Wydział Elektroniki

Kierunek: AiR

Zaawansowane metody

programowania

Wykład 4

Język C++

Homework: Matrix + Terminator

• Idea: w klasie

Complex

zdefiniowano operator rzutowania na typ

double

• Przeładowano funkcję

greater

pozwalającą na porównywanie liczb

różnych typów

• Działa również porównywanie liczb zespolonych, czego w algebrze się nie

definiuje

• Kompilator wymyślił sobie sam własną algebrę: większa liczba zespolona

to ta, która ma większy moduł

• Usunięcie z definicji klasy operatora rzutowania skutkuje błędem

kompilacji

class Complex
{

double Re,Im;

public:

Complex(float x=0, float y=0): Re(x), Im(y){}
void assign(double r,double i) { Re=r; Im=i; }
void print() { cout << Re << "+" << Im << "i "; }
operator double() { return(sqrt(Re*Re+Im*Im)); } // konwersja na double

};
inline int greater(int i,int j) { return(i>j?i:j); }
inline double greater(double x,double y) { return(x>y?x:y); }
inline Complex greater(Complex w,Complex z) { return(w>z?w:z); }

Język C++

Homework: Matrix + Terminator

Compare 10 and 5 : greater is 10
Compare 3.14159 and 2.71828 : greater is
3.14159
Compare 1+3i and 2+2i : greater is 1+3i

void main(void)
{
int i=10, j=5;
cout << "Compare " << i << " and " << j<< " : greater is " << greater(i,j) << "\n";
double x=4*atan(1.), y=exp(1.);
cout << "Compare " << x << " and " << y<< " : greater is " << greater(x,y) << "\n";
Complex u(1,3), v(2,2),z;
z=greater(u,v);
cout << "Compare "; u.print();
cout << " and "; v.print();
cout << " : greater is "; z.print();
_getch();
}

Język C#

Homework: Matrix + Terminator

public class Compare
{
public static Complex greater(Complex a, Complex b)
{
return a > b ? a : b;
}
public static double greater(double a, double b)
{
return a > b ? a : b;
}
}

public class Complex
{
double Re, Im;
public Complex(float x, float y) { Re = x; Im = y; }
public void print(){
Console.Write("{0}+{1}i", Re, Im);}
public static implicit operator double(Complex c){
return (Math.Sqrt(c.Re * c.Re + c.Im * c.Im));}
}

•

Nie ma wartości domyślnych

•

Operatory zdefiniowane

przez użytkownika muszą

być statyczne

•

Na liście argumentów

muszą być wszystkie

operandy

•

W przypadku operatora

rzutowania trzeba określić,

czy ma on być

implicit

czy

explicit

•

Math.Sgrt

•

Kompilator jest inteligentny

ale bez przesady

•

Program przestaje działać

po usunięciu pierwszej

funkcji – chociaż na

upartego można sobie dalej

poradzić: wpierw

przekształcić liczby

zespolone na typ

double

a

potem skorzystać z drugiej

wersji funkcji

greater

.

Język C#

Homework: Matrix + Terminator

x1 = 4+3i
x2 = 2+5i
Większa liczba to:
y = 2+5i

static void Main()
{
Console.Write("x1 = ");
Complex x1 = new Complex(4, 3);
x1.print();
Console.Write("\nx2 = ");
Complex x2 = new Complex(2, 5);
x2.print();
Console.Write("\nWiększa liczba to:\n y

= ");
Complex y = new Complex(0,0);
y = Compare.greater(x1, x2);
y.print();
Console.ReadKey();
}

Język C#

Zabawa z formatem

class Program
{
static void Main()
{
double x1 = 12.456, x2 = 1.737383, x3, x4;
Console.WriteLine("x1 = {0:F2}", x1);
Console.WriteLine("x2 = {0:F8}", x2);
x3 = Compare.greater(x1, x2);
Console.WriteLine("Większa liczba to:\nx3 =

{0:F5}",x3);
x4 = (int)x3;
Console.WriteLine("x4 = {0:F1}", x4);
Console.WriteLine("x4 = {0}", x4);
Console.ReadKey();
}
}

x1 = 12,46
x2 = 1,73738300
Większa liczba to:
x3 = 12,45600
x4 = 12,0
x4 = 12

Język C#

Operator overloading – VS Help 1

• C# allows

user-defined
types to
overload
operators by
defining static
member
functions
using the
operator
keyword.

• Not all

operators can
be overloaded,
however, and
others have
restrictions.

Operators Overloadability

+ - ! ~

++ --

true false

These unary operators can be overloaded.

+ - * /

% & ^

<< >>

These binary operators can be overloaded.

== != <

> <= >=

The comparison operators can be overloaded.

&& ||

The conditional logical operators cannot be
overloaded, but they are evaluated using & and |
which can be overloaded.

[]

The array indexing operator cannot be overloaded,
but you can define indexers.

()

The cast operator cannot be overloaded, but you can
define new conversion operators (explicit - implicit).

Język C#

Operator overloading – VS Help 2

• Assignment operators

( += -= *= /= %= &= |= ^= <<=

>>= )

cannot be overloaded, but

+=

, for example, is evaluated

using

+

, which can be overloaded.

• Operators

= . ?: -> new is sizeof typeof

cannot be overloaded.

• The comparison operators, if overloaded, must be overloaded

in pairs; that is, if

==

is overloaded,

!=

must also be

overloaded.

• To overload an operator on a custom class requires creating a

method on the class with the correct signature. The method

must be named "

operator X

" where

X

is the name or symbol of

the operator being overloaded.

• Unary operators have one parameter, and binary operators

have two parameters. In each case, one parameter must be the

same type as the class or struct that declares the operator.

Język C#

Przeciążanie operatorów – zasady ogólne

• Operatory przeładowywalne są podzielone w C# na trzy

kategorie:

– jednoargumentowe

– dwuargumentowe oraz

– operatory konwersji.

• Deklaracja operatora musi zawierać zarówno modyfikator

public

jak i modyfikator

static

.

• Parametry operatora muszą być parametrami wartościowymi.

Podanie w deklaracji parametrów

ref

lub

out

powoduje błąd

kompilacji.

• Sygnatura operatora musi różnić się od sygnatur wszystkich

innych operatorów zadeklarowanych w tej samej klasie.

• Każda kategoria operatorów narzuca dodatkowe ograniczenia.

• Operatory są dziedziczone – podobnie jak wszystkie inne

składowe w klasie bazowej.

• Deklaracje operatorów wymagają aby klasa (lub struktura), w

której operator jest deklarowany była uwzględniana w

sygnaturze tego operatora

Język C#

Przeciążanie operatorów – szczegóły

• Operator jednoargumentowy

++

oraz

--

musi przyjmować jeden

argument typu klasa T (lub T?), która zawiera deklarację tego

operatora i musi zwracać taki sam typ.

• Dwuargumentowy operator nie będący operatorem przesunięcia

musi przyjmować dwa parametry, z których przynajmniej jeden

musi być typu T lub T? i może zwracać dowolny typ.

• Dwuargumentowy operator przesunięcia

>>

lub

<<

musi

przyjmować dwa parametry, z których pierwszy musi być typu T

lub T? a drugi musi mieć typ

int

lub

int?

i może zwracać

dowolny typ.

• Niektóre operatory dwuargumentowe muszą być deklarowane

parami to znaczy, że musi być podana deklaracja drugiego z

operatorów pasujących do tej pary. Są to operatory:

– ==

oraz

!=

– >

oraz

<

– >=

oraz

<=

.

• Dwie deklaracje pasują do siebie, gdy mają ten sam typ zwracany

oraz ten sam typ dla każdego z parametrów.

Język C#

Przeciążanie operatorów

jednoargumentowych

public class Complex
{
double Re, Im;
public Complex(float x, float y) { Re = x; Im = y; }
public void print(){
Console.Write("{0}+{1}i", Re, Im);}
public static implicit operator double(Complex c){
return (Math.Sqrt(c.Re * c.Re + c.Im * c.Im));}
}

• Przykład 1 – operator rzutowania
•

W przypadku operatora rzutowania (konwersji) trzeba

określić, czy ma on być

implicit

czy

explicit

Język C#

Przeciążanie operatorów

jednoargumentowych

public void print()
{
Console.Write("{0}+{1}i", Re, Im);
}
public static int operator !(Complex c)
{
c.print();
return 0;
}

• Przykład 2 – operator logicznej negacji
• Operator zdefiniowany w klasie

Complex

• Przy jego definicji wykorzystano funkcję składową, aby nie

powielać kodu

• Przykład użycia:

int s = !x1;

Język C#

Przeciążanie operatorów

dwuargumentowych

public static Complex operator +(Complex a,
Complex b)
{
Complex t = new Complex(0, 0);
t.Re = a.Re + b.Re;
t.Im = a.Im + b.Im;
return t;
}

• Przykład 3 – operator dodawania (liczb zespolonych)
• Operator zdefiniowany w klasie

Complex

• Zwracany jest obiekt tymczasowy
• Operator zachowuje łączność
• Przykład użycia:

y = x1 + x2 + x3;