Java 程式設計(一)  ：第 六章 方法與套件引用  上一頁    下一頁

 

6-3 方法變數與類別變數

內容：

  • 6-3-1 變數的生存範圍

  • 6-3-2 類別變數與方法變數

  • 6-3-3 範例研討：擲骰子大吃小搏奕

  • 6-3-4 自我挑戰：改良型博奕遊戲

6-3-1 變數的生存範圍

某一變數被宣告產生之後，可以使用的範圍如何，這也值得商榷的，稱為生存範圍。基本上，變數的生存範圍僅限制於被宣告時的程式區塊內，越過了程式區塊，便失去了效用。但程式區塊可能經由多層次的程式區塊所構成，即是區塊內可能再出現子程式區塊，子程式區塊內又可能再出現更內圈的子程式區塊，依此類推層層包圍。每一層次區塊都可能會宣告變數，變數的生存範圍可能會影響到程式運作的正確性如何。

雖然每一層次所宣告變數的生存範圍不同，但也沒有那麼複雜。生存範圍最重要的概念是，『外層次所宣告的變數，在該層次內的任何子層次都是有效的；任何內部所宣告的變數，在它的外層次是無效的』。另一重點是『程式區塊』為何，以 Java 語言為例，可能出現的有：

(1) 類別實體：宣告類別後，利用左右大括號（{ ….}）所包圍的實體區塊（Body）。

(2) 函數實體：宣告函數（方法）後，利用左右大括號（{ ….}）所包圍的實體區塊（Body）。

(3) 選擇敘述區塊：選擇命令（如 if/else/switch/case）的敘述實體。

(4) 迴圈敘述區塊：迴圈命令（如 for/while/do-while）的敘述實體。

簡單的說，利用左右大括號（{ ….}）包起來，即是一個程式實體。大括號內所宣告的變數，超過大括號以外則無效，即是它的生存範圍。另外，任何敘述句所出現的大括號皆有此特性。

6-3-2 類別變數與方法變數

簡單的說，實體區塊內所宣告的變數，僅存活於該區塊內，區塊以外便不存在了。但區塊內可能再宣告另一個或多個子區塊，這種情況下，在父區塊或子區塊所宣告變數的存活空間有何不同？

在傳統程式語言（如 C 語言）之下，父區塊所宣告的變數，在子區塊還是存活著，稱之為『整體變數』；而子區塊所宣告的，在父區塊或同等父區塊的子區塊下是無效的。Java 語言大致上沿用傳統語言規範，要特別留意的是，不同方法之間變數要互相引用時，必須將其宣告成『靜態變數』（static variable），如圖 6-4 所示。

圖 6-8 類別變數與區域變數

6-3-3 範例研討：擲骰子大吃小搏奕

（A）程式功能：Ex6_3.java

擲骰子賭博大多不喜歡『通吃』規則，為了增加次數與趣味性，都採用大吃小的規則，越多人參與賭越好玩，擲出最大者吃最小者。請製作一套大吃小的擲骰子遊系統，參賭者輸入姓名後擲出 3 個骰子，隨時告知目前領先者與點數（隱藏最低者姓名與點數），直接鍵入『Enter』 表示結束參與者，立即顯示出贏家與輸家為何人，以及其擲出點數為何。期望操作介面如下：

（B）製作技巧研討：

依照系統要求，我們可以歸納出下列重點：（請參考圖 6_4）

(1) 必須隨時紀錄最高與最低者姓名，以及所擲出的點數，將其宣告成類別變數（maxName、minName、maxNum 與 minNum）。

(2) 系統希望參賽者人數不定，利用『Enter』表示結束。利用所讀入的字串變數（name），其內容的字元長度為 0，則表示輸入『Enter』；因此，可利用 length() 方法判斷字串長度是否為 0。

（C）程式範例：

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//Ex6_3.java

 

import java.util.*;

public class Ex6_3 {

   /* 宣告類別變數 (整體變數)*/

    static String maxName="", minName="";

    static int maxNum=0, minNum=99;

 

    /* main 方法開始 */

    public static void main(String args[]) {

      Scanner keyin = new Scanner(System.in); // 區域物件

      String name;                            // 區域變數

      int number;                             // 區域變數

      System.out.printf("=== 歡迎光臨大吃小擲骰子遊戲 ===\n");

      System.out.printf("輸入姓名並擲骰子 (Enter 結束) =>");

      name = keyin.nextLine();

      while(name.length() !=0) {

          game(name);

         System.out.printf("領先者 %s 先生 %d 點\n", maxName,  maxNum);

          System.out.printf("輸入姓名並擲骰子 (Enter 結束) =>");

          name = keyin.nextLine();

       }

       System.out.printf("贏家 %s 先生擲出 %d\n", maxName, maxNum);

       System.out.printf("輸家 %s 先生擲出 %d\n", minName, minNum);

    }

    /* game 方法開始 */

    static void game(String name) {

        Random random = new Random();            // 區域物件

        int ran, sum=0;                          // 區域變數

        System.out.printf("\t您擲出 => ");

        for (int k=1; k<=3; k++) {               // 區域變數

             ran= 1 + random.nextInt(6);

             System.out.printf("%d   ", ran);

             sum = sum + ran;

        }

        System.out.printf("合計 = %d\n", sum);

        if (sum > maxNum) {

             maxName = name;

             maxNum = sum;

        }

        if(sum <= minNum) {

             minName = name;

             minNum = sum;

        }

    }

}

(D) 程式重點分析：

(1) 第 6~7 行：『static String maxName=’””, …』。宣告 nmaxName、minName、maxNum 與 minNum 變數為靜態類別變數，可被直接存取於 main 與 game 方法內敘述。

(2) 第 12 行：『String name;』。宣告字串變數 name，此為 main 方法內的區域變數，也僅存活於 main 方法內。

(3) 第 17 行：『while(name.length() !=0 { …})』。此為 while 迴圈敘述，條件是判斷 name 變數內子串長度是否為 0（name.length() !=0），如長度大於 0 則表示有輸入任何字元，該字串即是玩家的姓名；如果長度為 0 的話，則表示直接敲入『Enter』鍵，妹有輸入任何字元，表示結束的功能。

(4) 第 18 行：『game(name);』。呼叫 game() 方法，並攜帶 name 變數（玩家姓名）內容為引數。

(5) 第 29~47 行：『static void game(String name) { …}』 。宣告 game 方法程式區塊，功能是產生 3 次 1~6 的亂數（擲骰子動作），並顯出擲骰子結果。最後與 maxNum 與 minNum 比較是否最大或最小，如是的話，則更改 maxName、maxNum 內容，或 minName 與 minNum 內容（以上皆是靜態變數）。

(6) 第 31 行：『Random random = new Random();』。宣告產生 Random 物件，為區域物件僅存活於 game 方法內。

(7) 第 32 行：『int ran, sum =0;』。區域變數，僅存活於 game 方法內。

(8) 第 34 行：『for(int k=1; k<=3; k++) { ..}』。變數 k 是 for 迴圈的區域變數，僅存活於 for 迴圈內。

6-3-4 自我挑戰：改良型博弈遊戲

(A)程式功能：PM6_X.java

在Ex6_3 範例中，如果有兩人擲同樣的點數，會取得先擲的人，我們希望將它修改一下，讓後面擲出的點數與前面的人相同時，請他再重新擲一次。

(B)提示：請自行演練

 

翻轉工作室：粘添壽

 

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