Előadást letölteni
Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon
1
Programozási Nyelvek (C++) Gyakorlat Gyak 02.
Török Márk D-2.620
2
Tartalom Erősen típusos nyelvek fogalma Vezérlési szerkezetek
Mutatók és dereferálás Függvények bevezetése Paraméterátadás Kódelemzés
3
Típusozás Erősen és gyengén típusos nyelvek
Statikus és dinamikus típusrendszerek
4
Típusozás Típus: névvel azonosított halmaz, melyen műveleteket értelmezünk. értékhalmaz típusműveletek
5
Erősen típusos nyelv Különböző típusú értékek hogyan adhatóak egymásnak értékül. Valójában nincs egzakt meghatározás rá. Forrás: Ada for the C++ or Java Developer, Quentin Ochem, Technical Papers, AdaCore Nincs implicit típuskonverzió Operandusok azonos típusúak Primitív művelet esetén A standard műveletekre értjük, a túlterhelés más!
6
Erősen típusos nyelv (Ada)
procedure Strong_Typing is Alpha : Integer := 1 ; Beta : Integer := 10 ; Result : Float; begin Result := Float ( Alpha ) / Float ( Beta ) ; end Strong;
7
Gyengén típusos nyelv Implicit típuskonverzió Hibás végeredmény
Bővítő automatikus Szűkítő típuskényszerítéssel Hibás végeredmény Konverzió néha kerekít
8
Gyengén típusos nyelv (C++)
void weakTyping ( void ) { int alpha = 1 ; int beta = 10 ; float result; result = alpha / beta; // 0 }
9
Gyengén típusos nyelv (Java)
void weakTyping () { int alpha = 1 ; int beta = 10 ; float result; result = alpha / beta; // 0 }
10
Statikus típusrendszer
Statikus típusrendszerű nyelv Minden változódeklarációkor meg kell adni az adott változó típusát. Azaz fordítási időben minden változóról, minden függvény paraméteréről, illetve minden függvény (művelet) visszatérési értékéről kell tudni, hogy milyen típusú. Def szerint: a típus meghatározza, hogy milyen műveleteket végezhetek el rajta.
11
Dinamikus típusrendszer
Értelmezett (interpretált) nyelvek Automatikus memóriakezelés Trükközni mindig lehet Deklaráció típus nélkül Az inicializáláskor dől el, hogy milyen a típusa a változónak Függvények esetén Nincs visszatérési típus deklarálva Paraméterátadás: Duck-typing
12
Alap típusok és módosítók
Típusok: int, float, double, char, (bool már csak C++-ben) Modifiers: short, long, signed, unsigned int: short int: -32,768 -> +32,767 (16 bit) unsigned short int: 0 -> +65,535 (16 bit) unsigned int: 0 -> +4,294,967,295 (32 bit) int: -2,147,483,648 -> +2,147,483,647 (32 bit) long int: -2,147,483,648 -> +2,147,483,647 (32 bit) char: signed char : > +127 unsigned char: 0 -> +255 float: 32 bit double: double : 96 bit long double : 64 bit
13
Erőssen (?) típusos nyelv (Na, mégegyszer)
Házi feladat: Hogy is van ez? #include <stdio.h> int main() { short s = 10; short int si = 1; printf ("s : %f\t, si : %f\n", sizeof(s), sizeof(si)); }
14
Típusos nyelv #include <stdio.h> int main() { short s = 10; short int si = 1; printf ("s : %d\t, si : %d\n", sizeof(s), sizeof(si)); }
15
Erőssen (?) típusos nyelv
Házi feladat: Hogy is van ez? #include <stdio.h> int main() { short s = 10; short int si = 1; printf ("s : %f\t, si : %f\n", sizeof(s), sizeof(si)); } A float leveszi a memóriából azt a részt, ami neki kell, így viszont az intnek egy része kimarad!
16
C++ típusrendszere C++-ben a leggyakoribb alaptípusok:
Egész számok típusa: int, short int, long int Lebegopontos számok típusa: float, double, long double Logikai típus: bool C-ben int volt a bool megfelelője! Karakter típus: char Karakterlánc típus: string Ez C-ben char*
17
C++ típusrendszere C++11 újdonságai auto register dectype
fordítás idejű típuskikövetkeztetés register Regiszterekbe rakja az értékét a változónak a memória helyett, gyorsabb elérést biztosít dectype
18
Statikus típusrendszer (C++-ben)
int main() { auto i; return 0; } error: declaration of ‘auto i’ has no initializer
19
Statikus típusrendszer (C++-ben)
int main() { auto i; i = 12; return 0; } error: declaration of ‘auto i’ has no initializer
20
Statikus típusrendszer (C++-ben)
int main() { auto i = 12; return 0; }
21
Statikus típusrendszer (C++-ben)
#include <iostream> #include <typeinfo> int main() { auto i = 12; std::cout << typeid(i).name(); // i return 0; }
22
Statikus típusrendszer (C++-ben)
#include <iostream> #include <typeinfo> class Clazz; int main() { auto i = new Clazz(); std::cout << typeid(i).name(); return 0; } error: unable to deduce ’auto’ from ’<expression error>’
23
Statikus típusrendszer (C++-ben)
#include <iostream> #include <typeinfo> class Clazz { }; int main() { auto i = new Clazz(); std::cout << typeid(i).name(); // PlClazz return 0; }
24
Statikus típusrendszer (C++-ben)
Függvény visszatérési értékének típusa és a függvény paramétere nem lehet auto típusú!
25
Statikus típusrendszer (C++-ben)
int main() { register int i = 12; return 0; }
26
Statikus típusrendszer (C++-ben)
#include <iostream> #include <typeinfo> int main() { int i = 12; decltype(i) j = ’c’; std::cout << typeid(j).name(); // i return 0; }
27
Statikus típusrendszer (C++-ben)
Más, statikus típusrendszerű nyelvek (C/C++): Java, C# Ada (Erősen típusos! Láttuk!) Dinamikus típusrendszerű nyelvek: Python, Ruby, Perl Lua JavaScript (Elképesztő gyenge lábakon álló típusrendszer)
28
Deklaráció és értékadás
típusnév változónév1; típusnév változónév1, változónév2, …; Értékadás: változónév = érték; típusnév változónév = érték; Kezdeti érték: undefined, ha nincs inicializáció.
29
Deklaráció és értékadás
int main() { int i; i = 0; int k; }
30
Deklaráció és értékadás
int main() { int i = 0; int k; }
31
Deklaráció és értékadás
C-ben: #include <stdio.h> int main() { int i, j, k = 0; printf("%d | %d | %d", i, j, k); return 0; }
32
Deklaráció és értékadás
C-ben: Fordítás: gcc dek01.c -o dek01 –Wall Fordítás eredménye: dek01.c: In function ‘main’: dek01.c:5: warning: ‘i’ is used uninitialized in this function dek01.c:5: warning: ‘j’ is used uninitialized in this function Már gondolhatjuk az előrejelzésből: Nem sikerült, amit szeretnénk! Output: | | 0 Nem tudunk egy lépésben deklarálni és értékül adni? Vagy mégis?!?!
33
Deklaráció és értékadás
C-ben: #include <stdio.h> int main() { int i = j = k = 0; printf("%d | %d | %d", i, j, k); return 0; }
34
Deklaráció és értékadás
C-ben: Fordítás: gcc dek01.c -o dek01 –Wall Fordítás eredménye: dek01.c: In function ‘main’: dek01.c:5: error: ‘j’ undeclared (first use in this function) dek01.c:5: error: (Each undeclared identifier is reported only once dek01.c:5: error: for each function it appears in.) dek01.c:5: error: ‘k’ undeclared (first use in this function) Error! Más út?
35
Deklaráció és értékadás
C-ben: #include <stdio.h> int main() { int i, j, k; i = j = k = 0; printf("%d | %d | %d", i, j, k); return 0; }
36
Deklaráció és értékadás
C-ben: Fordítás: gcc dek01.c -o dek01 –Wall Fordítás eredménye: Nincs hiba, sem warning! Siker! Output: 0 | 0 | 0 Nem tudunk egy lépésben deklarálni és értékül adni? Nem tudunk egy lépésben deklarálni és értékül adni! Házi feladat: És ha egy lépésben deklarálunk, és ott adunk értéket külön-külön az elemeknek?
37
Deklaráció és értékadás
Hogy megy ez C++-ben? #include <iostream> int main() { int i, j, k = 0; std::cout << "|" << i << "|" << j << "|" << k; } Szokásos történet!
38
Deklaráció és értékadás
Hogy néz ez ki másik nyelveken? Nézzük meg Adában! with ada.text_io; procedure dek01inada is i, j, k : integer := 0; begin ada.text_io.put_line( Integer'Image(i) & Integer'Image(j) & Integer'Image(k)); end dek01inada;
39
Deklaráció és értékadás
Az output: $ gnatmake dek01inada.adb … $ ./dek01inada Siker! Adában meg lehet csinálni!
40
Üres utasítás A jó öreg skip! ; int main() {
;;; // három üres utasítás return 0; }
41
Vezérlési szerkezetek
Elágazás: Feltétel vizsgálata Ez lehet egész, logikai vagy object Ha nem if, akkor else. Ez opcionális Ha nem if, akkor else if. Ez is opcionális. else if után jöhet több else if. else if után jöhet a végén else, opcionálisan.
42
Vezérlési szerkezetek
Elágazás (C): #include <stdio.h> int main() { int i = 10; if ( i < 15 ) // log kif! // ... } return 0;
43
Vezérlési szerkezetek
Elágazás (C): #include <stdio.h> int main() { int i = 10; if ( i < 15 ) // log kif! // ... } else { } return 0;
44
Vezérlési szerkezetek
Elágazás (C): #include <stdio.h> int main() { int i = 10; if ( i < 15 ) // log kif! // ... } else if ( i > -1 ) { // … } else { } return 0;
45
Vezérlési szerkezetek
Elágazás(C++): #include <iostream> int main() { bool b = true; if ( b ) // log kif! // ... }
46
Vezérlési szerkezetek
Elágazás(C++): #include <iostream> int main() { bool b = false; if ( b == true ) // log kif! // ... } // else … }
47
Vezérlési szerkezetek
Elágazás(C): Ha egy elágazás feltételvizsgálatában nullától különböző számot adunk meg, akkor az megfelel az igaz kiértékelésnek. float, int, double, short, … #include <stdio.h> int main() { int i = 10; if ( i ) // nem log kif, de jó! // ... } // else … }
48
Vezérlési szerkezetek
Elágazás(C): Ha egy elágazás feltételvizsgálatában nulla (0) számot adunk meg, akkor az megfelel a hamis kiértékelésnek. #include <stdio.h> int main() { int i = 0; if ( i ) // nem log kif, de jó! // ... } // else … }
49
Vezérlési szerkezetek
Elágazás(C++): Ha nem NULL egy object, akkor true. Ha NULL egy object, akkor false. #include <iostream> int main() { Kutya k = new Kutya(); // Később megnézzük, mi ez a Kutya! if ( k ) // nem log kif, de jó! // ... } // else … }
50
Vezérlési szerkezetek
Elágazás(C++): Ha nem NULL egy object, akkor true. Ha NULL egy object, akkor false. #include <iostream> int main() { Kutya k = NULL; // Később megnézzük, mi ez a Kutya! if ( k ) // nem log kif, de jó! // ... } // else … }
51
Vezérlési szerkezetek
Elágazás(C++): Nézzük a bugos részt! Mitől döglik a légy? Meg a program? A feltétel kiértékelése : logikai, szám, object Értékadás is lehet benne! Oka: A feltételben szereplő kiértékelés eredményét később is szeretnénk felhasználni. Kevesebb erőforrást használunk! Egyszer értékeljük ki a függvényt, később is használjuk az eredményét
52
Vezérlési szerkezetek
Elágazás(C++): Nézzük a bugos részt! Mitől döglik a légy? Meg a program? Akkor is előfordul, ha nem szeretnénk! (Gépelési hiba!) Míg az első kiértékelés false, a második már true! #include <iostream> int main() { bool b = false; if ( b == true )//log kif std::cout << ”bent”; } // else … } #include <iostream> int main() { bool b = false; if ( b = true )// log kif std::cout << ”bent”; } // else … } => Helyett =>
53
Vezérlési szerkezetek
Elágazás(C++): Nézzük a bugos részt! Mitől döglik a légy? Meg a program! Akkor is előfordul, ha nem szeretnénk! (Gépelési hiba!) Míg az első kiértékelés false, a második már true! #include <iostream> int main() { int i = 10; if (i == 0) // log kif! std::cout << ”bent”; } // else … } #include <iostream> int main() { int i = 10; if ( i = 0 ) // log kif! std::cout << ”bent”; } // else … } => Helyett =>
54
Vezérlési szerkezetek
Elágazás más nyelveken: Vannak nyelvek, melyek erősebb megszorításokat tesznek az if-ben történő értékadásra! Nézzük ezt Java-ban. Szuper! Logikaira ugyanolyan veszélyes! public class Main { public static void main() { boolean l = false; if(l = true) { System.out.println("1"); } else { System.out.println("2"); }
55
Vezérlési szerkezetek
Elágazás más nyelveken: Vannak nyelvek, melyek erősebb megszorításokat tesznek az if-ben történő értékadásra! Nézzük ezt Java-ban. Szuper! int-re már nem megy! Fordítási hiba! public class Main { public static void main() { int i = 10; if( i = 0 ) { System.out.println("1"); } else { System.out.println("2"); }
56
Vezérlési szerkezetek
Elágazás más nyelveken: Vannak nyelvek, melyek erősebb megszorításokat tesznek az if-ben történő értékadásra! Nézzük ezt Ada-ban. Fordítási hiba! procedure Elag01inada is b : Boolean := true; begin if b := false then null; end if; end Elag01inada;
57
Vezérlési szerkezetek
ternary operator (? : ) (condition) ? (if_true) : (if_false) (x == y) ? a : b // GNU C : a = x ? : y; // megegyezik: a = x ? x : y;
58
Vezérlési szerkezetek
Más nyelvekben: Java, C# hasonló C#-ban: ?? Operator int? x = null; // y = x, ha x nem null, ha viszont az, akkor y = -1. int y = x ?? -1; javascript, ruby, …: obj = obj || {} obj ||= {};
59
Vezérlési szerkezetek
switch: Nem logikai vizsgálat, hanem illesztés / összehasonlítás switch: integer-expression (int alapú vagy arra konvertálható értékek) case kiértékelőág. Utasítások végrehajtása egyenlőség vizsgálat után Egy érték egyszer fordulhat elő Több utasítás esetén blokk: { … } Utasításmentes case ág is lehet. Továbbfolyás lehetséges Továbbfolyás megakadályozása: break; default ág: Ami nem illeszkedik, az ide jön! Nem kötelező a switch végén lennie!
60
Vezérlési szerkezetek
switch: #include <iostream> int main() { int i = 1; switch( i ) case 0: std::cout << 0; break; case 1: std::cout << 1; break; case 4: std::cout << 4; break; case 5: std::cout << 5; default : std::cout << "def"; }
61
Vezérlési szerkezetek
switch: #include <iostream> int main() { int i = 1; switch( i ) case 0: std::cout << 0; std::cout << 1; std::cout << 4; }; break; case 5: std::cout << 5; default : std::cout << "def"; }
62
Vezérlési szerkezetek
switch: Továbbfolyás #include <iostream> int main() { int i = 1; switch( i ) case 0: std::cout << 0; case 1: std::cout << 1; case 4: std::cout << 4; break; case 5: std::cout << 5; default : std::cout << "def"; }
63
Vezérlési szerkezetek
switch: Házi feladat: Mi az eredmény ha: i = 1; i = 6; esetén? #include <iostream> int main() { int i = 1; switch( i ) case 1: std::cout << 1; default : std::cout << "def"; case 4: std::cout << 4; break; case 5: std::cout << 5; }
64
Vezérlési szerkezetek
Ciklus: Előltesztelős #include <iostream> int main() { int i = 0; while (i < 10) i += 1; }
65
Vezérlési szerkezetek
Ciklus: Hátultesztelős #include <iostream> int main() { int i = 0; do { // … } while (i < 10); }
66
Vezérlési szerkezetek
Ciklus: Számlálós #include <iostream> int main() { for(int i = 0; i < 10; i += 1) // … }
67
Vezérlési szerkezetek
Ciklus: Számlálós #include <iostream> int f(int); int main() { for(int i = 0, j = 0; i + j < 10; i = f(j), j += 1) // … }
68
Vezérlési szerkezetek
Ciklus: Végtelen ciklusok #include <iostream> int main() { for(;;) // … } int main() { while ( true ) // … }
69
Vezérlési szerkezetek
Ciklus: Feltétlen vezérlést átadó utasítások #include <iostream> int main() { int i = 1; while ( i < 10 ) i += 1; std::cout << i << std::endl; if ( i != 5 ) break; } std::cout << "kint vagyok" << std::endl;
70
Vezérlési szerkezetek
Ciklus: Feltétlen vezérlést átadó utasítások #include <iostream> int main() { int i = 1; while ( i < 10 ) i += 1; if ( i < 5 ) std::cout << i << std::endl; continue; } std::cout << "kesobb jon!" << std::endl;
71
Vezérlési szerkezetek
break; continue; labels
72
Vezérlési szerkezetek
Összefoglaló: using namespace-name::name; type-name name; type-name name = value; type-name name(args); expression; { statements; }
73
Vezérlési szerkezetek
while(condition) { statement; } for(init-statement; condition; expression) { statement; } if (condition) statement if (condition) statement else statement2 return val;
74
Mutatók, dereferálás int* p 12
Ha T egy típus, T* a „T-re hivatkozó mutató” típus lesz, azaz egy T* típusú változó egy T típusú objektum címét tartalmazhatja. int* p 12
75
Mutatók, dereferálás Változó deklarációja: int i;
A változó bizonyos (4 bájt) memóriát foglal le. Változó, mely pointer: int *pi = &i; Az i által lefoglalt memória helye az adott változó címe. Címének visszaadása: &i i változó által lefoglalt memória mérete: sizeof(i)
76
Mutatók, dereferálás Példa: int *pi = 12; char c = 'a'; char *p = &c; // p a c címét tárolja
77
Mutatók, dereferálás Deklarálása: int* pa, pb;
Mi a típusa a változóknak? typeid(pa).name(); // Pi vagy int* typeid(pb).name(); // i vagy int typeid(&pb).name(); // Pi vagy int* typeid a typeinfo headerben Nem mindegy, hogy hova kerül a *!
78
Mutatók, dereferálás Jobb, ha így: int *pa, *pb; Lint:
Használjuk a *-t a változónál, ne a típusnál. Így automatikusan elkerüljük az ismertetett hibát.
79
Mutatók, dereferálás Értékadás: int *p; p = 47;
Mihez rendeltünk értéket? Megváltoztattuk a címét! Nem mindig fordul! g++ -Wall main.cpp -fpermissive Nagy így már fordul fpermissive kapcsoló: hibákat error szintről warningra nyom le.
80
Mutatók, dereferálás A mutatókon elvégezhető művelet a „dereferencia”, azaz a mutató által mutatott objektumra való hivatkozás. indirekciónak is hívják; jele: *
81
Mutatók, dereferálás Dereferálás int i = 10; int *pi = &i; *pi = 12; std::cout << i << std::endl; *mutató: a hivatkozott értékhez hozzáférés, lekérdezés, beállítás
82
Mutatók, dereferálás #include <iostream> int main() {
char c = 'a'; char *p = &c; std::cout << p << std::endl; // a }
83
Konstansokról Néha szeretném, ha egy memóriaterület ne változzon meg.
const kulcsszó const int ci = 12; Azaz ci értékét nem tudom megváltoztatni a későbbiekben.
84
Konstansokról A const a típusrendszer része, const int külön típus!
Constot beviszem a típusrendszerbe: egy int *ip nem mutathat rá. Megkövetelem: const int *cip legyen, ekkor cip = &ci; De: cip konstans referencia, ezért *cip = 13 nem lehet! ++cip működik, ++*cip nem!
85
Konstansokról Más nyelvekben: Java : final C# : const/readonly
Ada : constant
86
Konstansokról Mi lehet konstans?
Változó, pointer, paraméter, függvény, osztály?
87
Konstansok const int i = 12; Deklarálunk egy int változót (i néven).
Konstans! Tehát értékét nem tudjuk megváltoztatni! Értékadás a deklarációkor kötelező, mert i értéke a const miatt nem változtatható!
88
Konstansok int main() { const int i; return 0; }
Kimenet: const01.cpp: 3: error: uninitialized const ’i’
89
Konstansok int main() { const int i = 12; ++i; return 0; }
Kimenet: const01.cpp: 4: error: increment of read-only variable ’i’
90
Konstansok Csináljunk pointert!
Ráállítom a pointert a változóra! (nem const-ra) A konstans nem változhat! És a mutatott érték?
91
Konstansok Olyan pointer, melynek nem változhat! const int *cip = &ci;
Cím nem változik És a mutatott érték? const int *cip = &ci; Konstans int-re mutató pointer Nem kötelező inicializálni. Egyszerű pointer! int *const icp = &i; intre mutató konstans pointer Érték változhat, cím nem! Itt is hiba, ha nem inicializáljuk a konstanst.
92
Konstansok int main() { int i = 12; int *const ip = &i; return 0; }
Kimenet: pipa
93
Konstansok #include <iostream> int main() { int i = 12;
int *const ip = &i; std::cout << i << ” ” << ip << std::endl; return 0; } Kimenet: pipa 12 0xf2342da324
94
Konstansok #include <iostream> int main() { int i = 12;
int *const ip = &i; std::cout << ++i << ” ” << *ip << std::endl; return 0; } Kimenet: pipa (figyeljünk a kiértékelés sorrendjére!!!)
95
Konstansok #include <iostream> int main() { int i = 12;
int *const ip = &i; i = 11; std::cout << i << ” ” << *ip << std::endl; return 0; } Kimenet: pipa 11 11
96
Konstansok #include <iostream> int main() { int i = 12;
int *const ip = &i; std::cout << ++i << ” ” << ++(*ip); return 0; } Kimenet: pipa Rontsuk el! ;] (Kiértékelési sorrend!!! Jobbról kezd!!!)
97
Konstansok #include <iostream> int main() { int i = 12;
int *const ip = &i; std::cout << ++i << ” ” << ++ip; return 0; } Kimenet: const05.cpp: 7: error: increment of read-only variable ’ip’
98
Konstansok Ok, de én egy olyan pointert akarok, amit tudok változtatni, de az értéket, amire mutat, azt nem!
99
Konstansok (nézzük csak másképp!)
#include <iostream> int main() { int i = 12; const int *ip = &i; std::cout << ++i << ” ” << ++(*ip); return 0; } Kimenet: const05.cpp: 7: error: increment of read-only variable ’* ip’
100
Konstansok (nézzük csak másképp!)
#include <iostream> int main() { int i = 12; const int *ip = &i; std::cout << ++i << ” ” << ++ip; return 0; } Kimenet: 13 0x12df321c5
101
Konstansok (nézzük csak másképp!)
#include <iostream> int main() { const int i = 12; int *ip = &i; std::cout << i << ” ” << ++*ip; return 0; } Kimenet: const08.cpp:6: error: invalid conversion from ’const int*’ to ’int*’
102
Konstansok Ajánlott odafigyelni a sorrendre: const int* i int* const i
103
Konstansok Egy olyan pointer kell, amit nem változtathatok és az általa mutatott értéket sem!
104
Konstansokról const int *const cicp = &ci;
Mutathat konstansra, de mindig ugyanoda kell, hogy mutasson.
105
Konstansok Javítsuk ki, hogy az inkrementációs operátorra panaszkodjon!
106
Konstansok #include <iostream> int main() { const int i = 12;
const int* const ip = &i; std::cout << i << ” ” << ++*ip; return 0; } Kimenet: const08.cpp:7: error: increment of read-only location `*(const int*)ip`
107
Konstansok #include <iostream> int main() { const int i = 12;
int* const ip = &i; std::cout << i << ” ” << ++*ip; return 0; } Kimenet: const08.cpp:6: error: invalid conversion from ’const int*’ to ’int*’
108
Konstansok Tehát egy olyan pointerünk van a const int változó mellett, mely egy const intre mutat, és ezzel együtt nem lehet megváltoztatni az értékét. const int *const ip = &i; int const *const ip = &i; A fenti kettő megegyezik! De utóbbit kerüljük! Kevésbé érthető, kevésbé használt!
109
Konstansokról class Date { ... } const Date mybirthday = ...; mybirthday = ... mybirthday.f();
110
Konstansokról Azok a függvények, melyek nem változtatják meg a függvény belsejét, deklarálhatom konstans tag-függvénynek.
111
Konstansokról class Date { … // ha ez const lenne, // akkor hibát dobna a fordító! void set_day(int x) { day = x; } int get_day() const { return day; } }
112
Függvények bevezetése
Tartalom: Függvénydeklaráció és –definíció Paraméterátadás Visszatérési érték
113
Függvények Függvénydefiníció: A program kisebb egységekre bontása.
Minden függvényt valahol meg kell határoznunk. Függvénydefiníció olyan deklaráció, ahol megadjuk a függvény törzsét. Felépítése: type name ( parameter1, parameter2, ...) { statements }
114
Függvények Más nyelvekben:
C/C++ alapú nyelvekben szintén void és társai Adában function és procedure keyword
115
Függvények Definíció: Szignatúra:
A teljes specifikáció! type name ( parameter1 [paramname], parameter2, ...) Szignatúra: Visszatérési érték típusát nem tartalmazza Paraméterneveket szintén nem name ( parameter1, parameter2, ...)
116
Függvények Függvények deklarációja: Forward declaration
Megadom a függvény használatának módját Ezt hívjuk még function prototype-nak is
117
Függvények Példa: void swap(int*, int*); // deklaráció, function proto. // ... void swap(int *p, int *q) // definíció { int t = *p; *p = *q; *q = t; }
118
Függvények Paraméterátadás
Amikor egy függvény meghívódik, a fordítóprogram a formális paraméterek számára tárterületet foglal le, az egyes formális paraméterek pedig a megfelelő valódi (aktuális) paraméter-értékkel töltődnek fel. A paraméterátadás szerepe azonos a kezdeti értékátadáséval A fordítóprogram ellenőrzi, hogy az aktuális paraméterek típusa megegyezik-e a formális paraméterek típusával, és végrehajt minden szabványos és felhasználói típuskonverziót
119
Függvények Paraméterátadás Érték szerinti Cím szerinti
Referencia szerinti Eredmény szerinti
120
Függvények Paraméterátadás: érték szerint int sum(int a, int b) {
return a + b; } int main() std::cout << sum(12, 34) << std::endl;
121
Függvények Paraméterátadás: cím szerint (pass by address, pass by pointer) int f(int *a) { // a mutatott érték módosítása std::cout << ++*a; return *a; } int main() int i = 10; int *ip = &i; // megkapja i címét! std::cout << f(ip) << ”|” << *ip << std::endl; Kimenet: 11 11|10
122
Függvények Mi történik itt?
A pointerek (címek) mindig érték szerint adódnak át!
123
Függvények Referencia szerinti paraméterátadás void f(int &a) {
} int main() int i = 1; f(i); std::cout << i << std::endl; // 2
124
Függvények Referencia szerinti paraméterátadás void f(int &a) {
} int main() int i = 1; f(10); std::cout << i << std::endl; type ‘int&’ from an rvalue of type ‘int’
125
Függvények rvalue : (később) int a = 42; int b = 43; // a, b l-value:
a = b; // ok b = a; // ok a = a * b; // ok // a * b rvalue: int c = a * b; // ok, rvalue jobb oldalon a * b = 42; // error, rvalue bal oldalon
126
Függvények Paraméterátadás: Érték és referencia szerint
void f(int val, int& ref) { val++; ref++; } void main() { int i = 1; int j = 1; f(i,j); // i == 1, j == 2 }
127
Függvények Eredmény szerinti pass-by-result vs. pass-by-value-return
Az átadott paraméter (pointer) lemásolódik. Maga az érték nem kerül másolásra Ada
128
Függvények Egyéb: pass-by-name pass-by-value-returned
pass-by-lazy-evaluation (lusta kiértékelés)
129
Függvények Más nyelvekben:
Ada: paraméter átadásától függő, in, out, in out Java: minden érték szerint
130
Függvények Visszatérési érték szerint megkülönböztetünk:
Eljárásokat (void) Függvényeket (minden más)
131
Függvények return: void esetén: visszatérés
return; vezérlés megszakítása return 10; hiba! void nem int!
132
Függvények Függvények esetén: Return utasítás nem kötelező
Ez veszélyes! int f() { std::cout << ”Hello”; }
133
Függvények int f() {} int main() { int i = f(); std::cout << i; // kimenet: 1 }
134
Függvények int f() { return; } int main() int i = f();
std::cout << i; error: return-statement with no value,...
135
Függvények Visszatérési érték
A main() kivételével minden nem void metódusnak kell visszatérési értékkel rendelkeznie. lokális változóra hivatkozó mutatót soha nem szabad visszaadni
136
Függvények int f1() { } // hiba: nincs visszatérési érték, ettől még lehet jó void f2() { } // rendben int f3() { return 1; } // rendben void f4() { return 1; } // hiba: visszatérési érték void függvényben int f5() { return; } // hiba: visszatérési érték hiányzik void f6() { return; } // rendben
137
Függvények Nézzük a rázós eseteket. Kezdjük kicsivel.
138
Függvények int f() { return ’c’; } int main() std::cout << f() << std::endl; // 99 return 0;
139
Függvények int f() { int i = a + b; } int main() std::cout << f(10, 12); // 22 return 0;
140
Függvények int f() { int i = a + b; int k; } int main() std::cout << f(10, 12); // 22 return 0;
141
Függvények int f() { int i = a + b; int k; ; } int main() std::cout << f(10, 12); // 22 return 0;
142
Függvények int f() { int i = a + b; int k; ; i = b + 100; } int main() std::cout << f(10, 12); // 112 return 0;
143
Függvények int f() { int i = a + b; int k; ; i = b + 100; i = a + 1; } int main() std::cout << f(10, 12); // 11 return 0;
144
Függvények int f() { int i = a + b; int k; ; i = b + 100; i = a + 1; std::cout << ”hello”; } int main() std::cout << f(10, 12); // return 0;
145
Függvények int f() { int i = a + b; int k; ; i = b + 100; i = a + 1; std::cout << ”hello”; k = 19 + a; } int main() std::cout << f(10, 12); // 29 return 0;
146
Függvények bevezetése
Túlterhelés: Később!
147
Konstansok és függvények
Függvények visszatérési értéke gubancos lehet! Baj van, ha valami gubanc futás időben derül ki! Javítsuk úgy a kódot, hogy fordítási időben kiszűrjük a bajos részeket!
148
Konstansok (függvény visszatérési értéke)
#include <iostream> char* f() { return ”szoveg”; } int main() f()[0] = ’b’; Segmentation fault
149
Konstansok (függvény visszatérési értéke)
#include <iostream> const char* f() { return ”szoveg”; } int main() f()[0] = ’b’; Kimenet: fconst01.cpp:10: error: assignment of read-only location ’* f()’
150
Konstansok (függvény visszatérési értéke)
#include <iostream> int* f() { int i = 12; const int* ip = &i; return ip; } Kimenet: fconst01.cpp:7: error: invalid conversion from ’const int*’ to ’int*’
151
Konstansok (paraméterátadás)
Érték, referencia, pointer szerint! void f( int i ) { i = 10; } void f( int& i ) void f( int* i ) *i = 10;
152
Konstansok Kicsit előre ugrunk! User-defined type
void f( myType &my ); Ekkor: Valamilyen belső műveletet szeretnénk elvégeztetni rajta! Optimalizálás: csak a címét másoljuk, ne az egész objektumot! Gyorsabb, nő a hatékonyság! De mi van akkor, ha valaki módosítja a saját tudta nélkül? Arra gondol, hogy úgy sem módosul a metódus belsejében! Gubancos! void f( const myType &my );
153
Konstansok Haladjunk az osztályok mentén még mindig!
Osztály specifikációja: class Clazz { void f(); int i; }
154
Konstansok Ennek az implementációja: void Clazz::f() { ++i; }
Mi történik, ha a specifikációban megtiltom, hogy az adott metódus implementációja módosítsa az osztály adott mezőjét? Nézzünk egy példát!
155
Konstansok class Clazz { void f() const; int i; } Kimenet: increment of data-member ’Clazz::i’ in read-only structure
156
Konstansok És akkor nézzünk valami nagyon advanced-et!
Interjún megkérdezhetik! Mit csinál az alábbi metódus! Mondj el mindent, amit tudsz róla! const int* const Method3( const int* const& ) const;
157
Kódelemzés Feladat: Írj olyan programot, mely kiszámolja egy Fahrenheit értékhez tartozó Celsius értéket! -100-tól indulunk, +300-ig megyünk, és 10 a lépésnagyság!
158
Kódelemzés fahr2cels v1 (C):
#include <stdio.h> // a program fahrenheit és ahhoz megfelelő celsius értékeket ír ki int main() { int fahr; for (fahr = -100 ; fahr <= 300; fahr += 10) { printf("fahr = %d\t cels =%d\n", fahr, 5/9 * (fahr - 32)); } return 0; } Kimenet: F = 0 C = 0 F = 40 C = 0 ...
159
Kódelemzés Mi történik itt?
Statikus típusrendszerű nyelvek esetén a fordítóprogramnak már fordítási időben kell tudnia, hogy milyen típusokkal dolgozik, e szerint foglal majd memóriát, vizsgálja a műveleteket! int / int => int Fordító nem foglalkozik azzal, hogy értékvesztéssel jár a művelet, fordítási időben nem tudja, hogy milyen érték kerül a változóba
160
Kódelemzés fahr2cels v2 (C): Kimenet:
#include <stdio.h> // a program fahrenheit és ahhoz megfelelő celsius értékeket ír ki int main() { int fahr; for (fahr = -100; fahr <= 300; fahr += 10) { printf("fahr = %d\t cels =%d\n", fahr, 5./9 * (fahr - 32)); } return 0; Kimenet: fahr2cels2.c: In function ‘main’: fahr2cels2.c:13: warning: format ‘%d’ expects type ‘int’, but argument 4 has type ‘double’
161
Kódelemzés A kód ugyan lefordul, de a warning mindig rossz ómen!
float / int => float
162
Kódelemzés fahr2cels v3 (C): Kimenet: F = 0 C = -17.777778
#include <stdio.h> // a program fahrenheit és ahhoz megfelelő celsius értékeket ír ki int main() { int fahr; for (fahr = -100; fahr <= 300; fahr += 10) { printf("fahr = %d\t cels =%f\n", fahr, 5./9 * (fahr - 32)); } return 0; Kimenet: F = 0 C = F = 40 C = ...
163
Kódelemzés fahr2cels v4 (C): #include <stdio.h>
#define LOWER -100 #define UPPER 300 #define STEP 10 // a program fahrenheit és ahhoz megfelelő celsius értékeket ír ki int main() { int fahr; for (fahr = LOWER; fahr <= UPPER; fahr += STEP) { printf("fahr = %d\t cels =%f\n", fahr, 5./9 * (fahr - 32)); } return 0; Kimenet: F = 0 C = F = 40 C = ...
164
Kódelemzés Ha már megoldottuk C-ben, láttuk a hátrányait, akkor nézzük meg ugyanezt a feladatot C++-ben!
165
Kódelemzés fahr2cels v5 (C++):
#include <iostream> using namespace std; int main() { for ( int fahr = 0; fahr <= 200; fahr+=40) { cout << "F = " << fahr << '\t' << "C = " << /9*(fahr-32) << endl; } return 0; // Opcionális! }
166
Kódelemzés Egyszerűen típushelyesen tudom kiíratni, és fordítási időben kapok jelzés, ahelyett, hogy futásidőben szállna el, vagy kapnék rossz eredményt!
167
Kódelemzés fahr2cels v6 (C++):
#include <iostream> using namespace std; int main() { const int lower = 0; const int upper = 200; const int step = 40; for ( int fahr = lower; fahr <= upper; fahr+=step ) { cout << "F = " << fahr << '\t' << "C = " << /9*(fahr-32) << endl; } return 0; }
168
Kódelemzés Mi az a const és miért kell?
Növeltük a maintence-t! Kiemeltük a constans értékeket! const : nem állhat az értékadás bal oldalán!
169
Kódelemzés fahr2cels v7 (C++):
#include <iostream> using namespace std; inline double fahr2cels( double f ) { return 5./9 * ( f-32 ); } int main() { const int lower = 0; const int upper = 200; const int step = 40; for ( int fahr = lower; fahr <= upper; fahr+=step ) { cout << "F = " << fahr << '\t' << "C = " << fahr2cels(fahr) << endl; } return 0; }
170
Kódelemzés inline: az egyik legjobb hatékonyságnövelő eszköz.
Abban az esetben, amikor egyszerű fgv-törzsről van szó, behelyettesíti az adott kódot a meghívó helyére! Egy esetben nem lehet ezt megcsinálni, amikor virtuális fgv-eket használok! Ugyanis futásidőben dől el, hogy a dinamikus kötések melyikével, melyik implementációval futtassa a fgv-t! Ezek kiértékelése a fordító számára sokkal lassabb! (De ezekről később)
171
Kódelemzés Feladat: Írjuk meg a jó öreg cat parancsot! Amit begépelünk, azt adja vissza a következő sorban, ha entert vagy Ctrl+D-t ütöttünk!
172
Kódelemzés cat (C): #include <stdio.h> int main()
{ int ch; while ( (ch = getchar()) != EOF) { putchar(ch); } return 0; } Kimenet: asdf asd fasd fas
173
Kódelemzés cat (C++): #include <iostream> int main() { char ch;
std::cin >> ch; // egy előolvasás! while ( std::cin.good() ) std::cout << ch; // ha nem volt hiba, akkor mehetünk tovább! ch << std::cin; } return 0;
174
Kódelemzés cat (C++): #include <iostream> using namespace std; int main() { char ch; // fontos, defaultból tetsz. karakter while ( cin >> ch ) { cout << ch; } return 0; } Kimenet: asdf asd fasd fas asdfasdfasdfas
175
Kódelemzés #include <iostream> int main() { char ch; std::cin >> noskipws; std::cin >> ch; // egy előolvasás! while ( std::cin.good() ) // ha nem volt hiba, akkor mehetünk tovább! std::cout << ch; std::cin >> ch; } return 0;
176
Kódelemzés cat (C++): #include <iostream> using namespace std; int main() { char ch; // fontos, defaultból tetsz. Karakter // cin >> átugorja a whitespace-eket!!! while ( cin.get(ch)) { cout.put(ch); } return 0; } Kimenet: asdf asd fasd fas
Hasonló előadás
© 2024 SlidePlayer.hu Inc.
All rights reserved.