Capitolo 6 · C1

La classe Object: identità, uguaglianza e cast

Identità e uguaglianza, Contains ed equals, La classe Object, Ridefinire equals, Cast e instanceof, Stringhe: == ed equals

11 pagine (9 numerate). Aggiornato il 10 ottobre 2026.

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1 Identità e uguaglianza Definizione – Identità e uguaglianza Due riferimenti a e b sono: • identici se riferiscono lo stesso oggetto: lo dice a == b; • uguali se riferiscono oggetti che rappresentano la stessa cosa del problema, anche se distinti: lo dice a.equals(b). Due riferimenti identici sono anche uguali; il contrario non vale. Per vederlo serve una classe. Un punto del piano ha due coordinate, che non cambiano dopo la creazione (oggetto non modificabile, Capitolo 4): public class Punto { private double x; private double y; Punto(double x, double y) { this.x = x; this.y = y; } double getX() { return x; } double getY() { return y; } public String toString() { return "(" + x + ", " + y + ")"; } } Il toString scrive il punto nella forma consueta, (3.0, 2.0), senza i nomi dei campi. Punto p = new Punto(0, 0); Punto q = new Punto(0, 0); Punto r = p; // p == q: false p == r: true Ogni new crea un oggetto nuovo: p e q riferiscono due oggetti distinti con le stesse coordinate, r lo stesso oggetto di p. Gli oggetti creati da un programma sono tanti quante le new eseguite. Canale 1 · Prof. Paolo Liberatore 1

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Osservazione – Uguali lo decide il problema Due punti di coordinate (0, 0) sono lo stesso punto geometrico, e devono risultare uguali. Due persone con lo stesso nome e cognome possono invece essere persone diverse: per distinguerle serve un dato in più, come il codice fiscale. Se poi l’applicazione rappresenta ogni persona con un solo oggetto, due riferimenti indicano la stessa persona se e solo se sono identici: l’identità basta. 2 contains usa equals Proposizione – contains e remove Per una collezione c (insieme o lista) e un riferimento o diverso da null: c.contains(o) è true ⇐⇒ esiste e ∈ c con o.equals(e). Il metodo remove(o) di una lista toglie il primo elemento e con o.equals(e). Con contains, il metodo che dice se una lista di punti contiene l’origine si scrive in una riga. Il main lo prova su una lista senza l’origine e poi con: import java.util.LinkedList; public class Principale { static boolean includeOrigine(LinkedList<Punto> l) { return l.contains(new Punto(0, 0)); } public static void main(String[] args) { LinkedList<Punto> l = new LinkedList<Punto>(); l.add(new Punto(3, 2)); l.add(new Punto(3, 1)); System.out.println(l + " " + includeOrigine(l)); l.add(new Punto(0, 0)); System.out.println(l + " " + includeOrigine(l)); } } Stampa false tutte e due le volte, anche quando l’origine c’è: [(3.0, 2.0), (3.0, 1.0)] false [(3.0, 2.0), (3.0, 1.0), (0.0, 0.0)] false Canale 1 · Prof. Paolo Liberatore 2

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Il punto aggiunto con l.add(new Punto(0, 0)) e quello che includeOrigine passa a contains sono due oggetti: uguali, ma non identici. La classe Punto non dice quando due punti sono uguali, e il suo equals è quello predefinito (Sezione 3), che confronta i riferimenti come ==. Così contains cerca proprio l’oggetto ricevuto, che nella lista non c’è. l LinkedList Punto x = 3.0, y = 2.0 Punto x = 3.0, y = 1.0 Punto x = 0.0, y = 0.0 1000 Punto x = 0.0, y = 0.0 1400o, parametro di contains Alla seconda chiamata la lista contiene il riferimento al punto 1000, contains riceve il punto 1400: stesse coordinate, oggetti diversi. Con l’equals predefinito il confronto dà false. Con lo stesso oggetto, invece, contains lo trova: dopo Punto p = new Punto(0, 0); l.add(p);, l.contains(p) è true. Perché il main stampi true alla seconda riga, Punto deve dire quando due punti sono uguali (Sezione 4). Esercizio 1. Osservazione – Metodi chiamati da altri Costruttore, toString ed equals si scrivono perché li chiami qualcun altro, non il programma direttamente: Metodo Chi lo chiama costruttore new, dopo aver creato l’oggetto toString System.out.println equals contains e remove delle collezioni Chi chiama si aspetta un’intestazione precisa: un metodo con un’altra intestazione non viene chiamato. Canale 1 · Prof. Paolo Liberatore 3

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3 La classe Object Definizione – Object Object è la radice della gerarchia delle classi Java: una classe che non dichiara extends è sottoclasse di Object. Scrivere class Punto { ...} equivale a scrivere class Punto extends Object { ...}. Ogni classe è quindi sottoclasse di Object, direttamente o attraverso altre classi, e ne eredita i metodi, fra cui toString ed equals. Il toString predefinito del Capitolo 3, che stampa Figura@3d4eac69, è quello di Object. Object Punto x: double y: double String Persona Figura Studente Rettangolo Alcune classi dei capitoli precedenti sotto Object. Studente e Rettangolo ne sono sottoclassi attraverso Persona e Figura. L’equals di Object. Nella libreria Java è scritto così: public boolean equals(Object obj) { return (this == obj); } In Object, quindi, uguaglianza e identità coincidono. Le collezioni accettano oggetti di qualsiasi classe, e il loro contains chiama questo equals, a meno che la classe degli elementi non lo ridefinisca. Variabili di tipo Object. Per la compatibilità dei tipi (Capitolo 3), una variabile di tipo Object può riferire un oggetto di qualsiasi classe. Il compilatore però guarda il tipo della variabile: si possono chiamare solo i metodi di Object. Object o = new Punto(0, 0); System.out.println(o); // (0.0, 0.0): si esegue il toString di Punto o.getX(); // errore di compilazione Canale 1 · Prof. Paolo Liberatore 4

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L’ultima riga non compila (cannot find symbol ): non tutti gli oggetti hanno una coordinata x. 4 Ridefinire equals Proposizione – Ridefinizione di equals Per stabilire quando due oggetti di una classe sono uguali si ridefinisce equals: • l’intestazione è esattamente public boolean equals(Object o); • il corpo restituisce false se o non è un oggetto della classe, altrimenti confronta i campi che decidono l’uguaglianza. // in Punto public boolean equals(Object o) { if (!(o instanceof Punto)) { return false; // o è null, o non è un punto } Punto p = (Punto) o; // cast: Sezione 5 return x == p.x && y == p.y; } Il parametro è di tipo Object, quindi o.x non compila. Dopo la verifica, il cast (Punto) o mette lo stesso riferimento in una variabile di tipo Punto, e da lì le coordinate si leggono. p.x si può scrivere anche se x è private: siamo dentro Punto (Capitolo 4). Con questo equals il main della Sezione 2 stampa false e poi true. Per ogni elemento e della lista, contains chiama equals sul punto ricevuto, con e come argomento; arrivato al punto (0, 0), le coordinate coincidono e il risultato è true. Anche l.remove(new Punto(3, 1)) ora toglie il punto (3, 1). Osservazione – Errori tipici • Parametro di tipo Punto. public boolean equals(Punto p) è un altro metodo, con lo stesso nome e un parametro diverso: non ridefinisce quello di Object, e contains continua a dare false. • Campi scelti male. I campi confrontati decidono l’uguaglianza: confrontando solo x, (0, 0) e (0, 5) sarebbero lo stesso punto. Canale 1 · Prof. Paolo Liberatore 5

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Nota – Con HashSet serve anche hashCode Un HashSet usa, oltre a equals, il metodo hashCode di Object, che va ridefinito in modo coerente: oggetti uguali devono avere lo stesso hashCode. Con il solo equals, se h è un HashSet<Punto> che contiene (0, 0), h.contains(new Punto(0, 0)) dà ancora false. Per questo gli esempi del capitolo usano una LinkedList. 5 Cast e verifica del tipo Definizione – Cast Se e è un riferimento e C una classe, (C) e è lo stesso riferimento, visto come tipo C. • Non crea né converte l’oggetto: cambia solo il tipo con cui lo vede il compilatore. • Compila solo se C e il tipo di e sono uno sottoclasse dell’altro. • Durante l’esecuzione, se l’oggetto non è un C, lancia una ClassCastException. Object o = "ciao"; Punto z = (Punto) o; // compila, ma lancia ClassCastException Punto w = (Punto) "ciao"; // errore di compilazione La seconda riga compila, perché una variabile Object potrebbe riferire un punto; durante l’esecuzione l’oggetto si rivela una stringa, e il programma si ferma con class java.lang.String cannot be cast to class Punto. La terza non compila (incompatible types: String cannot be converted to Punto): una String non è mai un punto, e il compilatore lo sa già. Definizione – instanceof L’espressione o instanceof C è true se o non è null e l’oggetto riferito è di classe C o di una sua sottoclasse: esattamente quando il cast (C) o riesce. Con gli insiemi del Capitolo 5: una variabile Object può riferire un oggetto dovunque; il cast (Punto) o afferma che l’oggetto sta nel sottoinsieme Punto, e o instanceof Punto lo verifica prima di affermarlo. Per questo l’equals della Sezione 4 restituisce false invece di fermarsi: p.equals("ciao") e p.equals(null) danno false. Canale 1 · Prof. Paolo Liberatore 6

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6 Stringhe: == ed equals Proposizione – Confrontare stringhe String è una classe, e == fra stringhe confronta i riferimenti. • Il contenuto si confronta con equals: s.equals(""). • null si confronta con ==, e prima di chiamare equals. String a = ""; String b = new String(""); System.out.println(a == ""); // true System.out.println(b == ""); // false System.out.println(b.equals("")); // true Due letterali uguali nel codice sono lo stesso oggetto, quindi a == "" è true. new String("") crea invece un’altra stringa vuota, uguale ma non identica. Un controllo scritto con == funziona con i letterali e sbaglia con le stringhe costruite durante l’esecuzione, come quelle lette dall’utente. Nel costruttore di una persona, il controllo che rifiuta un nome mancante è: if (nome == null || nome.equals("")) { throw new RuntimeException("Nome mancante"); } L’ordine conta: l’operatore || non valuta la seconda condizione se la prima è già vera. Invertendo le due condizioni, un nome uguale a null farebbe fallire la chiamata di equals con una NullPointerException. Riepilogo • Identità: a == b, stesso oggetto; ogni new crea un oggetto distinto. • Uguaglianza: a.equals(b), la stessa cosa del problema; quando lo sono lo decide il problema. • contains e remove: cercano un elemento e con o.equals(e). • Object: radice della gerarchia; il suo equals è this == obj. • Ridefinire equals: public boolean equals(Object o), verifica del tipo, cast, confronto dei campi. • HashSet: oltre a equals serve hashCode coerente. • Cast: (C) e è lo stesso oggetto visto come C; ClassCastException se non lo è, verifica con instanceof. • Stringhe: contenuto con equals, null con == e per primo. Canale 1 · Prof. Paolo Liberatore 7

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7 Esercizi Esercizio 1 – L’origine in una lista di punti Con la classe Punto della Sezione 1, senza equals, scrivere un metodo static boolean includeOrigine(LinkedList<Punto> l) che restituisca true se la lista contiene il punto (0, 0). (a) Scriverlo con un ciclo for-each. (b) Scriverlo con contains. Che cosa va aggiunto a Punto? (c) Con quali dati va provato? Soluzione a pagina 9 → Canale 1 · Prof. Paolo Liberatore 8

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8 Soluzioni Soluzione dell’Esercizio 1 – L’origine in una lista di punti (a) Si scorre la lista confrontando le coordinate: static boolean includeOrigine(LinkedList<Punto> l) { for (Punto p : l) { if (p.getX() == 0 && p.getY() == 0) { return true; } } return false; } Il ciclo confronta i valori, non i riferimenti, e funziona anche senza equals. Con il main della Sezione 2 stampa false e poi true. Lo stesso metodo funziona con un HashSet<Punto>. (b) return l.contains(new Punto(0, 0)); cerca un elemento e con new Punto(0, 0).equals(e). Con l’equals di Object il punto appena creato non è identico a nessun elemento, e il risultato è sempre false. Va aggiunto a Punto l’equals della Sezione 4, che confronta le coordinate: allora il main stampa false e poi true. Con un HashSet servirebbe anche hashCode. (c) Almeno una lista senza l’origine, dove il risultato atteso è false, e una con l’origine, dove è true. Una prova sola non basta: senza equals, la versione con contains supera la prova senza origine e sbaglia l’altra. Il main della Sezione 2 fa entrambe le prove. ← Torna all’Esercizio 1, pagina 8 Canale 1 · Prof. Paolo Liberatore 9

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