Programowanie obiektoweIII rok EiT

dr inż. Jerzy KotowskiWykład VII

Program wykładu

• Źródła podejścia obiektowego • Podstawy metody PRINCE -PRojects In Controlled

Environment• Podstawy metody LFA -Logical Framework Approach,

składanie wniosków o grant

• Język C++ - gadżety języka, polimorfizm, klasy, dziedziczenie – Gadżety języka C++

• Przykład problemu• Podstawy języka JAVA

•Klasówka

Literatura

• C++ for C programmers, Ira Pohl, The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc.

• Symfonia C++, Jerzy Grębosz, Oficyna Kallimach, Kraków 1999

Poprawiona klasa String

• Klasa String została wyposażona w 3 konstruktory i destruktor• Konstruktory wykorzystują operator new• Destruktor wykorzystuje operator delete• Zniknęła linia z deklaracją const int max_len• W klasie nie ma pola roboczego char s[max_len], jest tylko

wskaźnik char *s• Interface klasy pozostał niezmieniony

class String // Część 1/2{

char *s; // nowy elementint len;

public:String(int n) { s=new char[n+1]; len=n; } String(char *p) { len=strlen(p); s=new char[len+1]; strcpy(s,p); }String() { len=255; s=new char[255];} //polimorfizm konstruktora~String() { delete s;} // destruktorvoid assign(char *st) { strcpy(s,st); len=(int)strlen(st); }int lenght() { return(len); }void print() { cout << s << "\nLenght: " << len << "\n\n";}friend String operator +(String& a, String& b);

};

Komentarz do programu

• new jest nowym operatorem języka C++. • Jest to operator jednoargumentowy. • Jego argumentem jest nazwa typu. Może być ona użyta w

kontekście z definicją tablicy: s=new char[n+1]• Operator new zwraca adres do pamięci. • Obszar pamięci zajęty przy pomocy operatora new nie jest

automatycznie zwalniany po wyjściu z bloku. Do zwolnienia tego obszaru pamięci jest potrzebny destruktor i operator delete.

• Destruktor ma taką samą nazwę jak definiowana klasa. Jest poprzedzony znakiem ~ (tilde): ~String() { delete s;}

• Z reguły mamy do czynienia z polimorfizmem konstruktora. W przykładzie mamy do czynienia z trzema konstruktorami.

• Konstruktory mogą być przeciążane a destruktor nie.• Konstruktory i destruktor nie zwracają nawet nic (void).

Śmiertelne niebezpieczeństwo

..\..\Visual Studio Projects\test0\test0.sln

• Zbiór dyskowy: String II.cpp • Poprawiona klasa String może doprowadzić do wybuchu III wojny światowej• W klasie brakuje przeciążenia operatora przypisania i jawnego konstruktora

kopiującego• Bez konstruktora kopiującego nie będzie działać prawidłowo przeciążony

operator dodawania• A przykład jest z całkiem dobrej książki…

void main(void) // Część 2/2{

String one, two("Gosia");one=two;one.print();two.print();cout<<"Podstawiamy do two"<<endl;two.assign("Ela");one.print();two.print();cout<<"Gdzie jest Gosia?"<<endl;getch();

}

Prototypy funkcji

• W odróżnieniu od klasycznego C prototypy funkcji w C++ informują jednoznacznie kompilator o typie i liczbie argumentów. Lista argumentów może opcjonalnie zawierać nazwy zmiennych

• int Ala()• W C nic nie wiemy o argumentach funkcji Ala• W c++ funkcja Ala nie ma argumentów:int Ala()Ala()Ala(void)int Ala(void)

• W C++ wartość argumentu jest zawsze przekształcana do typu jakiego spodziewa się wywoływana funkcja.

Unikanie preprocesora

• W C dyrektywa define ma 3 znaczenia#define Kwadrat #ifdef Kwadrat#define Kwadrat 10 y=Kwadrat;#define Kwadrat(x) ((x)*(x)) y=Kwadrat(2+v);

• inline i const są używane w celu unikania define.• preprocesor nie zna !! składni języka C.• słowo kluczowe inline jest życzeniem kierowanym do kompilatora

aby funkcję skompilował jako macro . Kompilator może to życzenie zignorować.

• Modyfikator const jest specyfikatorem typu (jak extern itp.) Bez typu przez domniemanie oznacza int . Zmienna zadeklarowana jako const nie może zmieniać swojej wartości.

• Zmienna ze specyfikatorem const może być używana jako literał, to znaczy na przykład jako rozmiar tablicy.

• Obiekt const nie może być używany jako lewy argument operatora podstawiania - nie jest to lvalue . lvalue jest wyrażeniem, z którym wiąże się adres w pamięci pod którym można coś przechować.

• zmienna const może być inicjalizowana.

Przykład ..\..\Visual Studio Projects\test0\test0.sln

// circle.cppconst float ppi=3.14159;const int True=1;inline float circum(float rad) {return (ppi*2*rad);}inline float area(float rad) {return (ppi*rad*rad);}

void main(void){

float r;while(True){

cout<<"\Enter radius: ";cin>>r;if(!r)

break;cout<<"Area is "<<area(r);cout<<"\nCircumference is "<<circum(r)<<"\n\n";

};}

const - przykłady

• const int M_size=20;na przykład do deklaracji tablicy

• const* p=&M_size; wskaźnik do stałej, przez domniemanie typu int

• char* const s="abcde"; wskaźnik typu const do zmiennej typu char

• const* int const cp=&M_size;stały wskaźnik do stałej

• Ogólne zasady:– const type* identifier - wskaźnik do stałej – type* const identifier - wskaźnik typu const

• Czyli stałe jest to czego bliżej jest słowo const

Typ wyliczeniowy enum

• enum types zostały dodane do C w 1980 roku• Definicja typu wyliczeniowego:

enum nazwa_typu {lista wyliczeniowa};• Przykład 1:

enum week_day {Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};week_day birth=Sun; Wartości: 0,1,2,3,4,5,6

• Przykład 2:enum week_day {Sun=-1, Mon, Tue=5, Wed, Thu, Fri, Sat};Wartości: -1,0,5,6,7,8,9

• Przykład 3:enum boolean {False, True};boolean pytanie=True;

• Typ wyliczeniowy stosujemy wtedy, gdy interesuje nas bardziej logiczna interpretacja zmiennej niż jej wartość liczbowa.

• Stosowanie typów wyliczeniowych pomaga wykryć kompilatorowi błąd w kodzie źródłowym naszego programu. Ma to miejsce na przykład wtedy gdy jakaś funkcja spodziewa się jako jednego ze swoich argumentów określonego typu wyliczeniowego a my podajemy coś innego. Jest to błąd kompilacji.

enum – przykład ..\..\Visual Studio Projects\test0\test0.sln

• Zbiór dyskowy: Talia kart.cpp• Tasujemy talię kart do brydża• card deck[52]; - tablica kart do brydża• void shuffle(card d[]) - argumentem jest

wskaźnik do obiektu typu card czyli do pierwszego elementu tablicy deck

• filozofia procedury: na i-tym miejscu ustawiamy k-tą kartę, gdzie k jest losowane.

• void pr_card(card& cd) - przekazanie argumentu przez referencję.

Klasa register i modyfikator volatile• Użycie:register int a;volatile float b;

• Są to modyfikatory (J. Grębosz)• Ogólnie: C++ zna następujące klasyauto register static extern

• register jest to prośba do kompilatora aby w miarę możliwości trzymał taki obiekt blisko, a najlepiej w jakimś rejestrze procesora.

• Nie można po utworzeniu takiego obiektu szukać jego adresu.

• Modyfikator volatile (ulotny) oznacza, że obiekt tak określony może zmieniać się poza kontrolą kompilatora.

• Przykład: volatile float temperatura;

Operator zakresu ..\..\Visual Studio Projects\test0\test0.sln

• W C++ te same nazwy mogą oznaczać różne obiekty. Wykorzystanie nazwy w wewnętrznym bloku przesłania jej zewnętrzne wykorzystanie.

• C++ posiada scope resolution operator ::, którego zadaniem jest odsłanianie przysłoniętych identyfikatorów globalnych.

int i=1;void main(void){

int i=2; //redeklaracja{

cout<<"Enter inner block\n";int n=i;int i=3; // kolejna redeklaracjacout<<i<<" i <> :: i "<<::i<<"\n";cout<<"n = "<<n<<"\n";

}cout<<"Enter outer block\n";cout<<i<<" i <> :: i "<<::i<<"\n";getch();

}

• Priorytet 17• Ten operator

łamie modularność programu i nie należy korzystać z niego zbyt często bo nie po to wymyślono C++.

• Zbiór:op_zakresu.cpp

Referencje

• Referencja == nazwa zastępcza == alias == ksywa• C++ pozwala na deklaracje typu reference to. Mają one

postać: type& identifier=object.• Taka deklaracja deklaruje identyfikator , który jest

alternatywną nazwą do obiektu wyspecyfikowanego w deklaracji.

• Przykłady:int n;int& nn = n; nn jest alternatywną nazwą do n

double a[10];double& last = a[9];

char& new_line = '\n';

• Deklaracja reference to nie może być odwołana. • Głównym zastosowaniem reference to jest bezpośrednie

przekazywanie argumentów funkcjom. Nazywa się to call-by reference.

Referencje c.d. ..\..\Visual Studio Projects\test0\test0.sln

// referencje.cppint greater(int& a,int& b){

if(a>b){

int temp=a;a=b;b=temp;return(1);

}else return(0);

}

void main(void){

int i,j;cout <<"Pierwsza liczba calkowita: "; cin >> i;cout <<"Druga liczba calkowita: "; cin >> j;cout << "\nWprowadzone liczby: " << i << " " << j;if(greater(i,j)) // w klasycznym C trzeba tu podać adresy!!{

cout<<"\nLiczby zostaly zamienione miejscami.";cout << "\nWprowadzone liczby po zamianie: " << i << " " << j;

}else cout<<"\nLiczby nie zostaly zamienione miejscami.";getch();

}

Argumenty domniemane

• Default arguments• Argumenty domniemane określa się w deklaracji funkcji czyli tam,

gdzie kompilator dowiaduje się o interfejsie funkcji ze środowiskiem• Argumenty domniemane można opuszczać od końca• W przykładzie definicja funkcji jest równocześnie deklaracją

int mult(int n,int k=2,int a=1){

if(k==2) return(a*n*n);else return(mult(n,k-1,a)*n);

}

• Funkcja mult zwraca a*nk

• Przykłady użycia:mult(5); // 52 mult(5,4); // 54 mult(5,3,2);// 2*53

• Zastosowanie przy tworzeniu konstruktorów

Nienazwany argument

• Na liście argumentów w definicji funkcji pojawia się argument bez nazwy.

• Przykład:void sound(int){…}

• Oznacza to, że wewnątrz definicji ten argument się nie pojawia, ale funkcja jest wywoływana z tym argumentem: sound(10)

• Zjawisko musi wystąpić w definicji funkcji a nie w deklaracji, bo w deklaracji nazwy argumentów i tak są nieistotne.

• Wykorzystanie:– Modyfikacja istniejących programów– Niezależne przeciążanie znaczeń post i prefiksowych

operatorów inkrementacji i dekrementacji.