Podstawy informatyki 2014/2015

1. Podstawy informatyki2014/2015 Łukasz SztangretKatedra Informatyki Stosowanej i Modelowania Prezentacja przygotowana w oparciu o materiałyDanuty Szeligi i Pawła Jerzego Matuszyka

2. Wskaźnik do funkcji • Funkcję można wywołać lub można pobrać jej adres (miejsce, gdzie jej kod zaczyna się w pamięci). • W wyniku wywołania zaczyna się wykonywać kod tej funkcji: q = fun(x, 7); • W wyniku pobrania adresu funkcji uzyskuje się wskaźnik do tej funkcji: pfun = &fun; • Wskaźnika tego można użyć do wywołania funkcji: q = (*pfun)(x, 7)

3. Wskaźnik do funkcji • Definicja: • funkcji fun typu T (T1, T2, ...): T fun(T1, T2, ...) { ... } • wskaźnika pf (do tej funkcji) typu T (*)(T1, T2, ...): T (*pf)(T1, T2, ...); int (*pf)(double, char); • Ustawienie (dwa alternatywne sposoby): pf = fun; pf = &fun; • Użycie (wywołanie funkcji przez wskaźnik): intres; double x=0.5; char y=‘a’; res = (*pf)(x, y); res = pf(x, y);

4. #include<iostream> usingnamespacestd; intpodwoj(int); intpotroj(int); intmain() { int a, (*fun)(int); a=10; fun=podwoj; cout << (*fun)(a) << endl; fun=potroj; cout << (*fun)(a) << endl; cout << a << endl; } int podwoj(int a) { return (a*2); } int potroj(int a) { return (a*3); } Wskaźnik do funkcji 20 30 10

5. Wskaźnik do funkcji #include<iostream> usingnamespacestd; int f(int); voidfun(int (*)(int),int); intmain() { int (*w)(int)=&f; fun(w,5); } int f(int a) { return 2*a; } void fun(int (*wf)(int), int a) { cout<<wf(a)<<endl; } 10

6. Czytanie deklaracji • Zaczynamy od nazwy. • Następnie poruszamy się w prawo. • Gdy napotkamy na nawias zamykający poruszamy się w lewo. • Jeżeli odczytaliśmy już wszystko w obrębie danego nawiasu wychodzimy na zewnątrz i znowu poruszamy się w prawo.

7. Co to jest a??? int *(*(*a)(int))[10]; int *(*(*a)(int))[10 a jest]; int *(*(*a)(int))[10]; wskaźnikiem int *(*(*a)(int))[10]; do funkcji wywoływanej z parametrem typu int int *(*(*a)(int))[10]; zwracającej wskaźnik int *(*(*a)(int))[10]; do 10-cio elementowej tablicy int *(*(*a)(int))[10]; wskaźników do obiektów typu int

8. Co to jest a??? int (*(*a())[10])(); int (*(*a())[10])(); a jest funkcją wywoływaną bez parametrów int (*(*a())[10])(); zwracającą wskaźnik int (*(*a())[10])(); do 10-cio elementowej tablicy int(*(*a())[10])(); wskaźników int(*(*a())[10])(); do funkcji wywoływanych bez parametrów int(*(*a())[10])(); zwracających obiekty typu int

9. Co to jest a??? float (*(*a)(int))(); float (*(*a)(int))();a jest float (*(*a)(int))();wskaźnikiem float (*(*a)(int))();do funkcji wywoływanej z parametrem typu int float(*(*a)(int))();zwracającej wskaźnik float(*(*a)(int))(); do funkcji wywoływanej bez parametrów float(*(*a)(int))(); zwracających obiekty typu float

10. Co to jest a??? int (*(*(*a)())[10])(); int (*(*(*a)())[10])();a jest int (*(*(*a)())[10])();wskaźnikiem int (*(*(*a)())[10])();do funkcji wywoływanej bez parametrów int (*(*(*a)())[10])();zwracającej wskaźnik int (*(*(*a)())[10])();do 10-cio elementowej tablicy int(*(*(*a)())[10])();wskaźników int(*(*(*a)())[10])(); do funkcji wywoływanych bez parametrów int(*(*(*a)())[10])(); zwracających obiekty typu int

11. Wskaźnik do funkcji jako argument innej funkcji #include<iostream> usingnamespacestd; double dod (double a, double b){return (a+b);} double ode (double a, double b){return (a-b);} double mno (double a, double b){return (a*b);} double dzi (double a, double b){return (a/b);} double wykonaj(double (*)(double, double),double,double); intmain() { intwybor; double a ,b; cout << "Wybierz dzialanie\n"; cout << "1.Dodawanie\n2.Odejmowanie\n"; cout << "3.Mnozenie\n4.Dzielenie\n"; cin >> wybor; cout << "Podaj dwie liczby\n"; cin >> a >> b; double (*wsk[4])(double, double)={dod, ode, mno, dzi}; cout<<wykonaj(*wsk[wybor-1],a,b)<<endl; return 0; } double wykonaj(double (*wsk)(double, double), double a, double b){return (*wsk)(a,b);}

12. Arytmetyka wskaźników • Rezultat zastosowania do wskaźników operatorów arytmetycznych +, -, +=, -=, ++ i -- zależy od typu wskazywanego obiektu. • Stosując operator arytmetyczny do wskaźnika p typu T* zakładamy, że p wskazuje na element w tablicy obiektów typu T. • Wtedy: • p + 1oznacza adres następnego elementu w tablicy, • p - 1oznacza adres poprzedniego elementu w tablicy, • p + ioznacza adres i-tego następnego elementu, • p - i oznacza adres i-tego poprzedniego elementu

13. Arytmetyka wskaźników #include<iostream> usingnamespacestd; intmain() { inttab[]={0,1,2,3,4}; int *wsk1,*wsk2; wsk1=&tab[1]; wsk2=&tab[4]; cout << wsk2-wsk1 << endl; return 0; } 3

14. Arytmetyka wskaźników intmain() { inttab[5]={1,2,3,4,5}; int *wsk; wsk=tab; for (int i=0;i<5;i++) { cout<<*wsk<<"\t"<<wsk<<endl; wsk++; } return 0; }

15. Porównywanie wskaźników • Dwa wskaźniki tego samego typu są równe (różne) jeżeli pokazują (nie pokazują) na ten sam obiekt: int *wsk1,*wsk2; if (wsk1==wsk2){} //ten sam obiekt if (wsk1!=wsk2){} //różne obiekty • Porównywanie wskaźników operatorami <, >, <= i >= ma sens tylko wtedy, gdy oba wskaźniki wskazują na elementy tej samej tablicy. • Wtedy, jeżeli w1 < w2, to oznacza to, że obiekt wskazywany przez w1 znajduje się w pamięci wcześniej niż drugi (w1 jest bliżej początku tablicy niż w2).

16. Wskaźniki i const • zwykły wskaźnik: int *wsk; • stały wskaźnik int * constwsk; • wskaźnik do obiektu stałego constint * wsk; • stały wskaźnik do stałego obiektu constint * constwsk;

17. Stały wskaźnik #include<iostream> usingnamespacestd; intmain() { int a=5,b=10; int * constw=&a; cout << *w << endl; (*w)++; cout << *w << endl; w=&b; return 0; } 5 6 BŁĄD

18. Wskaźnik do obiektu stałego intmain() { constint a=5,b=10; constint *st_w; int *zm_w; st_w=&a; cout << *st_w << endl; st_w=&b; cout << *st_w << endl; (*st_w)++; zm_w=&a; return 0; } 5 10 BŁĄD BŁĄD

19. Stały wskaźnik do stałego obiektu intmain() { constint a=5,b=10; const int * const st_w=&a; cout << *st_w << endl; (*st_w)++; st_w=&b; return 0; } 5 BŁĄD BŁĄD

20. Wskaźnik typu void intmain() { intti[]={1,2,3,4},*wi; double td[]={1.0,2.0,3.0,4.0},*wd; void *wv; wi=ti; wd=td; wv=wi; cout<<*wv<<endl; wv++; wv=wd; return 0; } BŁĄD BŁĄD

21. Operatory rzutowania intmain() { double d=2.5; int i; i=d; cout << d << endl << i << endl; return 0; } conversion from 'double' to 'int', possible loss of data 2.5 2

22. Operatory rzutowania intmain() { double d=2.5; int i; i=(int)d; // lub i=int(d) cout << d << endl << i << endl; return 0; } 2.5 2

23. Operatory rzutowania intmain() { int i=65; char c; c=(char)i; cout << i << endl << c << endl; return 0; } 65 A

24. Nowe operatory rzutowania • Stare operatory rzutowania: • (nazwa_typu)wyrażenie • nazwa_typu (wyrażenie) • Nowe operatory rzutowania: • static_cast<nazwa_typu>(wyrażenie) • const_cast<nazwa_typu>(wyrażenie) • dynamic_cast<nazwa_typu>(wyrażenie) • reinterpret_cast<nazwa_typu>(wyrażenie)

25. static_cast • Operator static_cast jest używany do wszystkich konwersji, które są dobrze zdefiniowane i mogą być wykonane przez kompilator (mogą powodować ostrzeżenia), np.: • konwersje roszerzające (np. int -> float, int -> long), • konwersje zawężające (utrata informacji, np. float -> int),

26. static_cast intmain() { double d=3.14; int i; i=static_cast<int>(d); cout << d << endl << i << endl; return 0; } 3.14 3

27. const_cast • Używany do konwersji typu: • const -> non-const • volatile -> non-volatile • Używany TYLKO do konwersji tego typu – jeżeli równocześnie konieczna jest inna konwersja, musi być ona wykonana za pomocą oddzielnego operatora. • Nie może być użyty do bezpośredniej konwersji obiektu const na non-const.

28. const_cast intmain() { constint a=2; constint *st_w=&a; int *zm_w; cout<<a<<endl; zm_w=const_cast<int *>(st_w); *zm_w=-2; cout<<*zm_w<<endl; cout<<a<<endl; return 0; } 2 -2 ???

29. dynamic_cast dynamic_cast robi rzutowanie tylko pod warunkiem, że w danej konkretnej chwili ma to sens.

30. dynamic_cast class pojazd { protected: intl_kol, max_sp; public: pojazd(inta,int b):l_kol(a),max_sp(b){} virtualvoid wypisz(); }; classsamochod: public pojazd { double poj_s; public: samochod(inta,intb,double c):pojazd(a,b), poj_s(c){} void wypisz(); }; class rower: public pojazd { intli_prze; public: rower(int a, int b, int c):pojazd(a,b), li_prze(c){} void wypisz(); }; intmain() { pojazd P(2,30),*WP; samochod S(4,180,1.9),*WS; rower R(2,30,21); char a; cout<<"S czy R\n"; cin>>a; if (a=='S') WP=&S; else WP=&R; WS=dynamic_cast<samochod*>(WP); cout<<&S<<endl; cout<<WS<<endl; return 0; } S czy R S 0040F950 0040F950 S czy R R 0040F950 00000000

31. reinterpret_cast • Jest to najmniej bezpieczny mechanizm rzutowania, mogący powodować błędy. • Traktuje obiekty jak pewien zestaw bitów, nie zwraca uwagi na znaczenie.

32. reinterpret_cast intmain() { intti[]={1,2,3,4},*wi,*wt; double td[]={1.0,2.0,3.0,4.0},*wd; wi=ti; wd=td; for (int i=0;i<4;i++) cout<<*(wi+i)<<"\t"<<*(wd+i)<<endl; wt=wi; wi=reinterpret_cast<int *>(wd); wd=reinterpret_cast<double *>(wt); cout<<endl; for (int i=0;i<4;i++) cout<<*(wi+i)<<"\t\t"<<*(wd+i)<<endl; return 0; }

33. reinterpret_cast intmain() { int *wi; cin>>wi; return 0; } intmain() { int *wi,a; a=00203040; wi=reinterpret_cast<int*>(a); cout<<wi<<endl; cout<<oct<<a<<endl; return 0; } 00010620 203040

34. Prezentacja udostępniona na licencji CreativeCommons: Uznanie autorstwa, Na tych samych warunkach 3.0. Pewne prawa zastrzeżone na rzecz autorów. Zezwala się na dowolne wykorzystywanie treści pod warunkiem wskazania autorów jako właścicieli praw do prezentacji oraz zachowania niniejszej informacji licencyjnej tak długo, jak tylko na utwory zależne będzie udzielana taka sama licencja. Tekst licencji dostępny jest na stronie: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.pl