Programowanie C++

1. ProgramowanieC++ • Obiekty,dziedziczenie, • polimorfizm, • funkcje wirtualne • i wiele innych rzeczy • Iwona Adamiec-Wójcik • Katedra Mechaniki i Inżynierskich • Metod Komputerowych • Politechnika Łódzka • Filia Bielsko-Biała Programowanie C++

2. Trochę historii... • W późnych latach 60-tych i na początku lat 70-tych Dennis Ritchie stworzył język C. W tym czasie A&AT Bell Labs zajmowało się systemem operacyjnym UNIX, który początkowo był tworzony w assemblerze. C był pomyślany jako język wyższego poziomu do programowania systemów operacyjnych. Poprzednik języka C, z którego Ritchie zaczerpnął wiele elementów nazywał się B. • W 1985 Bjarne Stroustrup również w Bell Labs stworzył język C++, poszerzając język C o abstrakcyjne typy danych i programowanie obiektowe... • Nazwa języka pochodzi od operatora inkrementacji z języka C (++), i oznacza, że język ten nie jest następcą C (w tym przypadku nazywałby się D) a tylko jego rozszerzeniem. Programowanie C++

3. Jeśli chcesz dowiedzieć się trochę więcej... • Literatura dostępna w naszej czytelni: • Jerzy Grębosz: Symfonia C++ • Bjarne Stroustrup: Projektowanie i rozwój języka C++ • Paweł Chomicz, Robert Ulijasz: Programowanie w języku C i C++ • Tony L. Hansen: C++ zadania i odpowiedzi • Adam Majczak: Od C do C++ Buildera w 48 godzin • Iwona Adamiec-Wójcik, Pedro Guerreiro: Elementy programowania obiektowego w C++ Programowanie C++

4. program p01; { oto twój pierwszy program} begin writeln(' Cześć'); write(' Uczymy się programowania w Pascalu') end. Blok w Pascalu jest ograniczany słowami kluczowymi begin i end. Każda instrukcja, oprócz tej występującej przed słowem kluczowym end kończy się średnikiem. Program główny jest blokiem zakończonym kropką. Komentarze zawierają się w nawiasach klamrowych. # include <iostream.h> // oto twój pierwszy program void main() { cout<<" Cześć\n”; cout<<" Uczymy się programowania w C++”; } Blok w C++ jest ograniczany klamrami { }. Każda instrukcja kończy się średnikiem. Działanie programu rozpoczyna się od funkcji o nazwie main. Wszystkie znaki do końca linii po // są igno- rowane, komentarz zawiera się pomiędzy /* */. Jak szybko przejść od Pascala do C++ Programowanie C++

5. Co widać na ekranie? • Do wyświetlania komunikatów na ekranie w C++ możemy zastosować specjalny obiekt cout wraz z operatorem << (przesyłania do strumienia). Operator << przesyła do strumienia wyjściowego znajdującego się po jego lewej stronie obiekty, które chcemy wyświetlić. Cout oznacza standardowe urządzenie wyjściowe - najczęściej ekran komputera. • Dyrektywa # include <iostream.h> jest konieczna by korzystać ze strumieni wejścia i wyjścia. • cout << wyrażenie << wyrażenie << ... << wyrażenie • cout<<"Cześć" = = cout<<"Cze"<<"ść" = = cout<<'C'<<'z'<<'e'<<'ś'<<'ć' • Wszystkie elementy wysyłane do strumienia są ustawiane w linii w takiej kolejności, w jakiej są przesyłane. Przejście do nowej linii uzyskuje się stosując symbol '\n' lub manipulator endl • cout<<" Cześć\n" = = cout<<" Cześć" <<endl Programowanie C++

6. identyfikator,...,identyfikator : typ; zm1,zm2,zm3:integer; cena,koszt:real; typ identyfikator,...,identyfikator; int zm1,zm2,zm3; float cena,koszt; Zmienne, obiekty i ich deklaracje Zmienna to symbol reprezentujący miejsce w pamięci komputera. Informacja zawarta w tym miejscu pamięci to wartość zmiennej alfa identyfikator 12345 zmienna (integer) wartość typ Deklaracja zmiennej jest instrukcją informującą kompilator o danej zmiennej C++ jest językiem obiektowo-zorientowanym. Zmienne są traktowane jako obiekty; w tym kontekście mówi się, że deklaracja tworzy obiekt. Programowanie C++

7. Słowa kluczowe i identyfikatory • Program (napisany w dowolnym języku programowania) składa się z pewnych elementów składowych, którymi są: • - nazwy zmiennych (zm1,zm2,zm3), • - słowa kluczowe (main, void), • - operatory (<<, +, -), • - znaki punktacji ({, ;, }). • Słowa kluczowe w C++: • asm auto break case catch char class const continue default • delete do double else enum extern float for friend goto • if inline int long new operator private protected public register • return short signed sizeof static struct switch template this throw • try typedef union unsigned virtual void volatile while • Identyfikatory: • - ciąg znaków alfanumerycznych rozpoczynający się od litery bądź znaku podkreślenia, • - małe i duże litery są rozróżniane, - (Numer i numer są różnymi identyfikatorami), • - bez spacji, • - różne od słów kluczowych. Programowanie C++

8. Instrukcja przypisania, inicjalizacja zmiennych • Zmienna to miejsce w pamięci. Najczęściej nadanie wartości zmiennej odbywa się przy pomocy instrukcji przypisania. • Zmienna może być zainicjalizowana w momencie deklaracji • identyfikator : = wyrażenie; • cena := 234; litera := 'z'; • identyfikator = wyrażenie; • cena = 234; litera = 'z'; • W C++ znak = jest operatorem przypisania • Stała typowa • identyfikator :typ=wartość początkowa; • i : integer =1; • Inicjalizacja w deklaracji • typ identyfikator = wyrażenie; • int i = 1; int a,b; int sum = a+b; • W C++ inicjalizacja jest prawie tym samym co przypisanie. Programowanie C++

9. Przypisanie łańcuchowe • W C++ przypisanie jest wyrażeniem z określoną wartością. • Wartością wyrażenia x = 22 jest 22 • Tak jak każda inna wartość, również i ta może być użyta w innej instrukcji przypisania i wówczas otrzymujemy łączone przypisanie • y = ( x = 22 ); = = y = x = 22; • # include <iostream.h> • // Ten program pokazuje jak przypisanie łańcuchowe Uwaga: tego rodzaju przypisanie nie • // może być wykorzystane w większym wyrażeniu może być użyte jako • main ( ) inicjalizacja zmiennej • { w deklaracji • int m, n; • m = ( n = 66 ) + 9; • cout<<m<<","<<n<<endl; • } Programowanie C++

10. Typy całkowite i proste operacje arytmetyczne • C++ posiada dziewięć następujących typów całkowitych: • char short int unsigned short int • signed char int unsigned int • unsigned char long int unsigned long int • Typy te różnią się między sobą zakresem dopuszczalnych wartości. Dopuszczalne • granice są stałymi, które znajdują się w pliku nagłówkowym <limits.h> • Operatory arytmetyczne dla liczb całkowitych: • + dodawanie + m+n • - zmiana znaku (jednoargumentowy) - -n • - odejmowanie - m-n • * mnożenie * m*n • DIV dzielenie całkowite / m/n • MOD reszta z dzielenia całkowitego % m%n Programowanie C++

11. Operatory inkrementacji i dekrementacji • Operator inkrementacji ++ oraz dekrementacji -- zamieniają zmienną w wyrażenie • będące instrukcją, które skraca specjalny rodzaj instrukcji przypisania. • #include <iostream.h> • // program pokazuje użycie operatorów ++ i -- • main( ) • { • int m = 44, n = 66; • cout<<"m = "<<m<<","<<" n = "<<n<<endl; • ++m; • -- n; • cout<<"m = "<<m<<","<<" n = "<<n<<endl; • m++; • n--; • cout<<"m = "<<m<<","<<" n = "<<n<<endl; • } • m = 44, n = 66 • m = 45, n = 65 • m = 46, n = 64 • Operatory pre i post inkrementacji( m++ oraz ++m) użyte jako samodzielne instrukcje mają taki sam efekt: dodają 1 do zmiennej; czyli są równoważne instrukcji: m = m+1; • Podobnie operatory pre i post dekrementacji • (n-- oraz --n) będące samodzielnymi instrukcjami mają taki sam efekt: n = n-1; Programowanie C++

12. Operatory inkrementacji i dekrementacji c.d. • Operatory użyte jako podwyrażenia różnią się efektem działania. • Operator pre-inkrementacji (++m) zwiększa zmienną przed użyciem jej w • większym wyrażeniu, natomiast operator post-inkrementacji (m++) zwiększa • wartość zmiennej dopiero po użyciu jej w większym wyrażeniu. • #include <iostream.h> • // program testuje operatory ++ i -- • main( ) • { • int m = 66, n ; • n = ++m; • cout<<"m = "<<m<<","<<" n = "<<n<<endl; • n = m++; • cout<<"m = "<<m<<","<<" n = "<<n<<endl; • cout<<"m = "<<m++ <<endl; • cout<<"m = "<<m<<endl; • cout<<"m = "<<++m<<endl; • } • m = 67, n = 67 • m = 68, n = 67 • m = 68 • m = 69 • m = 70 • Użycie operatorów inkrementacji i dekrementacji w podwyrażeniach może być nieprzewidywalne ponieważ nie jest zdefiniowana jednoznacznie kolejność obliczania wyrażeń zawierających te operatory Programowanie C++

13. Łączone instrukcje przypisania • Operatory inkrementacji i dekrementacji nie są jedynymi skróconymi instrukcjami • przypisania. C++ pozwala na łączenie instrukcji przypisania z innymi operatorami • zmienna op= wyrażenie; == zmienna = zmienna op wyrażenie; • op jest dowolnym operatorem dwuargumentowym. • #include <iostream.h> • main() • { int n = 44; • n += 9; • cout<<n<<endl; 53 • n - = 2; 51 • cout<<n<<endl; • } Programowanie C++

14. Priorytety i łączność operatorów • C++ posiada bardzo bogaty zbiór operatorów. Ponieważ w wyrażeniu może wystąpić więcej operatorów bardzo ważna jest informacja w jakiej kolejności następuje obliczanie wartości wyrażeń. • Łączność definiuje w jaki sposób są traktowane operatory o takim samym priorytecie. Programowanie C++

15. Rozmowa z komputerem czyli jak wprowadzać dane • W C++ operacje wejściowe są realizowane w podobny sposób jak operacje wyjścia. Dane wprowadzane są ze strumienia wejściowego cin (standardowo klawiatura) przy pomocy operatora wejścia >> (skierowania strumienia). • W jednej instrukcji wejściowej może byćwczytywanych więcej zmiennych • Wczytując zmienne typu char cin ignoruje wszystkie spacje, znaki tabulacji i nowej linii. # include <iostream.h> main ( ) { int age; cout<<" Ile masz lat? ”; cin>>age; cout<<" Za 10 lat będziesz miał ”; cout<<age+10<<endl; } #include <iostream.h> main ( ) { char first,last; cout<<"Podaj swoje inicjały : "; cin>>first>>last; cout<<"Cześć "<<first<<'.'<<last<< '.'<<endl; } Programowanie C++

16. Podejmowanie decyzji - instrukcja if • Instrukcja if pozwala na warunkowe wykonywanie instrukcji • if wyrażenie logiczne then instrukcja; • if wyrażenie logiczne then instrukcja1 • else instrukcja2; • if ( warunek ) instrukcja; • if ( warunek ) instrukcja1; • elseinstrukcja2; W C++ nie ma typu logicznego;warunek jest wyrażeniem całkowitym. Instrukcja będzie wykonywana jeśli wyrażenie ma wartość niezerową. • main() • { int n,d; • cout<<"Wprowadź dwie liczby całkowite: "; • cin>>n>>d; • if (n%d = = 0) • cout<<n<<" jest podzielne przez"<<d<<endl; • } • main() • { int n,d; • cout<<"Wprowadź dwie liczby całkowite: "; • cin>>n>>d; • if (n%d = = 0) • cout<<n<<" jest podzielne przez"<<d<<endl; • else cout<<n<<" nie jest podzielne przez "<<d; • } Programowanie C++

17. Wyrażenie logiczne w C++ Operatory relacji zwracają wartość 0 dla oznaczenia fałszu oraz 1 dla prawdy. W C++ dowolna wartość może wystąpić w miejscu wyrażenia logicznego. Wartość niezerowa traktowana jest jako prawda, jedynie 0 znaczy fałsz. main() { int n,d; cout<<"Wprowadź dwie liczby całkowite: "; cin>>n>>d; if (n%d ) cout<<n<<" nie jest podzielne przez"<<d<<endl; else cout<<n<<" jest podzielne przez "<<d<<endl; } Programowanie C++

18. Instrukcja złożona • Instrukcja złożona jest ciągiem instrukcji traktowanym jako pojedyncza instrukcja. • Zarówno program główny w Pascalu jak i funkcja main w C++ tworzą instrukcję złożoną zwaną blokiem. • var x,y,temp:integer; • begin • write(‘ Podaj dwie liczby ‘); • readln(x,y); • if x>y then begin temp:=x; • x:=y; • y:=temp • end; • writeln(x,’ ‘,y) • end. • main() • { • int x,y; • cout<<"Podaj dwie liczby "; • cin>>x>>y; • if (x>y) { • int temp = x; • x = y; • y = temp; • } • cout<<x<<" "<<y; • } Programowanie C++

19. Operatory logiczne Operatory logiczne służą do formułowania warunków złożonych. W C++ wartość wyrażenia logicznego obliczana jest dotąd, dopóki nie jest pewne jaki będzie rezultat końcowy. main() { int n,d; cout<<"Wprowadź dwie liczby całkowite: "; cin>>n>>d; if (d>0 && n%d ) cout<<n<<" nie jest podzielne przez"<<d<<endl; else cout<<n<<" jest podzielne przez "<<d<<endl; } Programowanie C++

20. Instrukcje zagnieżdżone • Każde else łączone jest z ostatnim wolnym if • var a,b,c,min3:integer; • begin • write(‘Podaj trzy liczby ‘); • readln(a,b,c); • if a<=b thenif a<=c then min3:=a • else min3:=c • else if b<=c then min3:=b • else min3:=c; • writeln(‘ Minimum wynosi ‘,min3) • end. • main() • { • int a,b,c,min3; • cout<<"Podaj trzy liczby "; • cin>>a>>b>>c; • if (a<=b) if (a<=c) min3 = a; • else min3 = c; • else if (b<=c) min3 = b; • else min3 = c; • cout<<"Minimum wynosi "<<min3; • } Programowanie C++

21. Instrukcja wielowariantowa • Odpowiednikiem instrukcji case z Pascala jest instrukcja switch • case wyrażenie of • stała1 : instrukcja1; • ... • stałan:instrukcjan; • else:listainstrukcji • end; • case ocena of • 5: writeln(’bardzo dobry’); • 4: writeln(’dobry’); • 3: writeln(’dostateczny’); • 2: writeln(’niedostateczny’); • else writeln(’Błędne dane’); • end • switch ( wyrażenie) { • case stała1 : lista instrukcji1; • ... • case stałan : lista instrukcjin; • default :lista instrukcji • } • switch (ocena) { • case 5: cout<<"bardzo dobry"<<endl; break; • case 4: cout<<"dobry"<<endl; break; • case 3: cout<<"dostateczny"<<endl; break; • case 2: cout<<"niedostateczny"<<endl; break; • default:cout<<"Błędne dane”<<endl; • } Programowanie C++

22. Wyrażenie warunkowe • W C++ istnieje wyrażenie, które jest skróconą formą instrukcji warunkowej if else • warunek ? wyrażenie1 : wyrażenie2 • Wartością tego wyrażenia jest wartość wyrażenia1 jeśli warunek jest prawdziwy bądź wartość wyrażenia2 w przypadku przeciwnym. main() // program oblicza minimum z dwóch liczb { int n,m,min; cout<<"Wprowadź dwie liczby całkowite: "; cin>>n>>m; min = n<m ? n : m; cout<<" minimum wynosi "<<min<<endl; } Programowanie C++

23. Instrukcje iteracyjne • Pętle pozwalają na cykliczne wykonywanie instrukcji. • while wyrażenie logiczne do instrukcja; • while ( warunek ) instrukcja; • Obliczana jest wartość warunku; instrukcja jest wykonywana tak długo dopóki wartość warunku jest różna od zera. • repeat ciąg instrukcji until warunek; • do instrukcja while ( warunek ); • Najpierw wykonywana jest instrukcja a następnie sprawdzany warunek, którego wartość równa zero kończy wykonywanie instrukcji. • for identyfikator := wyrażenie1 to wyrażenie2 do instrukcja • for ( inicjalizacja ; warunek kontynuacji ; • wyrażenie) instrukcja ; • Inicjalizowana jest zmienna sterująca pętli, następnie jeśli warunek jest spełniony to instrukcja jest wykonywana. Wyrażenie określa zmianę zmiennej. Programowanie C++

24. Pętle while i do...while • Obie pętle wykonują instrukcję będącą ciałem pętli tak długo dopóki warunek jest prawdziwy czyli dopóki jego wartość jest różna od zera. • main( ) • { int age; • cout<<”Ile masz lat : "; • cin>>age; • while (age<=0) {cout<<"Wiek musi być >0\n”; • cout<<”Ile masz lat : "; • cin>>age; • } • } Pętla while wymaga by warunek był określony, co czasami wiąże się z koniecznością wykonania instrukcji przed rozpoczęciem pętli. • main( ) • {int age; • do {cout<<”Ile masz lat : "; • cin>>age; • } while (age<=0); • } Pętla do...while jest wykonywana przynajmniej raz a warunek sprawdzany jest po wykonanej instrukcji. Programowanie C++

25. Pętla for • Pętla for najczęściej używana jest do wykonywania określonej liczby powtórzeń. • W C++ instrukcja for jest jedynie bardziej zwartym zapisem pętli while. • Wszystkie trzy części występujące w nawiasie po słowie kluczowym for są opcjonalne. • Może wystąpić np. tylko • warunek: • Instrukcja inicjalizacji może zawierać deklarację zmiennej. Zmienna ta nie jest lokalna dla pętli: for (int i=1; i<=20; i++) • cout<< "Cześć”<<endl; for ( i=1 ; i<=n ; i++ ) cout<<i<<endl; i = 1; while ( i <= n) { cout<< i <<endl; i++; } while (1) cout<<"Cześć”; for ( ; ; ) cout<<"Cześć”; while (age <=0) cin<<age; for ( ; age<=0; ) cin<<age; Programowanie C++

26. Jeszcze o pętli for • W Pascalu zmienna sterująca pętli for musiała być typu porządkowego. W C++ ta • zmienna nie musi wystąpić, a jeśli się pojawia to może być dowolnego typu. • Pętla for może być również użyta dla więcej niż jednej zmiennej sterującej #include <iostream.h> main() { for (int m = 1, n = 8; m<n; m++,n--) cout<<"m = "<<m<<" , n = "<<n<<endl; } m = 1 , n = 8 m = 2 , n = 7 m = 3 , n = 6 m = 4 , n = 5 Programowanie C++

27. Funkcje • Program w C++ jest zbiorem jednej lub większej liczby funkcji. • int jest domyślnym typem zwracanym przez dowolną • funkcję, dlatego nie trzeba go wymieniać. • function identyfikator(lista parametrów) :typ; • begin • lista instrukcji • identyfikator :=wyrażenie • end; • procedure identyfikator(lista parametrów); • begin • lista instrukcji • end; • typ identyfikator ( lista parametrów) • { • lista instrukcji; • return wyrażenie; • } • void identyfikator ( lista parametrów) • { • lista instrukcji; • } int main() {... return 0; } void main() {... return; } Programowanie C++

28. Standardowe funkcje matematyczne • Funkcje matematyczne zdefiniowane są w pliku nagłówkowym <math.h> • Niektóre z funkcji matematycznych: Każda funkcja matematyczne zwraca wartość typu double. Jeśli parametr przesłany do funkcji jest typu całkowitego najpierw dokony- wana jest konwersja typu. Wartości funkcji używane są jak zwykłe zmienne w wyrażeniach. y = sqrt(2); cout<<2*sin(x)*cos(x); y = sqrt(1+2*sqrt(3+4*sqrt(5))) Programowanie C++

29. Funkcje zwracające wartość • Standardowe funkcje biblioteczne nie zawierają wszystkich funkcji potrzebnych • programiście. Funkcje definiowane muszą zawierać nagłówek funkcji: • typ identyfikator( lista parametrów formalnych ) • oraz ciało funkcji: { • ciąg instrukcji; • return wyrażenie; • } • Lista parametrów formalnych jest • opcjonalna. Muszą jednak pozostać • nawiasy. • W C++ deklaracja funkcji może • być umieszczona przed funkcją • main() a jej definicja może być • umieszczona po funkcji. int cube(int x) { return x*x*x; } int max(int x, int y) { if (x<y) return y; else return x; } Programowanie C++

30. Oddzielna kompilacja • Bardzo często funkcje są kompilowane oddzielnie i umieszczane w oddzielnych • plikach. Sprzyja to „ukrywaniu informacji” użytecznemu w dużych projektach. • test_max.cpp • int max(int,int); W Borland C++ aby dwa oddzielne pliki zlinkować • main() należy użyć projektu. • { int m,n; • do { • cin>>m>>n; • cout<<max(m,n)<< endl; max.cpp • while (m != 0); // zwraca większą z dwóch liczb • } int max( int x, int y) • { • if (x<y) return y; • else return x; • } Programowanie C++

31. Funkcje typu void • Funkcje nie zwracające żadnej wartości, będące odpowiednikiem procedur • nazywane są często funkcjami typu void. Nagłówek takiej funkcji jest postaci: • void identyfikator (lista parametrów) • void drukuj_dzien( int nr_d) • { • switch (nr_d){ • case 0: cout<<"Niedziela"<<endl;break; • case 1: cout<<"Poniedziałek"<<endl;break; • case 2: cout<<"Wtorek"<<endl;break; • case 3: cout<<"Środa"<<endl;break; • case 4: cout<<"Czwartek"<<endl;break; • case 5: cout<<"Piątek"<<endl;break; • case 6: cout<<"Sobota"<<endl; • } • } Wywołanie funkcji typu void jest samodzielną instrukcją. void main () { int n; cout<<"Podaj numer dnia tygodnia "; cin>>n; drukuj_dzien(n); return; } Programowanie C++

32. Parametry przekazywane przez wartość • Parametry przekazywane przez wartość nie ulegają zmianie, gdyż funkcja działa na kopii parametru aktualnego umieszczonej na stosie. • #include <math.h> • int cube(int n) • { • return n*n*n; • } • void main() sześcian = 64 x = 4 • { wyrażenie = 33 • int x=4; • cout<<"sześcian = "<<cube(x)<<" x = "<<x<<endl; • cout<<" wyrażenie = "<<cube(2*sqrt(x))-cube(3))<<endl; • } Parametry aktualne w wywołaniu funkcji mogą być stałą, zmienną bądź dowolnym wyrażeniem. Programowanie C++

33. Przekazywanie adresów zmiennych • Aby funkcja mogła dokonać zmiany parametru musi mieć dostęp do samej zmiennej (np. poprzez jej adres). • void swap(float *x, float *y) • { • float temp = *x; • *x = *y; • *y = temp; * wskaźnik - zmienna zawierająca • } a = 500 b = 400 adres • void main( ) a = 400 b = 500 & operator adresu - pobiera adres • { zmiennej • float a = 500, b = 400; • cout<<"a = "<<a<<" b = "<<b<<endl; • swap(&a, &b); • cout<<"a = "<<a<<" b = "<<b<<endl; • } Programowanie C++

34. Referencja • Referencja jest aliasem (drugą nazwą) zmiennej. Deklaracja referencji wymaga podania zmiennej, dla której tworzona jest referencja • typ&alias =identyfikator • void main() • { • int a = 500; • int& b = a; • cout<<" zmienna = "<<a<<" alias = "<<b<<endl; • b+=500; • cout<<" zmienna = "<<a<<" alias = "<<b<<endl; • } • Referencja NIE JEST zmienną : nie można zmieniać jej wartości, • nie nożna pobrać jej adresu, • nie można przypisać jej wskaźnika zmienna = 500 alias = 500 zmienna = 1000 alias = 1000 Programowanie C++

35. Parametry przekazywane przez referencję • Parametry przekazywane przez referencję ulegają zmianie gdyż do funkcji przekazywany jest adres zmiennej void swap(float& x, float& y) { float temp = x; x = y; y = temp; } a = 500 b = 400 void main() a = 400 b = 500 { float a = 500, b = 400; cout<<"a = "<<a<<" b = "<<b<<endl; swap(a, b); cout<<"a = "<<a<<" b = "<<b<<endl; } Parametr aktualny odpowiadający parametrowi formalnemu przekazywanemu przez referencję musi być zmienną. Programowanie C++

36. Porównanie parametrów • Podsumowanie różnic pomiędzy przekazywaniem parametrów przez wartość i przez referencję: • Przekazywanie przez wartość Przekazywanie przez referencję • int x; int& x; • Parametr formalny jest zmienną lokalną; Parametr formalny jest lokalną referencją; • Jest kopią parametru aktualnego; Jest synonimem parametru aktualnego; • Nie można zmienić parametru Można zmienić parametr aktualny; • aktualnego; • Parametr aktualny może być stałą, Parametr aktualny musi być zmienną. • zmienną bądź wyrażeniem. • Jest to odpowiednik przekazywania Jest to odpowiednik przekazywania przez • przez wartość w Pascalu. zmienną w Pascalu. Programowanie C++

37. Parametry przekazywane przez stałą referencję • Duże obiekty są przekazywane przez referencję aby nie tworzyć ich kopii. Jeśli nie chcemy, by uległy zmianie można je przekazywać przez stałą referencję. • void f(int x, int& y, const int& z) • { • x+=z; • y+=z; • cout<<" x = "<<x<<" y = "<<y<<" z = "<<z<<endl; • } • void main () • { • int a = 20, b = 30, c = 40; • cout<<" a = "<<a<<" b = "<<b<<" c = "<<c<<endl; • f(a,b,c); • cout<<" a = "<<a<<" b = "<<b<<" c = "<<c<<endl; • } a = 20 b = 30 c = 40 x = 60 y = 70 z = 40 a = 20 b = 70 c = 40 Programowanie C++

38. Funkcje typu inline • Wywołanie funkcji związane jest z dodatkowym czasem i pamięcią. W niektórych przypadkach korzystniejsze jest zdefiniowanie funkcji jako inline. • inline int cube( int n) • { • return n*n*n; • } • main ( )main ( ) • { { • cout<<cube(4)<<endl; cout<<(4*4*4)<<endl; • int x, y; int x, y; • cin>>x; cin>>x; • y = cube(2*x - 3); y = (2*x - 3)*(2*x - 3)*(2*x - 3); • } Programowanie C++

39. Zakres widoczności zmiennych • Zmienna lokalna - zmienna deklarowana wewnątrz bloku; widoczna jest od miejsca deklaracji do końca najbardziej wewnętrznego bloku; • Zmienna globalna - zmienna dostępna w całym programie; deklarowana na zewnątrz wszystkich funkcji; • Operator zakresu - :: pozwala na dostęp do zmiennej globalnej z bloku, w którym jest zadeklarowana zmienna lokalna o takiej samej nazwie. • void f( ); • int x = 9; • void main( ) • { • int x = 22; • cout<<" x w main = "<<x<<endl; • cout<<" x globalne = ”<<::x<<endl; • f( ); • } void f( ) { int x = 44; cout<<" x w funkcji f = "<<x<<endl; } x w main = 22 x globalne = 9 x w funkcji f = 44 Programowanie C++

40. Przeciążenie (overloading) • C++ pozwala na użycie tej samej nazwy dla różnych funkcji. Aby funkcje były rozróżniane lista parametrów musi zawierać różną liczbę parametrów albo • musi wystąpić różnica typu przynajmniej jednego parametru • int max (int, int); • int max (int, int, int); • float max(float, float); • void main ( ) • { • cout<<max(99,77)<<" "<<max(55,66,33)<<" "<<max(3.4, 7.2)<<endl; • } • int max (int x, int y) int max( int x, int y, int z) float max(float x, float y) • { { { • return (x>y ? x : y); int m = (x>y ? x : y); return (x>y ? x : y); • } return (m>z ? m : z); } • } Programowanie C++

41. Parametry domyślne • Dzięki parametrom domyślnym liczba parametrów w wywołaniu funkcji może się zmieniać. • double p( double, double, double=0, double=0, double=0); • main( ) • { • double x = 2.0003; • cout<<"p(x,7) = "<<p(x,7)<<endl; • cout<<"p(x,7,6) = "<<p(x,7,6)<<endl; • cout<<"p(x,7,6,5) = "<<p(x,7,6,5)<<endl; • cout<<"p(x,7,6,5,4) = "<<p(x,7,6,5,4)<<endl; • } • double p( double x, double a0, double a1, double a2, double a3) • { • return a0+(a1+(a2+a3*x)*x)*x; • } p(x,7) = 7 p(x,7,6) = 19.0018 p(x,7,6,5) = 39.0078 p(x,7,5,4) = 71.0222 Parametry z wartościami domyślnymi muszą wystąpić na końcu listy parametrów. Jeśli w wywołaniu pomija się któryś z parametrów to trzeba pominąć również wszystkie następne. Programowanie C++

42. Czas życia zmiennych • Czas życia obiektu trwa od momentu jego deklaracji do momentu kiedy przestaje istnieć - obiekt może być niewidoczny ale istnieć. • Obiekty automatyczne - obiekty, które wraz z zakończeniem bloku, w którym • zostały powołane do życia przestają istnieć. • Obiekty automatyczne w chwili deklaracji nie są zerowane. • Obiekty lokalne statyczne - obiekty deklarowane lokalnie, • static typ identyfikator; • zakres widoczności tych obiektów odnosi się do bloku ale ich czas życia jest taki jak obiektów void f( ) globalnych. • { • static int licznik; • licznik++ • } Programowanie C++

43. Tablice • Tablica - strukturalny typ danych będący ciągiem obiektów tego samego typu. Składniki tablicy zwane elementami są dostępne poprzez indeksy. • identyfikator : array [zakres] of typ • typ identyfikator[stała] • a: array [1..3] of integer; int a [3]; • a[1], a[2], a[3] a[0], a[1], a[2] • - indeksy tablicy mogą być - stała określa liczbę elementów • z dowolnego zakresu. Numeracja elementów rozpoczyna się zawsze od zera. • Element o indeksie równym stałej nie istnieje. Programowanie C++

44. Inicjalizacja tablic • Zmienna tablicowa tak jak każda inna zmienna może zostać zainicjalizowana w momencie deklaracji. • int a[3] = {1,2,3}; - inicjalizacja w deklaracji to jedyne miejsce, gdzie kompilator sprawdza zakres tablicy: • int a[3]={1,2,3,4} ŹLE • int a[3] = {1,2} - jeżeli liczba elementów jest większa niż liczba wartości, • to zadane wartości zostaną przyporządkowane pierwszym elementom a pozostałe będą inicjalizowane zerem; • int a[ ] = {1,2,3,4} -jeśli nie podajemy rozmiaru tablicy, to kompilator liczy wartości i rezerwuje pamięć na tablicę o takim rozmiarze; Programowanie C++

45. Przekazywanie tablic do funkcji • const int size=100; • void getArray(double [ ], int&); • void printArray(const double[ ], const int); • int main() • { double a[size]; • int n; • getArray(a,n); • cout<<"Tablica ma "<<n<<" elementów"<<endl; • printArray(a,n); • } • void getArray(double a[ ], int& n) • { cout<<"Podaj liczbe elementów "; • cin>>n; • for( int i=0; i<n,i<size; i++) void printArray(const double a[ ], const int n) • { cout<<" element "<<i<<" = "; { • cin>>a[i]; for (int i=0; i<n; i++) • } cout<<i<<" : "<<a[i]<<endl; • } } Deklaracja tablicy na liście parametrów formalnych funkcji nie wymaga podawania jej zakresu. Nazwa tablicy jest jej adresem bazowym. Programowanie C++

46. Typ wyliczeniowy • Typ wyliczeniowy jest typem całkowitym i jest jednym z najprostszych typów definiowanych przez użytkownika: • type identyfikator = ( lista wartości) enumidentyfikator{ lista wartości } • Lista wartości jest listą identyfikatorów definiujących stałe całkowite rozpoczynając od zera. • main () • { • enum Day = {sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat} • float temp[sat+1] = {23.0, 22.4, 21.0, 18.5, 19.0, 20.2, 19.0} • for (Day day=sun; day<=sat; day++) • cout<<" Temp max w dniu "<<day<<" wynosiła " • <<temp[day]<<endl; • } Temp max w dniu 0 wynosiła 23.0 Temp max w dniu 1 wynosiła 22.4 Temp max w dniu 2 wynosiła 21.0 Temp max w dniu 3 wynosiła 18.5 Temp max w dniu 4 wynosiła 19.0 Temp max w dniu 5 wynosiła 20.2 Temp max w dniu 6 wynosiła 19.0 Programowanie C++

47. Definiowanie typów • Typ wyliczeniowy w C++ ma kilka cech, których nie miał odpowiadający mu typ • z Pascala: Nie zawsze jest to typ porządkowy. • enum Base {bin = 2, oct = 8, dec = 10, hex = 16} -można nadawać wartości poszczególnym identyfikatorom; • enum Answer {no = 0, false = 0, yes = 1, ok = 1} - może wystąpić kilka identyfikatorów z taką samą wartością; • C++ umożliwia nadawanie nowych nazw istniejącym typom: • typedeftyp alias; • typedef long Integer; Integer n; • typedef double Real; Real x; • typedef float tablica[ ]; tablica a; Programowanie C++

48. Tablice wielowymiarowe • Elementy tablicy mogą być dowolnego typu nie wyłączając typu tablicowego. Otrzymujemy wówczas tablicę tablic zwaną tablicą wielowymiarową. • void print(const int a[][5]); - tablica wielowymiarowa przekazywana do • main() funkcji musi zawierać zakresy wszystkich • { pozostałych wymiarów oprócz pierwszego; • int a[2][5]={ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10} - wartości tablicom wielowymiarowym są • print(a); przypisywanewierszami, co można zaznaczyć • } przy pomocy nawiasów klamrowych; • void print(const int a[][5]) • { • for (int i=0;i<2;i++){ • for(int j=0; j<5; j++) • cout<<" "<<a[i][j]; - każdy indeks musi być umieszczony w • cout<<endl; oddzielnym nawiasie kwadratowym; • } • } Programowanie C++

49. Wskaźniki • Wskaźniki to zmienne, których wartościami są adresy innych zmiennych. • identyfikator : ^typ typ*identyfikator • Deklaracja zmiennej wskaźnikowej musi zawierać informację o typie zmiennych, na które wskaźnik może pokazywać. • main() • { • int n=33; • int* p=&n; - inicjalizacja zmiennej wskaźnikowej • int& r = *p; - deklaracja i inicjalizacja referencji • cout<<" n = "<<n<<" *p = "<<*p<<" r = "<<r<<endl; int* p = &n; • } p ==&n • n==*p • n ==*&n p ==&*p n = 33 *p = 33 r = 33 Programowanie C++

50. Obiekty i l-wartości • Obiekt jest obszarem w pamięci; • l-wartość jest wyrażeniem odnoszącym się do obiektu lub funkcji. • int n; //nazwy zmiennych są l-wartościami; • const int max = 655; • int a[8]; • int* p = &n; • l-wartość może być zmienna (jeśli może pojawić się po lewej stronie instrukcji przypisania) • bądź niezmienna (w przeciwnym wypadku) • * jest operatorem służącym do odnoszenia się wskaźnikiem; • & jest operatorem służącym do pobrania adresu. • * operator dereferencji wraz ze zmienną wskaźnikową jest l-wartością • *p = 77; Programowanie C++