Programowanie w C++ Wykład 9. Katarzyna Grzelak. 14 maja K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 1 / 30

Transkrypt

1 Programowanie w C++ Wykład 9 Katarzyna Grzelak 14 maja 2018 K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 1 / 30

2 Klasy - powtórzenie Klasy typy definiowane przez użytkownika Klasy zawieraja dane składowe plus funkcje składowe (metody) K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 2 / 30

3 Podział na pliki.h i.cc Każda klasa w osobnym pliku (na ogół) W pliku nagłówkowym (rozszerzenie.h) definicja klasy W pliku.cc (lub.cpp,.cxx... ) definicje funkcji składowych K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 3 / 30

4 Plik nagłówkowy z definicja klasy Średnik na końcu! Przykład: Wektor2D.h #ifndef WEKTOR2D_H #define WEKTOR2D_H class Wektor2D { public: void ustaw(double a1, double b1, double a2, double b2); double dlugosc(); private: double x1,y1,x2,y2; }; #endif K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 4 / 30

5 Plik z definicjami funkcji składowych Przykład: Wektor2D.cc #include<cmath> #include "Wektor2D.h" void Wektor2D::ustaw(double a1, double b1, double a2, double b2){ x1=a1; y1=b1; x2=a2; y2=b2; } double Wektor2D::dlugosc(){ double d=sqrt((x2-x1)*(x2-x1) +(y2-y1)*(y2-y1)); return d; } K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 5 / 30

6 Enkapsulacja Enkapsulacja - ukrycie wewnętrznej struktury Dane składowe zwykle deklarowane jako prywatne; dostęp do nich tylko za pomoca funkcji składowych. Konsekwencje enkapsulacji Program używajacy danej klasy nie musi znać jej struktury danych Można przebudować klasę, a użycie będzie niezmienione (jeśli prototypy funkcji składowych będa niezmienione) K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 6 / 30

7 Główny program, użycie nowego typu zmiennej Przykład: prog.cc #include<iostream> #include "Wektor2D.h" using namespace std; int main(){ Wektor2D v1; v1.ustaw(0.5,0.2,1.5,0.8); cout «v1.dlugosc() «endl; return 0; } K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 7 / 30

8 Podział na pliki.h i.cc Dlaczego klasy zapisuje się w oddzielnych plikach? Tej samej klasy można łatwo używać w wielu miejscach Każda klasę kompiluje się tylko raz (szczególnie ważne w dużych projektach) K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 8 / 30

9 Kompilacja programu zapisanego w kilku plikach Gdy program złożony z niewielkiej liczby plików: g++ -o prog prog.cc Wektor2D.cc Pliki nagłówkowe właczane automatycznie przez preprocesor (polecenie #include wewnatrz plików.cc) Większe projekty proces kompilacji zapisany w pliku Makefile (więcej na jednym z następnych wykładów); środowiska do kompilacji K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 9 / 30

10 Użycie nowego typu Deklaracja zmiennej typu Wektor2D: Wektor2D v1; Przekazywanie obiektu typu Wektor2D do funkcji jak w przypadku zwykłych typów: przez wartość (niedobre rozwiazanie gdy duży obiekt): void (Wektor2D v1); przez referencję (jeśli funkcja ma zmieniać obiekt): void (Wektor2D &v1); przez referencję (jeśli funkcja ma nie zmieniać obiektu): void (const Wektor2D &v1); K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 10 / 30

11 Konstruktor, czyli rozbudowujemy klasę Konstruktor czyli powołanie do życia obiektu i nadanie wartości danym składowym w jednej linijce Tak można zrobić przy użyciu funkcji składowej... Wektor2D v1; v1.ustaw(0.5,0.2,1.5,0.8);... ale tak byłoby prościej: Wektor2D v1(0.5,0.2,1.5,0.8); K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 11 / 30

12 Konstruktor Konstruktor to specjalna funkcja składowa wywoływana automatycznie przy tworzeniu obiektu. Konstruktor nazywa się tak samo jak klasa Przed nazwa nie ma żadnego typu wartości zwracanej; nie ma return Konstruktorów może być kilka (z różnymi argumentami) K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 12 / 30

13 Konstruktor Przykłady konstruktorów klasy Wektor2D // Konstruktor standardowy Wektor2D(){}; // Drugi konstruktor Wektor2D(double a1, double b1, double a2, double b2){ x1=a1; y1=b1; x2=a2; y2=b2; } K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 13 / 30

14 Konstruktor Przykłady konstruktorów klasy Wektor2D // Konstruktor standardowy Wektor2D(){}; // Inny zapis konstruktora // z poprzedniej klasy // (prawie równoważny) Wektor2D(double a1,double b1,double a2,double b2): x1(a1),y1(b1),x2(a2),y2(b2) { } W definicji klasy może nie być konstruktora konstruktor standardowy zostanie stworzony automatycznie. K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 14 / 30

15 Cały plik nagłówkowy z konstruktorami #ifndef WEKTOR2D_H #define WEKTOR2D_H class Wektor2D { public: Wektor2D(){}; // konstruktor standardowy Wektor2D(double a1,double b1,double a2,double b2): x1(a1),y1(b1),x2(a2),y2(b2) { } // drugi // konstruktor void ustaw(double a1, double b1, double a2, double b2); double dlugosc(); private: double x1,y1,x2,y2; }; #endif K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 15 / 30

16 Konstruktor - użycie // Tutaj zostanie uruchomiony // standardowy konstruktor Wektor2D v1; v1.ustaw(0.5,0.2,1.5,0.8); // Tutaj zostanie uruchomiony drugi // konstruktor Wektor2D v1(0.5,0.2,1.5,0.8); K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 16 / 30

17 Destruktor Destruktor to specjalna funkcja składowa wywoływana automatycznie przed likwidacja obiektu. Destruktor nazywa się tak samo jak klasa + falka przed nazwa. Przed nazwa nie ma żadnego typu wartości zwracanej; nie ma return W definicji klasy może nie być destruktora. K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 17 / 30

18 Cały plik nagłówkowy z konstruktorami i destruktorem #ifndef WEKTOR2D_H #define WEKTOR2D_H class Wektor2D { public: Wektor2D(){}; // konstruktor standardowy Wektor2D(double a1,double b1,double a2,double b2): x1(a1),y1(b1),x2(a2),y2(b2) { } // drugi konstruktor Wektor2D() { } // destruktor void ustaw(double a1, double b1, double a2, double b2); double dlugosc(); private: double x1,y1,x2,y2; }; #endif K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 18 / 30

19 Wybrane klasy z biblioteki standardowej klasa string K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 19 / 30

20 Klasa string - konstruktory #include<string> Pusty string, użyty standardowy konstruktor: string wyraz; string = Ala ma kota ; Inicjalizacja stringu (konstruktor niestandardowy): string napis1( Ala ma kota ); char tab[20]={ Ala ma psa }; string napis2(tab); K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 20 / 30

21 Klasa string - funkcje składowe size() z ilu znaków składa się string empty() zwraca true, jeśli string jest pusty clear() - kasuje zawartosc obiektu at(pozycja), [pozycja] odniesienie do znaku znajdujacego się na pozycji pozycja c_str() zamiana obiektu z klasy string na c-string... K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 21 / 30

22 Wybrane klasy z biblioteki standardowej o strumieniach Wprowadzanie i wyprowadzanie informacji strumień bajtów płynacy od źródła do ujścia. K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 22 / 30

23 Strumienie 1 Standardowe strumienie wejściowe i wyjściowe (klawiatura, ekran) 2 Strumienie zwiazane z plikami 3 Strumienie zapisujace do/czytajace z obiektu string K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 23 / 30

24 Pliki Pamiec glowna Pamiec zewnetrzna File buffer Write Read File K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 24 / 30

25 Pliki Plik nagłówkowy #include<fstream> ifstream - klasa do czytania z pliku ofstream - klasa do pisania do pliku K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 25 / 30

26 Klasa ofstream - do pisania do plików #include<fstream> Otwieranie pliku do pisania (jeśli istniał, zostanie skasowany): ofstream fileout; fileout.open( out.txt ); lub ofstream fileout( out.txt ); Dopisywanie do końca pliku: ofstream fileout( out.txt,ios::app); K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 26 / 30

27 Klasa ofstream - do pisania do plików Analogicznie do cout: ofstream fileout( out.txt ); fileout1 «Tekst «endl; fileout1 «M_PI ««M_PI*M_PI «endl; fileout1.close(); K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 27 / 30

28 Klasa ifstream - do czytania z plików #include<fstream> Otwieranie pliku do czytania: ifstream fileinp; fileinp.open( data.txt ); lub ifstream fileinp( data.txt ); Zaraz za otwarciem sprawdzanie czy plik nie istnieje: if(fileinp.fail()){ cout «Plik nie istnieje «endl; } lub if(!fileinp) { cout «Plik nie istnieje «endl; } K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 28 / 30

29 Klasa ifstream - do czytania z plików Nazwa pliku wczytywana z klawiatury: cout «Podaj nazwe pliku «endl; string nazwa; cin» nazwa; ifstream fileinp(nazwa.c_str()); K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 29 / 30

30 Klasa ifstream - do czytania z plików Analogicznie do cin: int liczba; while(true){ fileinp1» liczba; if(!fileinp1){ break; } } lub while(fileinp1» liczba){ cout «Wczytana liczba = «liczba «endl; } K.Grzelak (Wykład 9) Programowanie w C++ 30 / 30