Prog1, C++ a gyakorlatban

Az előadások a következő témára: "Prog1, C++ a gyakorlatban"— Előadás másolata:

1 Prog1, C++ a gyakorlatban
Magasszintű programozási nyelvek BSc előadás Dr. Bátfai Norbert egyetemi adjunktus Debreceni Egyetem, Informatikai Kar, Információ Technológia Tanszék Skype: batfai.norbert Prog1_8.ppt, v.: 0.0.3, Az óra blogja:

2 Felhasználási engedély
Bátfai Norbert Debreceni Egyetem, Informatikai Kar, Információ Technológia Tanszék nbatfai gmail com> Copyright © 2011 Bátfai Norbert E közlemény felhatalmazást ad önnek jelen dokumentum sokszorosítására, terjesztésére és/vagy módosítására a Szabad Szoftver Alapítvány által kiadott GNU Szabad Dokumentációs Licenc 1.2-es, vagy bármely azt követő verziójának feltételei alapján. Nem változtatható szakaszok: A szerzőről. Címlap szövegek: Programozó Páternoszter, Bátfai Norbert, Gép melletti fogyasztásra. Hátlap szövegek: GNU Jávácska, belépés a gépek mesés birodalmába. Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or any later version published by the Free Software Foundation; with the Invariant Sections being: A szerzőről, with the Front- Cover Texts being: Programozó Páternoszter, Bátfai Norbert, Gép melletti fogyasztásra, and with the Back-Cover Texts being: GNU Jávácska, belépés a gépek mesés birodalmába.

3 Célok és tartalom Előadás Funktorok
STL (a szabványos C++ sablonkönyvtár) Tervezési minták (tartalmazás, hogyan?) Labor Boost Laborkártyák Példás kártyák Otthoni opcionális feladat A japán világbajnok HELIOS csapat szoftvereinek otthoni tanulmányozása.

4 Kapcsoldó videók, videómagyarázatok és blogok
Az írásbeli és a szóbeli vizsgán bármi (jegyzet, könyv, forráskód, számítógép mobiltelefon stb.) használható! (Az írásbeli vizsgán beszélni viszont tilos.) Hiszen az én feladatom az lesz, hogy eldöntsem, jól felkészült programozóval, vagy mennyire felkészült programozóval állok szemben.

5 Minimális gyakorlati cél
A hallgató egyszerű példáiban tudja az STL szabványos tárolóit (vektor, lista, halmaz, asszociatív tömb, bithalmaz) használni. Az svn tároló elérése kapcsán:

6 Minimális elméleti cél
Vektor (dinamikus tömb, vector) Lista (kétszeresen láncolt, list) Halmaz, set Asszociatív tömb, map Bithalmaz

7 Funktorok A () fgv. Hívás operátort túlterhelő osztály (struktúra).
Funktor STL algoritmusban

8 Funktorok Ism.: fgv. Hívás, paraméterátadás vermen fgv. tár badboy

9 Funktorok Ism.: paraméterátadás Regiszterek Közös memória
Verem (tipikusan a magasszintű programozási nyelvek)

10 Ism: fgv. hívás, paraméterátadás, lokális változók
main() fgv(int a, int b, int c) { lok. vált. } main() fgv(5, 6, 7); PUSH BX PUSH 7 PUSH CX fgv() PUSH 6 PUSH DX PUSH 5 PUSH BP CALL CALL fgv MOV BP, SP SUB SP, lok. vált. ter. mér. … MOV SP, BP POP BP RET

11 Ism.: fgv. hívás, paraméterátadás, lokális változók
Visszatérési cím mentése, pl. IP a köv. végrehajtandó offszetje 5 6 7 lok. vált. ter. BP CS/IP DX CX BX ezért lehet vaarg fgv.-eket tár Veremterület (a BP-t indexelve címezzük) BP BP+4 BP+6 BP+8 main() fgv(int a, int b, int c) { lok. vált. } main() fgv(5, 6, 7); PUSH BX PUSH 7 PUSH CX fgv() PUSH 6 PUSH DX PUSH 5 PUSH BP CALL CALL fgv MOV BP, SP ADD SP, 3*(2) SUB SP, lok. vált. ter. mér. … MOV SP, BP POP BP RET

12 Funktorok

13 STL Standard Template Library (a szabványos C++ sablonkönyvtár)
C programozóknak: a sztenderd függvénykönyvtár (pl.:GNU C Library, glibc, ) C++ programozóknak: a sztenderd osztálykönyvtár (pl.: GNU Standard C++ Library, libstdc++, ) a sztenderd sablonkönyvtár A GNU-s sztenderd osztálykönyvtár API doksija:

14 Ism.: Helló, Világ! - .S Rendszerhívással .data hello:
.ascii "Hello, Vilag!" .text .global _start _start: movl $4, %eax movl $1, %ebx movl $hello, %ecx movl $14, %edx int $0x80 movl $1, %eax movl $0, %ebx Rendszerhívással A megfelelő regisztekebe töltjük a rendszerhívás kódját és para- métereit: write (1, "Hello, Vilag!", 14); EAX EBX ECX EDX exit (0); EAX EBX $ as asmhello.S -o asmhello.o $ ld asmhello.o -o asmhello $ ./asmhello Hello, Vilag!

15 Ism.: Helló, Világ! - write
#include <unistd.h> int main () { write (1, "Hello, Vilag!", 14); return 0; } Rendszerhívással $ gcc writehello.c -o writehello $ ./writehello Hello, Vilag! WRITE(2) Linux Programmer's Manual WRITE(2) NAME write - write to a file descriptor SYNOPSIS #include <unistd.h> ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); DESCRIPTION ... Rendszerhívással (Az előző fólia példában a printf() hívja a write()-ot.)

16 Ism.: Helló, Világ! - printf
#include <stdio.h> int main () { printf ("Hello, Vilag!"); return 0; } Könyvtári függvénnyel $ gcc printfhello.c -o printfhello $ ./printfhello Hello, Vilag! PRINTF(3) Linux Programmer's Manual PRINTF(3) NAME printf, fprintf, sprintf, snprintf, vprintf, vfprintf, vsprintf, vsnprintf - formatted output conversion SYNOPSIS #include <stdio.h> int printf(const char *format, ...); ... Könyvtári függvénnyel

17 Ism.: Glibc trófeák Kisbajnokság: definiáld felül a glibc egy (változó argumentumszámú) függvényét! $ gcc -shared -Wl,-soname,libsajat.so.1 -o libsajat.so.1.0 libsajat.c $ ln -s libsajat.so.1.0 libsajat.so.1 $ ln -s libsajat.so.1 libsajat.so $ export LD_PRELOAD=libsajat.so $ export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH $ ./teszt H 1 e 2 l 3 l 4 o $ Ha gond lenne a fordítással:

18 Ism.: Glibc trófeák háttér- és szövegszín ANSI Escape szekvenciák
libsajat.c #include <errno.h> #include <stdarg.h> int printf (char *fmt, ...) { va_list ap; errno = 1; va_start (ap, fmt); putchar (0x1B); putchar ('['); putchar ('4'); putchar ('7'); putchar (';'); putchar ('3'); putchar ('1'); putchar ('m'); vprintf (fmt, ap); putchar ('0'); va_end (ap); return 0; } teszt.c #include <stdio.h> int main (void) { printf ("H %d e %d l %d l %d o\n", 1, 2, 3, 4); } háttér- és szövegszín ANSI Escape szekvenciák visszaállítás

19 Ism.: Glibc trófeák gcc -fPIC -shared -Wl,-soname,libsajat.so.1 -o libsajat.so.1.0 libsajat.c ln -s libsajat.so.1.0 libsajat.so.1 ln -s libsajat.so.1 libsajat.so export LD_PRELOAD=libsajat.so export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH gcc teszt.c -o teszt ./teszt H 1 e 2 l 3 l 4 o

20 STL Standard Template Library (a szabványos C++ sablonkönyvtár)
C programozóknak: a sztenderd függvénykönyvtár (pl.:GNU C Library, glibc, ) C++ programozóknak: a sztenderd osztálykönyvtár (pl.: GNU Standard C++ Library, libstdc++, ) a sztenderd sablonkönyvtár A GNU-s sztenderd osztálykönyvtár API doksija:

21 API doksi http://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/api.html

22 Iterátor végigvezetett mutató

23 Iterátor végigvezetett mutató

24 Iterátor végigvezetett mutató

25 Iterátor végigvezetett mutató

26 Iterátor végigvezetett mutató

27 Elem hozzáadása

28 Elem hozzáadása „laborkártyás logolásunkat” használva:

29 Ism. : egy asszociatív tárolós alternatíva http://progpater. blog
Sablonparaméterek: <kulcs, érték>

30 Ism. : egy asszociatív tárolós alternatíva http://progpater. blog
iterátort a tároló első elemére iterátort a tároló utolsó eleme utánra!!!

31 STL Standard Template Library (a szabványos C++ sablonkönyvtár)
Tárolók std::vector < Int > vektor; Iterátorok std::vector < Int >::iterator iter; Algoritmusok // tároló elejére stb. iter = vektor.begin (); // lehet növelgetni ++iter; // …*iter…

32 Algoritmusok Kimeneti iterátor (a << operátorral ír ki)

33 Algoritmusok

34 Algoritmusok

35 Algoritmusok

36 Algoritmusok

37 STL tárolók áttekintése

38 Tervezési minták tartalmazás
class BitMinta { public: BitMinta(string)… } class MentalFingerprint { BitMinta minta; MentalFingerprint(BitMinta minta):minta(minta) {} class MentalFingerprint { BitMinta* minta; public: MentalFingerprint(string minta):minta(new BitMinta (minta)) {} ~MentalFingerprint(){delete minta;} } class MentalFingerprint { BitMinta& minta; public: MentalFingerprintstring minta):minta(* new BitMinta (minta)) {} ~MentalFingerprint(){delete &minta;} }

39 Labor – Hetedik Szem

40 Labor – Hetedik Szem

41 (Ismétlő) laborkártyák
Mit ír ki? (Ha lefordul… s miért?)

42 (Ismétlő) laborkártyák Magyarázd meg az 5 eredménysor bitjeit!
4437      1155           1060       424           4433      1151           5493      1575           5489      1571    

43 Laborkártyák Mikor-mi fut le, használd az Int osztályunkba épített „laborkártyás logolásunkat”!

44 Otthoni opcionális feladat
A robotfoci japán szoftvereinek (librcsc, agent2d) tanulmányozása a KDevelop-ban.

45 Kötelező olvasmány (B&L könyv)
Benedek Zoltán, Levendovszky Tihamér: Szoftverfejlesztés C++ nyelven, Budapest, 2007, Szak K. (S könyv) Stroustrup, Bjarne: A C++ programozási nyelv, Kiskapu, 2001.

46 Ajánlott olvasmány (OSS könyv)
Alan Ezust, Paul Ezust: An Introduction to Design Patterns in C++ with Qt 4, Prentice Hall (Open Source Series) 2006 Pdf-ben: (24 könyv) Jesse Liberty, Horvath, David B. Büki András: Tanuljuk meg a C++ programozási nyelvet 24 óra alatt