25);
        add(b4);    b4.setBounds(10,125,35,25);
        add(b5);    b5.setBounds(50,125,35,25);
        add(b6);    b6.setBounds(90,125,35,25);
        add(b7);    b7.setBounds(10,95,35,25);
        add(b8);    b8.setBounds(50,95,35,25);
        add(b9);    b9.setBounds(90,95,35,25);
        add(bc);    bc.setBounds(130,65,35,25);
        add(bw);   bw.setBounds(130,185,35,25);
        add(bk);    bk.setBounds(130,155,35,25);
        add(bm);   bm.setBounds(130,95,35,25);
        add(bp);    bp.setBounds(130,125,35,25);
        add(be);    be.setBounds(90,185,35,25);
        add(bt);    bt.setBounds(50,185,35,25);
        add(lb);    label.setBounds(10,30,155,25);
        add(label);   lb.setBounds(10,65,185,25);

        try{
            b0.addActionListener(new ActionListener(){
                public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                    if(a<1){
                        num[count]=num[count];
                        a=a*0.1;
                    }else{
                        num[count]=num[count]*10;
                    }
                    label.setText(num[count] + "");
                }
            });
            b1.addActionListener(new ActionListener(){
                public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                    if(a<1){
                        num[count]=num[count]+a;
                        a=a*0.1;
                    }else{
                        num[count]=num[count]*10+1;
                    }
                    label.setText(num[count] + "");
                }
            });
            b2.addActionListener(new ActionListener(){
                public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                    if(a<1){
                        num[count]=num[count]+a*2.0;
                        a=a*0.1;
                    }else{
                        num[count]=num[count]*10+2.0;
                    }
                    label.setText(num[count] + "");
                }
            });
            b3.addActionListener(new ActionListener(){
                public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                    if(a<1){
                        num[count]=num[count]+a*3.0;
                        a=a*0.1;
                    }else{
                        num[count]=num[count]*10+3.0;
                    }
                    label.setText(num[count] + "");
                }
            });
            b4.addActionListener(new ActionListener(){
                public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                    if(a<1){
                        num[count]=num[count]+a*4.0;
                        a=a*0.1;
                        }else{
                            num[count]=num[count]*10+4.0;
                        }
                        label.setText(num[count] + "");
                }
           });
           b5.addActionListener(new ActionListener(){
               public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                   if(a<1){
                       num[count]=num[count]+a*5.0;
                       a=a*0.1;
                   }else{
                       num[count]=num[count]*10+5.0;
                   }
                   label.setText(num[count] + "");
                }
           });
           b6.addActionListener(new ActionListener(){
               public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                   if(a<1){
                       num[count]=num[count]+a*6.0;
                       a=a*0.1;
                   }else{
                       num[count]=num[count]*10+6.0;
                   }
                   label.setText(num[count] + "");
                }
           });
           b7.addActionListener(new ActionListener(){
                public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                   if(a<1){
                       num[count]=num[count]+a*7.0;
                       a=a*0.1;
                   }else{
                       num[count]=num[count]*10+7.0;
                   }
                   label.setText(num[count] + "");
                }
           });
           b8.addActionListener(new ActionListener(){
               public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                   if(a<1){
                       num[count]=num[count]+a*8.0;
                       a=a*0.1;
                   }else{
                       num[count]=num[count]*10+8.0;
                   }
                   label.setText(num[count] + "");
               }
           });
           b9.addActionListener(new ActionListener(){
               public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                   if(a<1){
                       num[count]=num[count]+a*9.0;
                       a=a*0.1;
                   }else{
                       num[count]=num[count]*10+9.0;
                   }
                   label.setText(num[count] + "");
               }
          });
          bc.addActionListener(new ActionListener(){
              public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                  num[0]=0;
                  num[1]=0;
                  cal=0;
                  count=0;
                  a=1.0;
                  label.setText(num[count] + "");
              }
          });
          bp.addActionListener(new ActionListener(){
              public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                  if(cal==1){num[0]=num[0]+num[1];}
                  if(cal==2){num[0]=num[0]-num[1];}
                  if(cal==3){num[0]=num[0]*num[1];}
                  if(cal==4){num[0]=num[0]/num[1];}
                  label.setText(num[0] + "");
                  cal=1;
                  count=1;
                  num[1]=0.0;
                  a=1.0;
              }
          });
          bm.addActionListener(new ActionListener(){
              public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                  if(cal==1){num[0]=num[0]+num[1];}
                  if(cal==2){num[0]=num[0]-num[1];}
                  if(cal==3){num[0]=num[0]*num[1];}
                  if(cal==4){num[0]=num[0]/num[1];}
                  label.setText(num[0] + "");
                  cal=2;
                  count=1;
                  num[1]=0.0;
                  a=1.0;
              }
          });
          bk.addActionListener(new ActionListener(){
              public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                  if(cal==1){num[0]=num[0]+num[1];}
                  if(cal==2){num[0]=num[0]-num[1];}
                  if(cal==3){num[0]=num[0]*num[1];}
                  if(cal==4){num[0]=num[0]/num[1];}
                  label.setText(num[0] + "");
                  cal=3;
                  count=1;
                  num[1]=0.0;
                  a=1.0;
              }
          });
          bw.addActionListener(new ActionListener(){
              public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                  if(cal==1){num[0]=num[0]+num[1];}
                  if(cal==2){num[0]=num[0]-num[1];}
                  if(cal==3){num[0]=num[0]*num[1];}
                  if(cal==4){num[0]=num[0]/num[1];}
                  label.setText(num[0] + "");
                  cal=4;
                  count=1;
                  num[1]=0.0;
                  a=1.0;
              }
          });
          be.addActionListener(new ActionListener(){
              public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                  if(cal==1){num[0]=num[0]+num[1];}
                  if(cal==2){num[0]=num[0]-num[1];}
                  if(cal==3){num[0]=num[0]*num[1];}
                  if(cal==4){num[0]=num[0]/num[1];}
                  label.setText(num[0] + "");
                  cal=0;
                  count=0;
                  num[1]=0.0;
                  num[0]=0.0;
                  a=1.0;
              }
          });
          bt.addActionListener(new ActionListener(){
              public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                  a=0.1;
              }
          });
          }catch(Exception evt){
            label.setText(evt.toString());
          }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Frame win = new CalMachine();
        win.setSize(200, 250); 
        win.setVisible(true);
        win.addWindowListener(new WindowAdapter() {
            public void windowClosing(WindowEvent evt) {
                System.exit(0);
            }
        });
    }
}

実行結果

考察

(A)…数字ボタン("2"を一例とする)
```
b2.addActionListener(new ActionListener(){
    public void actionPerformed(ActionEvent evt){
        if(a<1){
            num[count]=num[count]+a*2.0;
            a=a*0.1;
        }else{
            num[count]=num[count]*10+2.0;
            }
            label.setText(num[count] + "");
    }
});
	  
```
同じ"2"というボタンが押された場合でも、それがどの位にあたるものなのか考えなければならない。
そこで変数aを用いた場合分けをする。初期設定a=1.0であり、 a<1すなわち他の数字ボタンが"C"や"="より前に押されていない場合とそれ以外の場合でif文を用いた場合分けをしている(count=0または1しかないのでこれが可能になる)

(B)…演算ボタン("+"を一例とする)

bp.addActionListener(new ActionListener(){
              public void actionPerformed(ActionEvent evt){
                  if(cal==1){num[0]=num[0]+num[1];}
                  if(cal==2){num[0]=num[0]-num[1];}
                  if(cal==3){num[0]=num[0]*num[1];}
                  if(cal==4){num[0]=num[0]/num[1];}
                  label.setText(num[0] + "");
                  cal=1;
                  count=1;
                  num[1]=0.0;
                  a=1.0;
              }
          });

変数cal(初期設定は0)に四則演算のそれぞれの働きを持たせ、各ボタンに割り振る。
また演算ボタンが押された時点でcount=1とし同時にnum[1]とaを初期化する。これによってさらに演算を続けて行く事ができる。

なお"="は演算の結果を表示するのみで、"C"は全ての値を初期化する。

感想・反省

今回の課題は本当にきつかった。内部クラスやインターフェースなどの意味を理解するだけでも大変だった。変数に演算を割り振るところはもっとスマートにできそうな気がした。コンストラクタで初期設定してみようとしたらエラーが出てしまった。別の方法を考えようと思う。
また，"部品をすべて使ったプログラム"とあるのに3種類しか使ってない事に後で気づいてしまった。ごめんなさい

ウィザード (wizard)
魔法使い。専門知識にかけては誰にも負けない、その道のエキスパート。この分野は誰、という風に分担が決まっていて、欠員が出ると満月の晩に世界中のウィザードが集まり後任者を決めるのだという。

参考資料・参考サイト

『独習 Java 第3版』　ジョゼフ・オニール著
Java講座
とほほのWWW入門
無目的コンピュータ用語辞典

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