Spis treœci. 0 Proszê nie czytaæ tego! Startujemy! Pierwszy program Drugi program Æwiczenia...19

Transkrypt

1 III 0 Proszê nie czytaæ tego! Startujemy! Pierwszy program Drugi program Æwiczenia Instrukcje steruj¹ce Prawda Fa³sz, czyli o warunkach Wyra enie logiczne Zmienne logiczne bool jako warunek Stare dobre sposoby z dawnego C Instrukcja warunkowa if Pêtla while Pêtla do...while Pêtla for Instrukcja switch Co wybraæ: switch czy if...else? Instrukcja break Instrukcja goto Instrukcja continue Klamry w instrukcjach steruj¹cych Æwiczenia Typy Deklaracje typów Systematyka typów z jêzyka C Typy fundamentalne Definiowanie obiektów w biegu Sta³e dos³owne...58

2 IV Sta³e bêd¹ce liczbami ca³kowitymi Sta³e reprezentuj¹ce liczby zmiennoprzecinkowe Sta³e znakowe Sta³e tekstowe, napisy, albo po prostu stringi Typy z³o one Typ void Zakres wa noœci nazwy obiektu, a czas ycia obiektu Zakres: lokalny Zakres: blok funkcji Zakres: obszar pliku Zakres: obszar klasy Zakres okreœlony przez przestrzeñ nazw Zas³anianie nazw Specyfikator (przydomek) const Pojedynek: const con tra #define Obiekty register Specyfikator volatile Instrukcja typedef Typy wyliczeniowe enum Æwiczenia Operatory Operatory arytmetyczne Op er a tor %, czyli reszta z dzielenia (modulo) Jednoargumentowe operatory + i Operatory inkrementacji i dekrementacji Operator przypisania = Operatory logiczne Operatory relacji Operatory sumy logicznej i iloczynu logicznego && Wykrzyknik! czyli op er a tor negacji Operatory bitowe Przesuniêcie w lewo << Przesuniêcie w prawo >> Bitowe operatory sumy, iloczynu, negacji, ró nicy symetrycznej Ró nica miêdzy operatorami logicznymi, a operatorami bitowymi Pozosta³e operatory przypisania Wyra enie warunkowe Operator sizeof Operatory rzutowania Rzutowanie wed³ug tradycyjnych (nie zalecanych) sposobów Rzutowanie za pomoc¹ nowych operatorów rzutowania Operator static_cast Operator const_cast Operator dynamic_cast Operator reinterpret_cast...121

3 V 4.9 Operator: przecinek Priorytety operatorów ¹cznoœæ operatorów Æwiczenia Funkcje Funkcja czêsto wywo³uje inn¹ funkcjê Zwracanie rezultatu przez funkcjê Stos Przesy³anie argumentów do funkcji przez wartoœæ Przesy³anie argumentów przez referencjê Kiedy deklaracja funkcji nie jest konieczna? Argumenty domniemane Ciekawostki na temat argumentów domniemanych Nienazwany argument Funkcje inline (w linii) Przypomnienie o zakresie wa noœci nazw deklarowanych wewn¹trz funkcji Wybór zakresu wa noœci nazwy i czasu ycia obiektu Obiekty globalne Obiekty automatyczne Obiekty lokalne statyczne Funkcje w programie sk³adaj¹cym siê z kilku plików Nazwy statyczne globalne Funkcje rekurencyjne Funkcje biblioteczne Æwiczenia Preprocesor Na pomoc rodakom Dyrektywa #define Dyrektywa #undef Makrodefinicje Sklejacz nazw, czyli operator ## Zamiana parametru aktualnego makrodefinicji na string Dyrektywy kompilacji warunkowej Dyrektywa #error Dyrektywa #line Wstawianie treœci innych plików w tekst kompilowanego w³aœnie pliku Dyrektywa pusta Dyrektywy zale ne od implementacji Nazwy predefiniowane Æwiczenia Tablice Elementy tablicy Inicjalizacja tablic Przekazywanie tablicy do funkcji...224

4 VI 7.4 Przyk³ad z tablic¹ elementów typu enum Tablice znakowe Tablice wielowymiarowe Typ wyra eñ zwi¹zanych z tablic¹ wielowymiarow¹ Przesy³anie tablic wielowymiarowych do funkcji Æwiczenia WskaŸniki WskaŸniki mog¹ bardzo u³atwiæ ycie Definiowanie wskaÿników Praca ze wskaÿnikiem L wartoœæ Operator rzutowania reinterpret_cast, a wskaÿniki WskaŸniki typu void Cztery domeny zastosowania wskaÿników Zastosowanie wskaÿników wobec tablic Æwiczenia z mechaniki ruchu wskaÿnika U ycie wskaÿnika w pracy z tablic¹ Arytmetyka wskaÿników Porównywanie wskaÿników WskaŸnik mo na porównaæ z adresem Zastosowanie wskaÿników w argumentach funkcji Jeszcze raz o przesy³aniu tablic do funkcji Odbieranie tablicy jako wskaÿnika Ar gu ment formalny bêd¹cy wskaÿnikiem do obiektu const Zastosowanie wskaÿników przy dostêpie do konkretnych komórek pamiêci Rezerwacja obszarów pamiêci Operatory new i delete albo Oratorium Stworzenie Œwiata Dynamiczna alokacja tablicy Tablice wielowymiarowe tworzone operatorem new Umiejscawiaj¹cy operator new "Przychodzimy, odchodzimy cichuteñko, na..." Zapas pamiêci to nie jest studnia bez dna Funkcja set_new_handler Pojedynek: new con tra malloc Sta³e wskaÿniki Sta³e wskaÿniki, a wskaÿniki do sta³ych Strza³ na oœlep WskaŸnik zawsze pokazuje na coœ Sposoby ustawiania wskaÿników Parada k³amców, czyli o rzutowaniu const_cast Tablice wskaÿników Wariacje na temat C-stringów WskaŸniki do funkcji Æwiczenia z definiowania wskaÿników do funkcji WskaŸnik do funkcji jako ar gu ment innej funkcji Tablica wskaÿników do funkcji...358

5 VII 8.20 Argumenty z linii wywo³ania programu Æwiczenia Prze³adowanie nazwy funkcji Co to znaczy: prze³adowanie Bli sze szczegó³y prze³adowania Czy prze³adowanie nazw funkcji jest technik¹ obiektowo orientowan¹? Linkowanie z modu³ami z innych jêzyków Prze³adowanie, a zakres wa noœci deklaracji funkcji Rozwa ania o identycznoœci lub odmiennoœci typów argumentów Prze³adowanie, a typedef i enum Tablica, a wskaÿnik Pewne szczegó³y o tablicach wielowymiarowych Prze³adowanie, a referencja Identycznoœæ typów: T, const T, vol a tile T Prze³adowanie a typy: T*, vol a tile T*, const T* Prze³adowanie a typy: T&, vol a tile T&, const T& Adres funkcji prze³adowanej Zwrot rezultatu bêd¹cego adresem funkcji prze³adowanej Kulisy dopasowywania argumentów do funkcji prze³adowanych Etapy dopasowania Etap 1. Dopasowanie dok³adne Etap 1a. Dopasowanie dok³adne, ale z tzw. trywialn¹ konwersj¹ Etap 2. Dopasowanie z awansem (z promocj¹) Etap 3. Próba dopasowania za pomoc¹ konwersji standardowych Etap 4. Próba dopasowania z u yciem konwersji zdefiniowanych przez u ytkownika Etap 5. Próba dopasowania do funkcji z wielokropkiem WskaŸników nie dopasowuje siê inaczej ni dos³ownie Dopasowywanie wywo³añ z kilkoma argumentami Æwiczenia Klasy Typy definiowane przez u ytkownika Sk³adniki klasy Sk³adnik bêd¹cy obiektem Enkapsulacja Ukrywanie informacji Klasa, a obiekt Funkcje sk³adowe Pos³ugiwanie siê funkcjami sk³adowymi Definiowanie funkcji sk³adowych Jak to w³aœciwie jest? (this) Odwo³anie siê do publicznych danych sk³adowych Zas³anianie nazw Nie siêgaj z klasy do obiektów globalnych...439

6 VIII Prze³adowanie i zas³oniêcie równoczeœnie Nowa klasa? Osobny plik! Przesy³anie do funkcji argumentów bêd¹cych obiektami Przesy³anie obiektu przez wartoœæ Przesy³anie przez referencjê Konstruktor pierwsza wzmianka Destruktor pierwsza wzmianka Sk³adnik statyczny Deklaracja sk³adnika statycznego po³¹czona z inicjalizacj¹ Statyczna funkcja sk³adowa Do czego mo e nam siê przydaæ sk³adnik statyczny w klasie? Funkcje sk³adowe typu const oraz volatile Prze³adowanie, a funkcje sk³adowe const i volatile Specyfikator mutable Æwiczenia Biblioteczna klasa std::string do operacji z tekstami Przyk³ad programu z u yciem klasy string Definiowanie obiektów klasy string U ycie operatorów =, +, +=, w pracy ze stringami Jak umieœciæ w tekœcie liczbê? Pojemnoœæ, rozmiar i d³ugoœæ stringu Funkcje size() i length() Funkcja sk³adowa empty Funkcja sk³adowa max_size Funkcja sk³adowa capacity Funkcja sk³adowa reserve resize zmiana d³ugoœci stringu na si³ê Funkcja sk³adowa clear U ycie operatora [] oraz funkcji at Dzia³anie operatora [] Dzia³anie funkcji sk³adowej at Praca z fragmentem stringu, czyli z sub stringiem Funkcja sk³adowa substr Szukanie zadanego substringu w obiekcie klasy string funkcja find i jej pokrewne Szukanie rozpoczynane od koñca stringu Szukanie w stringu jednego ze znaków z zadanego zestawu Usuwanie znaków ze stringu funkcje erase Wstawianie znaków do ju istniej¹cego stringu funkcje insert Zamiana czêœci znaków na inne znaki replace Zamiana zawartoœci obiektu klasy string na C-string Zagl¹danie do wnêtrza obiektu klasy string funkcj¹ data W porz¹dku alfabetycznym czyli porównywanie stringów Porównywanie stringów funkcjami compare Porównywanie stringów przy u yciu operatorów ==,!=, <, >, <=, >=...563

7 IX Zamiana treœci stringu na ma³e (lub wielkie) litery Kopiowanie treœci obiektu klasy string do wybranej tablicy znakowej funkcja copy Wzajemna zamiana treœci dwóch obiektów klasy string funkcja swap Przypisanie do obiektu klasy string, funkcja assign Dopisywanie do koñca stringu za pomoc¹ funkcji append Wczytywanie z klawiatury d³ugiego stringu o nieznanej wczeœniej d³ugoœci getline Pu³apka czyli jak getline mo e Ciê zaskoczyæ Iteratory stringu Iterator do obiektu sta³ego Funkcje sk³adowe klasy string pracuj¹ce z iteratorami Bryk czyli "pamiêæ zewnêtrzna" programisty Æwiczenia Deklaracje przyjaÿni Klasy zaprzyjaÿnione S³owo o zakresie Struktury, Unie, Pola bitowe Struktura Unia Inicjalizacja unii Unia anonimowa Pola bitowe Unia i pola bitowe upraszczaj¹ rozpakowanie s³ów Æwiczenia Klasa zagnie d ona lub lokalna Zagnie d ona definicja klasy Lokalna definicja klasy Lokalne nazwy typów Æwiczenia Konstruktory i Destruktory Konstruktor Przyk³ad programu zawieraj¹cego klasê z konstruktorami Specyfikator (przydomek) explicit Kiedy i jak wywo³ywany jest konstruktor Konstruowanie obiektów lokalnych Konstruowanie obiektów globalnych Konstrukcja obiektów tworzonych operatorem new Jawne wywo³anie konstruktora Dalsze sytuacje, gdy pracuje konstruktor Destruktor Konstruktor domniemany Lista inicjalizacyjna konstruktora Konstrukcja obiektu, którego sk³adnikiem jest obiekt innej klasy...688

8 X 15.8 Konstruktory nie-publiczne? Konstruktor kopiuj¹cy (albo inicjalizator kopiuj¹cy) Przyk³ad klasy z konstruktorem kopiuj¹cym Dlaczego przez referencjê? Jak dostaæ pi¹tkê z C++? Konstruktor kopiuj¹cy gwarantuj¹cy nietykalnoœæ Wspó³odpowiedzialnoœæ Konstruktor kopiuj¹cy generowany automatycznie Kiedy konstruktor kopiuj¹cy jest niezbêdny? Æwiczenia Tablice obiektów Tablica obiektów definiowana operatorem new Inicjalizacja tablic obiektów Inicjalizacja tablic obiektów bêd¹cych agregatami Inicjalizacja tablic nie bêd¹cych agregatami Inicjalizacja tablic tworzonych w zapasie pamiêci Æwiczenia WskaŸnik do sk³adników klasy WskaŸniki zwyk³e repetytorium WskaŸnik do pokazywania na sk³adnik-dan¹ Przyk³ad zastosowania wskaÿników do sk³adników klasy WskaŸnik do funkcji sk³adowej Zastosowanie wskaÿników do funkcji sk³adowych Tablica wskaÿników do danych sk³adowych klasy Tablica wskaÿników do funkcji sk³adowych klasy WskaŸniki do sk³adników statycznych Æwiczenia Konwersje Sformu³owanie problemu Konstruktory konwertuj¹ce Kiedy jawnie, kiedy niejawnie Przyk³ad konwersji konstruktorem Funkcja konwertuj¹ca operator konwersji Na co konwertowaæ nie mo na Który wariant konwersji wybraæ? Sytuacje, w których zachodzi konwersja Zapis jawnego wywo³ania konwersji typów Advocatus zapisu przypominaj¹cego: wywo³anie funkcji Advocatus zapisu: rzutowanie Nieca³kiem pasuj¹ce argumenty, czyli konwersje przy dopasowaniu Kilka rad dotycz¹cych konwersji Æwiczenia...791

9 XI 19Prze³adowanie operatorów Prze³adowanie operatorów definicja i trochê teorii Moje zabawki Funkcja operatorowa jako funkcja sk³adowa Funkcja operatorowa nie musi byæ przyjacielem klasy Operatory predefiniowane Argumentowoœæ operatorów Operatory jednoargumentowe Operatory dwuargumentowe Przyk³ad na prze³adowanie operatora dwuargumentowego Przemiennoœæ Choæ operatory inne, to nazwê maj¹ tê sam¹ Przyk³ad zupe³nie nie matematyczny Cztery operatory, które musz¹ byæ niestatycznymi funkcjami sk³adowymi Operator przypisania = Przyk³ad na prze³adowanie operatora przypisania Jak koniecznoœæ istnienia operatora przypisania opowiedzieæ potocznie? Kiedy op er a tor przypisania nie jest generowany automatycznie Operator [ ] Operator ( ) Operator > Zrêczny wskaÿnik wykorzystuje prze³adowanie w³aœnie tego operatora Operatory new, new[] Przyk³ad prze³adowania operatora new Przyk³ad prze³adowania operatora new[] Operatory delete, delete[] Prosty przyk³ad prze³adowania delete Prosty przyk³ad prze³adowania delete[] Program przyk³adowy na zastosowanie operatorów new, delete Prze³adowanie globalnych operatorów new, new[], delete, delete[] Operatory postinkrementacji i postdekrementacji, czyli koniec z niesprawiedliwoœci¹ Rady praktyczne dotycz¹ce prze³adowania Pojedynek: Operator jako funkcja sk³adowa, czy globalna Zas³ona spada, czyli tajemnica operatora << Rzut oka wstecz Æwiczenia Dziedziczenie Istota dziedziczenia Dostêp do sk³adników Prywatne sk³adniki klasy podstawowej Nieprywatne sk³adniki klasy podstawowej Klasa pochodna te decyduje Deklaracja dostêpu using czyli udostêpnianie wybiórcze Czego siê nie dziedziczy...903

10 XII "Nie dziedziczenie" konstruktorów "Nie dziedziczenie" operatora przypisania "Nie dziedziczenie" destruktora Drzewo genealogiczne Dziedziczenie doskona³e narzêdzie programowania Kolejnoœæ wywo³ywania konstruktorów Przypisanie i inicjalizacja obiektów w warunkach dziedziczenia Klasa pochodna nie definiuje swojego operatora przypisania Klasa pochodna nie definiuje swojego konstruktora kopiuj¹cego Inicjalizacja i przypisywanie wed³ug obiektu wzorcowego bêd¹cego const Definiowanie konstruktora kopiuj¹cego i operatora przypisania dla klasy pochodnej Dziedziczenie od kilku "rodziców" (czyli wielokrotne) Konstruktor klasy pochodnej przy wielokrotnym dziedziczeniu Ryzyko wieloznacznoœci przy dziedziczeniu Bli sze pokrewieñstwo usuwa wieloznacznoœæ Poszlaki Pojedynek: Dziedziczenie klasy, contra zawieranie obiektów sk³adowych Konwersje standardowe przy dziedziczeniu Pan orama korzyœci Czego robiæ siê nie op³aca Tuzin samochodów nie jest rodzajem tuzina pojazdów Konwersje standardowe wskaÿnika do sk³adnika klasy Wirtualne klasy podstawowe Publiczne i prywatne dziedziczenie tej samej klasy wirtualnej Uwagi o konstrukcji i inicjalizacji w przypadku klas wirtualnych Dominacja klas wirtualnych Æwiczenia Funkcje wirtualne Polimorfizm Typy rezultatów ró nych realizacji funkcji wirtualnej Dalsze szczegó³y Wczesne i póÿne wi¹zanie Kiedy dla wywo³añ funkcji wirtualnych, mimo wszystko, zachodzi wczesne wi¹zanie? Kulisy bia³ej magii, czyli: Jak to jest zrobione? Funkcja wirtualna, a mimo to inline Pojedynek funkcje prze³adowane contra funkcje wirtualne Klasy abstrakcyjne Destruktor? to najlepiej wirtualny! Co prawda, konstruktor nie mo e byæ wirtualny, ale Rzutowanie dynamic_cast jest dla typów polimorficznych Wszystko, co najwa niejsze Finis coronat opus Æwiczenia

11 XIII 22Operacje Wejœcia/Wyjœcia Biblioteka iostream Strumieñ Strumienie zdefiniowane standardowo Operatory >> i << Domniemania w pracy strumieni zdefiniowanych standardowo Uwaga na priorytet Operatory << oraz >> definiowane przez u ytkownika Operatorów wstawiania i wyjmowania ze strumienia nie dziedziczy siê Operatory wstawiania i wyjmowania nie mog¹ byæ wirtualne. Niestety Sterowanie formatem Flagi stanu formatowania Znaczenie poszczególnych flag sterowania formatem Sposoby zmiany trybu (regu³) formatowania Zmiana sposobu formatowania funkcjami setf, unsetf Dodatkowe funkcje do zmiany parametrów formatowania Manipulatory Ma nip u la tory bezargumentowe Ma nip u la tory parametryzowane Definiowanie swoich manipulatorów Ma nip u la tor jako funkcja Definiowane manipulatora z parametrem Nieformatowane operacje wejœcia/wyjœcia Omówienie funkcji wyjmuj¹cych ze strumienia Funkcje do pracy ze znakami i stringami Wczytywanie binarne funkcje read i readsome Funkcja ignore Po yteczne funkcje pomocnicze Funkcje wstawiaj¹ce do strumienia Strumienie p³yn¹ce do lub od plików Otwieranie i zamykanie strumienia B³êdy w trakcie pracy strumienia Flagi stanu b³êdu strumienia Funkcje do pracy na flagach b³êdu Kilka udogodnieñ Ustawianie i kasowanie flag b³êdu strumienia Trzy plagi czyli gotowiec, jak radziæ sobie z b³êdami Przyk³ad programu pracuj¹cego na plikach Strumienie, a technika rzucania wyj¹tków Wybór miejsca czytania lub pisania w pliku Funkcje sk³adowe informuj¹ce o pozycji wskaÿników Wybrane funkcje sk³adowe do pozycjonowania wskaÿników Pozycjonowanie w przyk³adzie wiêkszego programu Tie harmonijna praca dwóch strumieni Dlaczego tak nie lubimy biblioteki stdio?

12 XIV Synchronizacja biblioteki iostream z bibliotek¹ stdio Strumieñ zapisuj¹cy do obiektu klasy string Pro gram przyk³adowy ilustruj¹cy u ycie klasy ostringstream Strumieñ czytaj¹cy z obiektu klasy string Prosty przyk³ad u ycia strumienia istringstream Wczytywanie argumentów wywo³ywania programu O enek: strumieñ stringstream czytaj¹cy i zapisuj¹cy do stringu Przyk³adowy pro gram pos³uguj¹cy siê klas¹ stringstream Æwiczenia Projektowanie programów orientowanych obiektowo Przegl¹d kilku technik programowania Programowanie liniowe Programowanie proceduralne (czyli "orientowane funkcyjnie") Programowanie z ukrywaniem danych Programowanie obiektowe programowanie bazuj¹ce na obiektach Programowanie Obiektowo Orientowane (OO) O wy szoœci programowania obiektowo orientowanego nad Œwiêtami Wielkiej Nocy Obiektowo Orientowane: Projektowanie Praktyczne wskazówki dotycz¹ce projektowania programu technik¹ OO Rekonesans czyli rozpoznanie zagadnienia Faza projektowania Etap 1: Identyfikacja zachowañ systemu Etap 2: Identyfikacja obiektów (klas obiektów) Etap 3: Usystematyzowanie klas obiektów Etap 4: Okreœlenie wzajemnych zale noœci klas Etap 5: Sk³adanie modelu. Okreœlanie sekwencji dzia³añ obiektów i cykli yciowych Faza implementacji Przyk³ad projektowania Faza: Rozpoznanie naszego zagadnienia Faza: Projektowanie Etap 1 Identyfikacja zachowañ naszego systemu Etap 2 Identyfikacja klas obiektów, z którymi mamy do czynienia Etap 3 Usystematyzowanie klas obiektów z wystêpuj¹cych w naszym systemie Etap 4 Okreœlenie wzajemnych zale noœci klas Etap 5 Sk³adamy model naszego systemu Implementacja modelu naszego systemu Symfonia C++, Coda Pos³owie A Dodatek: Systemy liczenia A.1 Dlaczego komputer nie liczy tak jak my? A.2 System szesnastkowy (heksadecymalny)

13 XV A.3 Æwiczenia Skorowidz