Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-1-

Programowanie Obiektowe

(j

ę

zyk C++)

Wykład 2.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-2-

Przypomnienie ...

referencje

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-3-

Referencje (1)

• Referencja (odno

ś

nik) jest zmienn

ą

identyfikuj

ą

c

ą

inn

ą

zmienn

ą

.

• Wykonanie operacji na referencji ma taki sam

skutek, jak wykonanie tej

ż

e operacji na zmiennej

identyfikowanej przez t

ę

referencj

ę

.

Np.

int Num = 50;
int& Ref = Num;
Ref++;
cout << Num << Ref;

// 51 51

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-4-

int Num = 50;

zdefiniowano zmienn

ą

Num

(typu int) nadaj

ą

c jej warto

ść

pocz

ą

tkow

ą

50.

int& Ref = Num;

zdefiniowano zmienn

ą

Ref

(typu referencja do int) i skojarzono j

ą

ze

zmienn

ą

Num.

Ref++;

inkrementacja zmiennej Ref,

to

ż

sama z inkrementacj

ą

zmiennej Num.

cout << Ref << Num;

zmienne Ref i Num,

to faktycznie ta sama zmienna.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-5-

UWAGA:

Zabrania si

ę

konstruowania deklaracji:

referencja-do-referencji

// int && ref

wskazanie-referencji

// int &* ptr

tablica-referencji

// int & arr[5]

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-6-

Jeszcze jeden przykład

{

int n1, n2;
int &ref = n1;

n1 = 10; n2 = 20;
cout << n1 << n2 << ref;

// 10 20 10

ref = n2; n2 = 30;
cout << n1 << n2 << ref;

// 20 30 20

ref = ref + 3;
cout << n1 << n2 << ref;

// 23 30 23

}

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-7-

Referencje (2)

• Referencja mo

ż

e by

ć

inicjowana stał

ą

. Wymaga si

ę

wtedy, aby definiowana zmienna była okre

ś

lona jako

referencja do zmiennej ustalonej.

• W takim przypadku tworzona jest zmienna

tymczasowa inicjowana warto

ś

ci

ą

stałej i wszystkie

odwołania do zmiennej referencyjnej kierowane s

ą

do tej zmiennej tymczasowej.

Np.

const int &Ref = 50;
cout << Ref;

// 50

Ref = 33;

//

BŁ

Ą

D:

próba modyfikacji zmiennej ustalonej

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-8-

Referencje (3)

• Parametr funkcji mo

ż

e by

ć

okre

ś

lony jako referencja.

W takim przypadku odpowiedni argument wywołania
funkcji musi by

ć

wyra

ż

eniem okre

ś

laj

ą

cym zmienn

ą

odpowiedniego typu – nie mo

ż

e by

ć

n.p. sum

ą

zmiennych.

N.p.

void fun( double& x );

double a, b;

.....................

fun( a );

// O.K.

fun( a + b );

//

Ź

le !!!

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-9-

Referencje (4)

• Rezultat funkcji mo

ż

e by

ć

referencj

ą

– wtedy

identyfikuje zmienn

ą

okre

ś

lon

ą

w instrukcji powrotu

(return).

• Wywołanie funkcji zwracaj

ą

cej referencj

ę

mo

ż

e

wyst

ą

pi

ć

wsz

ę

dzie tam, gdzie mo

ż

e wyst

ą

pi

ć

nazwa

zmiennej, a wi

ę

c np. jako:

- lewy argument operacji przypisania (=),
- prawy argument op. wprowadzania (>>),
- argument operacji utworzenia wskazania (&)

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-10-

parametry

definicji funkcji

argumenty

wywołania funkcji

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-11-

Sekwencja wymiany warto

ś

ci 2 zmiennych

{

int a, b;

a = 2;
b = 5;

// teraz chcemy zamieni

ć

warto

ś

ci

// pomi

ę

dzy zmiennymi a i b

int tmp;

tmp = a; a = b; b = tmp;

cout << a << b;

// 5 2

...................................

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-12-

UWAGA:

W j

ę

zyku C++, w obr

ę

bie bloku deklaracje

mog

ą

si

ę

przeplata

ć

z instrukcjami.

Ale ...

(1) deklaracja zmiennej musi poprzedza

ć

jej u

ż

ycie

( tak jak w j

ę

zyku C ),

(2) deklaracja nie mo

ż

e by

ć

"przeskakiwana".

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-13-

Funkcja C/C++

(zła)

zamieniaj

ą

ca warto

ś

ci zmiennych

void exchg1 ( int i, int j )
{

int tmp;
tmp = i; i = j; j = tmp;

}

…………………..

int a = 2, b = 5;
exchg1 ( a, b );
cout << a << b;

// 2 5

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-14-

Funkcja C/C++

(zła)

zamieniaj

ą

ca warto

ś

ci zmiennych

int a = 2, b = 5;

exchg1 ( a, b );

// jest równowa

ż

ne realizacji bloku:

{

int i = a, j = b;

int tmp;
tmp = i; i = j; j = tmp;

}

cout << a << b;

// 2 5

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-15-

Funkcja C/C++

(dobra)

zamieniaj

ą

ca warto

ś

ci zmiennych

void exchg2 ( int *i, int *j )
{

int tmp;
tmp = *i; *i = *j; *j = tmp;

}

…………………..

int a = 2, b = 5;
exchg2 ( &a, &b );
cout << a << b;

// 5 2

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-16-

Funkcja C/C++

(dobra)

zamieniaj

ą

ca warto

ś

ci zmiennych

int a = 2, b = 5;

exchg2 ( &a, &b );

// jest równowa

ż

ne realizacji bloku:

{

int *i = &a, *j = &b;

int tmp;
tmp = *i; *i = *j; *j = tmp;

}

cout << a << b;

// 5 2

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-17-

Funkcja C++

(dobra)

zamieniaj

ą

ca warto

ś

ci zmiennych

void exchg3 ( int &i, int &j )
{

int tmp;
tmp = i; i = j; j = tmp;

}

…………………..

int a = 2, b = 5;
exchg3 ( a, b );
cout << a << b;

// 5 2

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-18-

Funkcja C++

(dobra)

zamieniaj

ą

ca warto

ś

ci zmiennych

int a = 2, b = 5;

exchg3 ( a, b );

// jest równowa

ż

ne realizacji bloku:

{

int &i = a, &j = b;

int tmp;
tmp = i; i = j; j = tmp;

}

cout << a << b;

// 5 2

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-19-

Do zapami

ę

tania…

• Parametr funkcji jest jej zmienn

ą

lokaln

ą

zainicjowan

ą

argumentem wywołania

funkcji.

• Je

ż

eli parametr jest referencyjny, to

operacje dokonywane na parametrze
dotycz

ą

skojarzonego z nim argumentu.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-20-

Przypomnienie ... c.d.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-21-

przeci

ąż

anie

nazw funkcji

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-22-

Przeci

ąż

anie nazw funkcji (1)

• W j

ę

zyku C jest niedopuszczalne!

Nazwy funkcji musz

ą

by

ć

unikatowe.

int Sum ( int a, int b ) { return a+b; }
int Sum3 ( int a, int b, int c ) { return a+b+c; }
double SumD ( double a, double b ) { return a+b; }

……………………

int i, j, k, m, n;
double x, y, z;

n = Sum ( i, j );
m = Sum3 (i, j, k );
z = SumD ( x, y );

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-23-

Przeci

ąż

anie nazw funkcji (2)

• W j

ę

zyku C++ jest dopuszczalne

i bardzo cz

ę

sto wykorzystywane.

int Sum ( int a, int b ) { return a+b; }
int Sum ( int a, int b, int c ) { return a+b+c; }
double Sum ( double a, double b ) { return a+b; }

……………………

int i, j, k, m, n;
n = Sum ( i, j );
m = Sum (i, j, k );

double x, y, z;
z = Sum ( x, y );

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-24-

Przeci

ąż

anie nazw funkcji (3)

• Ale uwaga!

Je

ż

eli kompilator "widzi" 2 funkcje

int Sum ( int a, int b ) { return a+b; }

double Sum ( double a, double b ) { return a+b; }

……………………

int i, j, k, m, n;

n = Sum ( i, j );

// O.K.

double x, y, z;

// def. zmiennych po instrukcji !

z = Sum ( x, y );

// O.K.

z = Sum ( x, i );

// BŁ

Ą

D

z = Sum ( 123, 55.5 );

// BŁ

Ą

D

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-25-

Przeci

ąż

anie nazw funkcji (4)

• Liczba i typy argumentów wywołania funkcji

musz

ą

si

ę

da

ć

dokładnie dopasowa

ć

do liczby i

typów parametrów której

ś

z zadeklarowanych

funkcji.

• Trzeba tu jeszcze wiedzie

ć

,

ż

e

referencja do

TYP

jest nieodró

ż

nialna od

TYP

. Dlatego n.p.

nie mo

ż

na definiowa

ć

przeci

ąż

enia

int Sum ( int a, int b ) { return a+b; }

int Sum ( int &a, int &b ) { return a+b; }

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-26-

domy

ś

lne warto

ś

ci

argumentów

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-27-

Domy

ś

lne warto

ś

ci argumentów (1)

W j

ę

zyku C++ zamiast u

ż

ywa

ć

przeci

ąż

enia Sum

dla 2 i 3 parametrów typu int, wystarczy zdefiniowa

ć

jedn

ą

funkcj

ę

int Sum ( int a, int b, int c ) { return a+b+c; }

a nast

ę

pnie posłu

ż

y

ć

si

ę

deklaracj

ą

int Sum ( int, int, int=0 );

……………………

int i, j, k, m, n;

m = Sum (i, j, k );

n = Sum ( i, j );

// równowa

ż

ne n = Sum ( i, j, 0 );

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-28-

Domy

ś

lne warto

ś

ci argumentów (2)

W skrajnym przypadku mo

ż

na u

ż

y

ć

deklaracji

int Sum ( int=0, int=0, int=0 );

……………………

int i, j, k, m, n;

m = Sum ( i, j, k );

// tyle argumentów ile parametrów

m = Sum ( i, j );

// równowa

ż

ne n = Sum ( i, j, 0 );

m = Sum ( i );

// równowa

ż

ne n = Sum ( i, 0, 0 );

m = Sum ( );

// równowa

ż

ne n = Sum ( 0, 0, 0 );

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-29-

DEFINIOWANIE

KLAS

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-30-

Definiowanie klas (1)

Klas

ę

mo

ż

na definiowa

ć

u

ż

ywaj

ą

c słowa kluczowego

struct

struct

NazwaKlasy

{

……………………………………….
.. składowe domy

ś

lnie publiczne ..

……………………………………….
……………………………………….

};

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-31-

Definiowanie klas (2)

Klas

ę

mo

ż

na definiowa

ć

u

ż

ywaj

ą

c słowa kluczowego

class

class NazwaKlasy
{

……………………………………….
.. składowe domy

ś

lnie prywatne ...

……………………………………….
……………………………………….

};

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-32-

public

private

protected

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-33-

Definiowanie klas (3)

Okre

ś

lenia publiczne, prywatne zwi

ą

zane s

ą

z poj

ę

ciem

dost

ę

pno

ś

ci nazw składowych.

Domy

ś

lnie, dla składowych klasy definiowanej z u

ż

yciem

słowa kluczowego struct przyjmuje si

ę

dost

ę

p publiczny

(ma to na celu zapewnienie zgodno

ś

ci z j

ę

zykiem C).

Domy

ś

lnie, dla składowych klasy definiowanej z u

ż

yciem

słowa kluczowego class przyjmuje si

ę

dost

ę

p prywatny.

Do jawnego okre

ś

lania dost

ę

pno

ś

ci składowych słu

żą

słowa kluczowe:

public

,

private

,

protected

(chronione).

S

ą

to tzw. specyfikatory dost

ę

pno

ś

ci.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-34-

Definicja klasy CMPLX

struct

CMPLX

{

double Re, Im;

…………………

};

jest równowa

ż

na definicji

class CMPLX
{

public:

double Re, Im;

…………………

};

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-35-

Definiowanie klas (4)

Specyfikatory dost

ę

pno

ś

ci składowych klasy:

public – nazw składowych

publicznych

mog

ą

u

ż

ywa

ć

wszystkie funkcje "widz

ą

ce" definicj

ę

klasy,

private – nazw składowych

prywatnych

mog

ą

u

ż

ywa

ć

jedynie metody danej klasy i funkcje zaprzyja

ź

nione z t

ą

klas

ą

,

protected - nazw składowych

chronionych

mog

ą

u

ż

ywa

ć

jedynie metody danej klasy i funkcje zaprzyja

ź

nione z t

ą

klas

ą

, oraz metody i funkcje zaprzyja

ź

nione klas

pochodnych tej klasy.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-36-

Napiszmy definicj

ę

klasy CMPLX w nowej wersji

class CMPLX

{

double Re, Im;

//

Re, Im s

ą

teraz prywatne

public:

double Abs ( ) const;

void Read ( );

};

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-37-

W konsekwencji definicja funkcji

CMPLX Add ( CMPLX a, CMPLX b )

{

a.Re += b.Re;

a.Im += b.Im;

return a;

}

przestała by

ć

poprawna, bo zawiera

zabronione

odwołania do prywatnych pól klasy CMPLX.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-38-

Mo

ż

emy ten problem rozwi

ą

za

ć

na kilka sposobów.

(1) uzupełni

ć

definicj

ę

klasy CMPLX o prymitywne metody dost

ę

pu do pól:

class CMPLX
{

……………………….

public:

double getRe ( ) const { return Re; }
double getIm ( ) const { return Im; }
void setRe ( double re ) { Re = re; }
void setIm ( double im ) { Im = im; }

};

i napisa

ć

tre

ść

definicji funkcji Add w postaci jak ni

ż

ej

CMPLX Add ( CMPLX a, CMPLX b )
{

a.setRe ( a.getRe( ) + b.getRe( ) );
a.setIm ( a.getIm( ) + b.getIm( ) );
return a;

}

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-39-

(2) uzupełni

ć

definicj

ę

klasy CMPLX o 2 metody dost

ę

pu do pól

wykorzystuj

ą

ce referencje:

class CMPLX
{

……………………….

public:

double& refRe ( ) { return Re; }
double& refIm ( ) { return Im; }

};

i napisa

ć

tre

ść

definicji funkcji Add w postaci jak ni

ż

ej

CMPLX Add ( CMPLX a, CMPLX b )
{

a.refRe( ) += b.refRe( ) ;
a.refIm( ) += b.refIm( ) ;
return a;

}

_

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-40-

friend

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-41-

(3) "Zaprzyja

ź

ni

ć

" funkcj

ę

Add z klas

ą

CMPLX:

class CMPLX
{

……………………….
……………………….

friend CMPLX Add ( CMPLX, CMPLX );

// deklaracja zaprzyja

ź

nienia

};

i pozostawi

ć

tre

ść

definicji funkcji Add w oryginalnej postaci.

S

ą

jeszcze inne mo

ż

liwo

ś

ci, ale o nich w tej chwili nie b

ę

dziemy mówili.

UWAGA:

Poło

ż

enie deklaracji zaprzyja

ź

nienia wzgl

ę

dem specyfikatorów

dost

ę

pno

ś

ci (public, private, protected) w obr

ę

bie definicji klasy

nie ma

ż

adnego znaczenia.

_

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-42-

Nasza definicja klasy CMPLX (nowa)

// cmplx.h

class CMPLX
{

double Re, Im;

public:

void Set (double=0, double=0 );
void Read ( );
void Write ( ) const;
double Abs ( ) const;
friend CMPLX operator+ ( CMPLX, CMPLX );

};

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-43-

Główny plik aplikacji

(nowy)

// myprog.cpp

#include < iostream >
using namespace std;
#include ”cmplx.h”

int main ( )
{

CMPLX x, y, z;

x.Read ( );

// cin

1.5 2.2

y.Set ( 2.0, 3.0 );

z = x + y;

z.Write( );

// cout









[ 3.5, 5.2 ]

}

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-44-

Koniec wykładu 2.