bevezet é s a c++ programozási nyelvbe
DESCRIPTION
Bevezet é s a C++ programozási nyelvbe. Ficsor Lajos Miskolci Egyetem Általános Informatikai Tanszék. Története. A C++ programozási nyelv a C programozási nyelv objektum orientált kiterjesztése. Az ANSI-C nyelvet - néhány megszorítással - valódi részhalmazaként tartalmazza. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
FicsorLajos
CPP0 / 1
BevezetBevezetééss a C++ programozási nyelvbe a C++ programozási nyelvbe
Ficsor Lajos
Miskolci Egyetem
Általános Informatikai Tanszék
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 2
TörténeteTörténete
A C++ programozási nyelv a C programozási nyelv objektum orientált kiterjesztése.
Az ANSI-C nyelvet - néhány megszorítással - valódi részhalmazaként tartalmazza.
Első implementáció: AT&T Bell Labs, Bjarne Stroustrup, a nyolcvanas évek eleje.
Ez egy pre-compiler volt, amely a C++ kódot C kódra fordította, ami aztán a szokásos C fordítóval volt feldolgozható.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 3
TörténeteTörténete (folyt.)(folyt.)
ANSI szabványtervezet: 1996. december 2.
A hivatalos szabvány szám: ISO/EIC 14882.
Általánosan elterjedt programozási nyelv
Gyakorlatilag minden architektúra támogatja
Számos előre definiált osztálykönyvtár
Sok fejlesztőeszköz épül erre a nyelvre
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 4
Használatának módjaiHasználatának módjai
funkcionális szemléletű programok készítésére, kényelmi szolgáltatásokkal ellátott C nyelvként
az osztály és objektum használata nélkül
funkcionális szemléletű programok készítésére, tetszőleges típusokkal bővíthető nyelvként
kihasználva a C++ szinte valamennyi nyelvi konstrukcióját
objektum orientált szemléletű programok implementálására
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 5
Nem objektum orientált kiterjesztésekNem objektum orientált kiterjesztések
Nem igénylik az osztály fogalmát. Új vagy módosított szabályok vonatkoznak az alábbiakra
megjegyzésdefinícióhivatkozás típusfelsorolás, struktúra és unió típusú objektumoktípuskonverziódinamikus memóriakezelésúj alaptípusokfüggvényekre vonatkozó kiterjesztések
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 6
Megjegyzés (comment)Megjegyzés (comment)
A // (dupla törtvonal) olyan megjegyzés elejét jelzi, amelynek a vége a következő sorváltás karakter.
Bárhol alkalmazható.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 7
A definA definícióíció
A definíció végrehajtható utasításnak számít, így bárhol előfordulhat, ahol utasítás írható.Alapszabályként a definiált objektum hatásköre a definíciótól az azt magában foglaló blokk végéig terjed.Kivétel
a for utasításban foglalt első két kifejezésbenaz if, while és switch utasítások feltételében
deklarált azonosítók ezen utasításokra nézve lokálisak
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 8
A definA definíció (folyt.)íció (folyt.)
Példa a kivételre:for (int index=1; index<8; index++)
{
printf ("%d ",index);
char betu = index+65;
printf ("%c\n",betu);
}
betu és index egyaránt lokális a ciklusmagra nézve
betuindex
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 9
A definA definíció (folyt.)íció (folyt.)
Mivel a betu definíciója ténylegesen a ciklusmag belsejében van, így a ciklusmag minden végrehajtásakor létrejön, a végén pedig megszűnik
Az index az őt tartalmazó kifejezés kiértékelésekor létrejön, és a ciklusból való kilépéskor megszűnik Megjegyzések:
A most hatályos szabvány előtt nem létezett ez a kivétel!A kétféle értelmezés között kapcsolókkal lehet választani.Nem egységes a fordítók alapértelmezése!
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 10
Hivatkozás típusHivatkozás típus
C: minden alaptípusból pointer típus származtatható
C++ : minden típusból hivatkozás típus is származtatható
Formája:
típusnév &
A hivatkozás valamely objektum alternatív neveként szerepel, mindig kötelező tehát inicializálni.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 11
Hivatkozás típus (folyt.)Hivatkozás típus (folyt.)
Egy hivatkozás típusú változó szabályos definíciója például:int valt;
int& masik = &valt;
A hivatkozás típust a leggyakrabban a függvény paraméterének és visszatérési értékének típusaként használjuk.
A hivatkozás típus címet tárol de értékként (indirekció nélkül) hivatkozhatunk rá.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 12
Felsorolás, struktúraFelsorolás, struktúra,, unió típusú unió típusú objektumok deklarálásaobjektumok deklarálása
A C++ a fenti típusú objektumok deklarálása esetén nem követeli meg a deklarációban az enum, struct illetve union kulcsszavak alkalmazását, az adatszerkezetek deklarációjában szereplő nevek önmagukban típusnévként használhatók
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 13
FFelsorolás, struktúraelsorolás, struktúra,, unió típusú unió típusú objektumok deklarálásaobjektumok deklarálása (folyt.) (folyt.)
Példa:struct datum { int ev; char honap[15]; int nap;};// a "struct" alapszó elmaradhatdatum ma,holnap,szulinap;
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 14
TípuskonverzióTípuskonverzió
A cast stílusú típuskonverzió helyett használható az alábbi forma is:
típusnév(kifejezés)
Tehát pl. (char)a helyett char(a) is írható
A két forma keverhető egy programon belül.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 15
Dinamikus memóriakezelésDinamikus memóriakezelés
A C programokban megszokott memóriakezelő függvények (malloc(), free() és társai) helyett a C++ két új operátort vezet be:
new
delete
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 16
A new operátorA new operátor
Formája:new típusnév
vagynew típusnév[elemek száma]
Az operátor a típusnév (és ha adott, az elemek száma) által meghatározott méretű helyet kísérel meg lefoglalni a memóriábanHa sikeres volt a művelet, eredménye egy típusnev* típusú érték, amely a lefoglalt terület kezdőcímét adja, egyébként az eredmény 0.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 17
A new operátorA new operátor (folyt.)(folyt.)
Egyszerű példák:
// helyfoglalás egy egész értéknek
int *p=new int;
// helyfoglalás egy 200 elemű egész
// tömbnek
int *pp;
pp = new int[200];
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 18
A delete operátorA delete operátor
Egy objektum törlése és az általa elfoglalt hely felszabadítása a memóriából:
delete pointer;
Egy tömb törlése:
delete [] pointer;
Csak a new operátorral értéket kapott pointerrel alkalmazható, egyébként az eredménye definiálatlan.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 19
A delete operátorA delete operátor (folyt.) (folyt.)
A NULL pointerre alkalmazva hatástalan.
Tömb törlése az egyszerű formájú operátorral, vagy egy objektum törlése a tömbökre vonatkozó formával definiálatlan hatású.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 20
Az ANSI-C helyfoglaló függvényeiAz ANSI-C helyfoglaló függvényei
A C++ ismeri az ANSI-C helyfoglaló függvényeit is, tehát (elsősorban kompatibilitási okokból) azok is használhatóak.
Tilos azonban a két allokációs mechanizmus együttes alkalmazása egy programon belül: ennek hatása definiálatlan.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 21
A bool alaptípusA bool alaptípus
Az alaptípus logikai értékek tárolására szolgál
Értéke igaz (nem 0) vagy hamis (0) lehet
A C++ nyelvben a logikai kifejezések végeredménye bool típusú.
Integrális típus
Ha szükséges, egy bool típusú érték a C konvenció értelmében a 0 vagy 1 értékre, egy egész érték pedig 0 esetén a hamis, nem 0 esetén az igaz értékre konvertálódik.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 22
A wchar_t alaptípusA wchar_t alaptípus
Az egy byte-nál hosszabb kódú karaktereket alkalmazó karakterkészletek egy elemét tárolni képes típus. Szintén integrális típus.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 23
Hivatkozás (cím) szerinti paraméterátadásHivatkozás (cím) szerinti paraméterátadás
Az adott formális paramétert hivatkozási típusúnak kell deklarálni
Az aktuális paraméter kompatibilis típusú balérték
A hivatkozás szerinti paraméternek a címe adódik át
A függvényben nem kell indirekciót alkalmazni a változó értékének elérésére.
Ha a függvény értékadást tartalmaz a formális paraméterrre, akkor azzal az aktuális paraméterének az értékét is megváltoztatja.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 24
Hivatkozás szerinti paraméterátadásHivatkozás szerinti paraméterátadás (példa) (példa)
void csere (int &a, int &b){int i;i=a; a=b; b=i;}main(){int a=5, b=10;csere (a,b);printf ("%d %d\n",a,b);}
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 25
Alapértelmezés szerinti paraméter értékAlapértelmezés szerinti paraméter érték 1. 1.
Ha egy formális paraméterhez = jellel egy kifejezést kapcsolunk, az a paraméter híváskor elmaradhat, de a kifejezésnek megfelelő kezdőértéket veszi fel.
Az alapértelmezés szerinti paraméterérték megadása formálisan is egy inicializálásnak felel meg.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 26
Alapértelmezés szerinti paraméter értékAlapértelmezés szerinti paraméter érték 2. 2.
Szabályok:Ha egy paraméternek van alapértelmezés szerinti (default) értéke, akkor az utána következő valamennyi paraméternek kell legyen.
A kifejezés értékének típusa a paraméter típusával kompatibilis kell legyen.
Egy adott paraméter default értékét vagy a prototípusban, vagy a definícióban kell megadni, mindkét helyen tilos!
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 27
Alapértelmezés szerinti paraméter értékAlapértelmezés szerinti paraméter érték 3. 3.
Szokásos eljárás, hogy valamennyi default értéket a prototípusban adunk meg, hiszen az mindig publikus, a függvény definíció pedig nem mindig az.
A kifejezés kiértékelése a hívás során futási időben történik.
Default értékkel nem rendelkező formális paraméter helyére kötelező aktuális paramétert írni.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 28
Alapértelmezés szerinti paraméter értékAlapértelmezés szerinti paraméter érték 4. 4.
Egy példa:int kobtart (int hossz, int szel=3, int mag=5);
main (){int x=10, y=12, z=2, k;k = kobtart (x,y,z);k = kobtart (x,y); //k=kobtart(x,y,5)k = kobtart (x); //kobtart(x,3,5)k = kobtart (); // Ez hibás!}
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 29
Az inline függvényAz inline függvény
Egy függvényt a deklarációjában az inline minősítővel láthatunk el
Ezzel feljogosítjuk a fordítóprogramot arra, hogy a függvény hivását a definícióból és az aktuális paraméterekből készített kódsorozattal helyettesítse.
Az inline függvény függvény törzse annyiszor kerülhet bemásolásra a kódba, ahányszor a hívása szerepel.
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 30
Az inline függvényAz inline függvény (folyt.)(folyt.)
Mire lehet jó?A C++-ban gyakori a nagyon rövid függvénytörzs. Ilyenkor a hívás helyén történő kódgenerálás rövidebb kódot eredményezhet, mint a paraméterátadás adminisztrálása és az ugrás majd visszatérés.Jól használható a makrók kiváltására. Az inline függvényt nem az előfeldolgozó, hanem a fordítóprogram dolgozza fel, amely képes a típus ellenzőrzésre.
Az inline minősítő nem kötelezi a fordítót az inline módú hivás-feldolgozásra
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 31
Függvény overloadingFüggvény overloading 1.1.
Azonos hatáskörben
azonos névvel
különböző paraméterszignatúrával
különböző függvényeket definiálhatunk.
Paraméterszignatúra: a formális paraméterek száma és típus-sorrendje.
A polimorfizmus egyik implementációs formája"környezet": paraméter szignatúra
FicsorLajos
Bevezetés a C++ programozási nyelvbe CPP0 / 32
Függvény overloadingFüggvény overloading 2.2.
A függvény hívásakor a fordítóprogram az aktuális paraméterek szignatúráját sorban egyezteti az összes azonos nevű definíció formális paramétereinek szignatúráival. Ennek az egyeztetésnek az alábbi eredményei lehetnek:
Pontosan egy illeszkedőt talál: ilyenkor az ennek megfelelő függvény hívását fordítja be.Egyetlen illeszkedőt sem talál: hibajelzést adTöbb egyformán illeszkedőt talál: hibajelzést ad
Korai kötés (early binding)