Programowanie obiektowe

Wydział Cybernetyki

Programowanie obiektowe

Prowadzący:

dr hab. inż. Kazimierz Worwa, prof. WAT

e-mail:

[e-mail]

r.a. 2009/2010

RAZEM

Wykłady

Ć

wiczenia

Laboratoria

Programowanie obiektowe

Programowanie obiektowe

2

RAZEM

Wykłady

Ć

wiczenia

Laboratoria

34

14+

6

14+

Programowanie obiektowe

Warunki zaliczenia przedmiotu (dwa wpisy):

Programowanie obiektowe

3

Warunki zaliczenia przedmiotu (dwa wpisy):

zaliczenie laboratorium

zaliczenie przedmiotu (test wielokrotnego wyboru)

Materiały do wykładów

Materiały wykorzystywane na wykładach udost

ę

pniam na stronie

http://www.kw.o12.pl/materialy/

folder

Programowanie obiektowe

logowanie:

Programowanie obiektowe

4

logowanie:



nazwa u

ż

ytkownika



hasło

LITERATURA

1.

Stroustrup B.: J

ę

zyk C++. WNT, Warszawa,2006.

2.

Schildt H.: Programowanie: C++. Wydawnictwo RM, Warszawa,
2002.

3.

Graham I.

:

Metody obiektowe w teorii i w praktyce. WNT,

Programowanie obiektowe

5

3.

Graham I.

:

Metody obiektowe w teorii i w praktyce. WNT,

Warszawa, 2004.

4.

Wrycza S., Marcinkowski B., Wyrzykowski K.: J

ę

zyk UML 2.0

w modelowaniu systemów informatycznych. Wydawnictwo Helion,
Gliwice, 2005.

Programowanie obiektowe

Tematyka przedmiotu

1.

Wprowadzenie do języka C++

2.

Wprowadzenie do klas obiektów

3.

Konstruktory i destruktory

3.

Konstruktory i destruktory

4.

Dziedziczenie

5.

Funkcje wirtualne i polimorfizm

6.

Szablony funkcji i klas

7.

Obsługa wyjątków

8.

Funkcje przeciążone

9.

Przeciążanie operatorów

10.

Biblioteka standardowych szablonów (STL)

Wykład 1-2

Wprowadzenie do j

ę

zyka C++

Struktura programu

Podstawowe typy danych

Stałe i zmienne

Programowanie obiektowe

7

Stałe i zmienne

Operatory arytmetyczne i logiczne

Operatory przyrostowe

Operatory cin i cout

Instrukcje steruj

ą

ce

Instrukcje warunkowe

Instrukcje p

ę

tli

Instrukcje alokacji i dealokacji pami

ę

ci

Ewolucja technik programowania

Dlaczego j

ę

zyk C++?

C++ jest j

ę

zykiem hybrydowym: umo

ż

liwia programowanie, b

ę

d

ą

ce wynikiem

stosowania w jednym programie ró

ż

nych technik programowania;

C++ jest j

ę

zykiem elastycznym; umo

ż

liwia pisanie programów ka

ż

d

ą

, z

wcze

ś

niej omówionych, technik programowania (główna przyczyna jego

popularno

ś

ci).

C++ jest j

ę

zykiem wydajnym; semantyka j

ę

zyka znajduje si

ę

na niskim

Programowanie obiektowe

8

C++ jest j

ę

zykiem wydajnym; semantyka j

ę

zyka znajduje si

ę

na niskim

poziomie, tzn. podstawowe poj

ę

cia j

ę

zyka odzwierciedlaj

ą

podstawowe

poj

ę

cia tradycyjnego komputera.

C++ jest j

ę

zykiem szeroko dost

ę

pnym; implementacje tego j

ę

zyka istniej

ą

zarówno dla mikrokomputerów jak te

ż

dla du

ż

ych maszyn

(superkomputerów).

C++ jest j

ę

zykiem przeno

ś

nym; programów napisanych w C++ zazwyczaj nie

mo

ż

na automatycznie przenosi

ć

z jednego systemu operacyjnego do

drugiego; jednak przeno

ś

no

ść

z uwzgl

ę

dnieniem odpowiednich

uwarunkowa

ń

jest mo

ż

liwa.

Historia języka C++

1978r. – pierwszy opis standardu j

ę

zyka C – Dennis Ritchie i

Brian Kernighan w ksi

ąż

ce pt. „The C Programming Language”

wyd. Prentice-Hall (polskie wydanie w 1988r. pt. „J

ę

zyk C”

wydawnictwo WNT)

1989r. – standard ANSI j

ę

zyka C

Programowanie obiektowe

9

1983 – oddanie do u

ż

ytku pierwszej implementacji j

ę

zyka C++

(Bjarne Stroustrup). Powstanie nazwy C++

1985 – powstanie pierwszej wersji j

ę

zyka C++ do u

ż

ytku

zewn

ę

trznego

1994 – przyj

ę

cie standardu ANSI/ISO j

ę

zyka C++

Język programowania C++

Obiektowy j

ę

zyk programowania o konstrukcji hybrydowej – pochodna j

ę

zyka C;

Ł

ą

czy własno

ś

ci C niskiego poziomu (takie jak arytmetyka wska

ź

ników) z

konstrukcjami wysokiego poziomu (takimi jak klasy czy funkcje wirtualne i

polimorfizm);

Umo

ż

liwia implementacj

ę

dziedziczenia jednobazowego

i wielobazowego (wielodziedziczenia);

Programowanie obiektowe

10

i wielobazowego (wielodziedziczenia);

Mo

ż

liwa jest implementacja egzemplarzy klas: statycznych i dynamicznych;

Umo

ż

liwia definicj

ę

rodzaju i zakresu zmiennych obiektu (public, protected,

private);

Charakterystyczny bł

ą

d: programi

ś

ci u

ż

ywaj

ą

C++ jako “lepszego C” a nie

wykorzystuj

ą

w istocie

ż

adnych jego mo

ż

liwo

ś

ci obiektowych;

Cz

ęść

specjalistów wró

ż

y szybki koniec kariery j

ę

zyka C++, m.in. w zwi

ą

zku z

pojawieniem si

ę

bardziej przyjaznych j

ę

zyków wy

ż

szego poziomu (takich jak

Java lub

ś

rodowisk programowania wizualnego);

Nowe elementy (niektóre) w stosunku do

j

ę

zyka C

klasy,

sterowanie dost

ę

pem do obiektów publicznych i prywatnych,

konstruktory i destruktory,

klasy zaprzyja

ź

nione,

Programowanie obiektowe

11

klasy zaprzyja

ź

nione,

funkcje wplatane (rozwijane) (ang. inline),

przeci

ąż

enia operatorów i funkcji

przestrze

ń

nazw (np. using namespace std)

argumenty domy

ś

lne

wbudowany typ logiczny Bool

Kształt programu w języku C/C++

Podstaw

ą

programu jest tzw. MODUŁ GŁÓWNY, który jest

zapisywany w postaci kodu

ź

ródłowego zapisanego w

pliku ASCII z rozszerzeniem .C lub .CPP

Struktura modułu głównego w j

ę

zyku C/C++:

... // klauzule importu bibliotek

część
deklaracyjna

Programowanie obiektowe

12

... // klauzule importu bibliotek

... // deklaracje stałych, zmiennych, typów

... // prototypy (deklaracje) lub definicje funkcji lub procedur

...

main( ) // słowo kluczowe zastrze

ż

one

{ // klamra otwieraj

ą

ca program

... // polecenia wykonywane przez program

}

// klamra zamykaj

ą

ca program

deklaracyjna

część
wykonywalna

Wprowadzenie do języka C++

Pierwszy program

// Pierwszy program w C++

#include <iostream>

using namespace std;

Programowanie obiektowe

13

int main()

{

cout << ”Witaj C++!” << endl;

getchar();

return 0; // program zako

ń

czony poprawnie

} // koniec bloku main

Program 1.1

Podział programu na procedury i funkcje

w j

ę

zykach programowania mamy do czynienia z dwoma

rodzajami podprogramów:



funkcje wykonuj

ą

ce czynno

ś

ci i zwracaj

ą

ce warto

ść



procedury wykonuj

ą

ce jakie

ś

czynno

ś

ci

deklaracje lub definicje procedur i funkcji s

ą

umieszczane w cz

ęś

ci

Programowanie obiektowe

14

deklaracje lub definicje procedur i funkcji s

ą

umieszczane w cz

ęś

ci

deklaracyjnej modułu

w cz

ęś

ci wykonywalnej programu zdefiniowane procedury i funkcje

s

ą

wywoływane

wykorzystuj

ą

c procedury i funkcje w tek

ś

cie programu realizujemy

tzw. programowanie proceduralne, którego najwy

ż

sz

ą

form

ą

jest

programowanie strukturalne, wykorzystuj

ą

ce technik

ę

dekompozycji („dziel i rz

ą

d

ź

”)

Podział programu na moduły

Program mo

ż

e by

ć

zbudowany z wielu modułów, np.:

import

biblioteki standardowe

<stdio.h>, ......, <stdlib.h>

biblioteki własne

„moja_bib1.h”, ..., „moja_bib2.h”

Programowanie obiektowe

15

import

moduł główny

main( )

kompilator, linker

program wykonywalny

Deklarowanie procedur i funkcji

Funkcje w j

ę

zyku C/C++ deklarujemy według schematu:

zwracany_typ nazwa_funkcji (typ1 zmienna1,..., typn zmiennan);

Parametry formalne funkcji (procedury).

funkcja zwraca wartość,

Programowanie obiektowe

16

Procedury w j

ę

zyku C/C++:

void nazwa_procedury (typ1 zmienna1,..., typn zmiennan);

Parametry formalne funkcji (procedury).
W czasie wywołania funkcji (procedury)
w ich miejsce wstawiane są parametry
aktualne, które przekazują wartości do
podprogramu, na których on operuje

procedura nie zwraca wartości,

co oznaczamy słowem void

funkcja zwraca wartość,

obliczoną w czasie jej

wykonania

Deklarowanie procedur i funkcji

/* deklaracje importu bibliotek*/

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

/*deklaracje procedur i funkcji, np.:*/

int moja_fun1(int par1)

/*funkcja z jednym parametrem*/

{

/*tre

ść

funkcji*/

return warto

ść

/*wymagana deklaracja zwrotu warto

ś

ci funkcji*/

}

Programowanie obiektowe

17

void moja_proc1(void)

/*procedura bezparametrowa*/

{

/*tre

ść

procedury*/

}

/* moduł główny */

main( ) {

/*tre

ść

programu*/

zmienna = moja_fun1(21);

/*przykład wywołania funkcji*/

moja_proc1( );

/*przykład wywołania procedury*/

return 0;

}

Komentarze

Komentarz jest fragmentem programu ignorowanym w procesie kompilacji

Wyróżnia się komentarze

blokowe

i

liniowe

Komentarz blokowy umieszcza się między sekwencją znaków "

/*

" a "

*/

",

a komentarz liniowy rozpoczyna się sekwencją "

//

" a kończy znakiem

końca linii.

Przykłady

Programowanie obiektowe

18

Przykłady

/* To jest komentarz blokowy. Może zajmować kilka wierszy */

// To jest komentarz liniowy

.

Kończy się z końcem wiersza

Uwaga na nierozwa

ż

ne umieszczenie w zakresie komentarza

linii kodu

ź

ródłowego, np.

int a;

/*Komentarz w stylu

int b;

j

ę

zyka C */

Identyfikator (nazwa) słu

ż

y do nazywania obiektów wchodz

ą

cych w skład programu

napisanego w j

ę

zyku C (zmiennych, typów, funkcji itp).

Identyfikatory

Programowanie obiektowe

19

Przykładowe identyfikatory:
i, liczba, j1, J1, data_urodzenia, _koniec
Przykłady niepoprawnych identyfikatorów:
2rok, 1_kwietnia, ab$, czary!mar, a-b
Nie nale

ż

y u

ż

ywa

ć

identyfikatorów maj

ą

cych dwa znaki podkre

ś

lenie obok siebie (s

ą

one poprawne z punktu widzenia składni j

ę

zyka C), poniewa

ż

mog

ą

by

ć

one

u

ż

ywane przez twórców kompilatora do tworzenia bibliotek, makr itp.

Stałe i zmienne w programie

stałe nie zmieniaj

ą

swojej warto

ś

ci w czasie działania programu

zmienne mog

ą

zmienia

ć

swoj

ą

warto

ść

dowolnie wiele razy

je

ż

eli chodzi o zakres widoczno

ś

ci mo

ż

emy wyró

ż

ni

ć

w programie

dwa rodzaje stałych i zmiennych:



zmienne i stałe globalne

deklarowane w cz

ęś

ci deklaracyjnej modułu, widoczne w

Programowanie obiektowe

20



deklarowane w cz

ęś

ci deklaracyjnej modułu, widoczne w

całym programie, a wi

ę

c we wszystkich jego procedurach,

funkcjach i funkcji main( )



zmienne i stałe lokalne



deklarowane wewn

ą

trz procedur, funkcji i widoczne wył

ą

cznie

w tych procedurach, funkcjach, w których zostały one
zadeklarowane

ka

ż

da stała lub zmienna musi mie

ć

okre

ś

lony typ danych

Słowa kluczowe

Niektóre identyfikatory zostały zastrze

ż

one przez twórców j

ę

zyka. Słu

żą

one do

zapisu konstrukcji jakie s

ą

dopuszczalne w j

ę

zyku C. Dlatego nazywa si

ę

je słowami

kluczowymi. Słowa kluczowe nie mog

ą

by

ć

u

ż

yte jako nazwy zmiennych, typów lub

funkcji i nie s

ą

poprawnymi identyfikatorami w sensie składni j

ę

zyka C. W j

ę

zyku

ANSI C wyst

ę

puj

ą

nast

ę

puj

ą

ce słowa kluczowe:

Programowanie obiektowe

21

ANSI C wyst

ę

puj

ą

nast

ę

puj

ą

ce słowa kluczowe:

auto

break

case

char

const

continue default

do

double

else

enum

extern float

for

goto

if

int

long

register

return

short

signed

sizeof

static

struct

switch typedef

union

unsigned

void

volatile

while

Deklarowanie stałych

stałe literalne (literal constant):

nazwa_stałej = warto

ść

, np.:

dzie

ń

= 24;

godzina = 60;
PI = 3.1416;

stałe symboliczne (symbolic constant):

Programowanie obiektowe

22

stałe symboliczne (symbolic constant):

#define nazwa_stałej warto

ść

, np.:

#define dzie

ń

24

#define godzina 60
# define PI 3.1416

const typ_stałej nazwa_stałej warto

ść

_stałej, np.:

const int dzie

ń

24;

const int godzina 60;
const float PI 3.1416;

Zmienne

Zmienn

ą

okre

ś

lany jest pewien obszar w pami

ę

ci komputera,

w którym mog

ą

by

ć

przechowywane dane. Z punktu widzenia

osoby pisz

ą

cej program, zmienna posiada nast

ę

puj

ą

ce cechy

podstawowe:



nazwa (identyfikator)



typ

Programowanie obiektowe

23



warto

ść

Nazwa zmiennej pozwala wskaza

ć

w programie, o który

fragment pami

ę

ci nam chodzi. Łatwiej jest posługiwa

ć

si

ę

nazw

ą

ni

ż

adresem liczbowym.

Kompilator dokonuj

ą

c tłumaczenia napisanego programu

zamienia wszystkie nazwy zmiennych na odpowiednie adresy
w pami

ę

ci komputera.

Wszystkie nazwy zmiennych przed u

ż

yciem musz

ą

by

ć

zadeklarowane.

Zmienne

Warto

ść

zmiennej jest tym, co przechowujemy w obszarze pami

ę

ci

okre

ś

lanym przez nazw

ę

.

Warto

ść

mo

ż

e si

ę

zmienia

ć

w dowolnym momencie w czasie wykonania

programu.

Warto

ś

ci

ą

mo

ż

e

by

ć

liczba

całkowita,

zmiennoprzecinkowa

(ułamek

dziesi

ę

tny), adres w pami

ę

ci komputera (tzw. wska

ź

nik), tekst itp.

W momencie deklaracji warto

ść

zmiennej lokalnej (zadeklarowanej

Programowanie obiektowe

24

W momencie deklaracji warto

ść

zmiennej lokalnej (zadeklarowanej

wewn

ą

trz funkcji) jest nieokre

ś

lona tzn. jej warto

ść

jest przypadkowa;

zmienne globalne (deklarowane poza funkcjami) oraz poprzedzone
specyfikatorem static s

ą

inicjowane na warto

ść

zero.

Typ

zmiennej

okre

ś

la

jak

ą

warto

ść

mo

ż

na

wpisa

ć

do

obszaru

wskazywanego przez nazw

ę

(czy b

ę

dzie to liczba całkowita, zmienno-

przecinkowa ... , czy te

ż

inny rodzaj danej).

W zale

ż

no

ś

ci od rodzaju warto

ś

ci (typu zmiennej), inny b

ę

dzie rozmiar

pami

ę

ci potrzebny do jej zapami

ę

tania.

Kompilator na podstawie typu okre

ś

la jak

ą

ilo

ść

pami

ę

ci nale

ż

y przydzieli

ć

zmiennej i jakie operacje s

ą

na niej dopuszczalne.

Deklarowanie i nadawanie zmiennym wartości

schemat deklaracji zmiennej (globalnej, lokalnej):

typ_zmiennej nazwa_zmiennej;

przykłady deklaracji zmiennych:

int długo

ść

, odległo

ść

; /*zmienne całkowitoliczbowa*/

float powierzchnia; /*liczba rzeczywista*/
char znak; /*zmienna znakowa*/

Programowanie obiektowe

25

schemat nadawania warto

ś

ci zmiennej:

nazwa_zmiennej = warto

ść

_zmiennej;

przykłady nadawania warto

ś

ci zmiennym:

długo

ść

= 20; /*nadanie warto

ś

ci wprost*/

powierzchnia = 15.20; /*przecinek jest obowi

ą

zkowy*/

znak = ‘A’; /*znaki wpisujemy w apostrofach*/
odległo

ść

= długo

ść

; /*wpisanie warto

ś

ci jednej zmiennej do drugiej*/

Wprowadzenie do języka C++

#include <iostream>

using namespace std;

int index;

int main(){

index= 0

Przykład

Programowanie obiektowe

26

int stuff;

for (int count; count < 8 ; count++)

{ }

static unsigned goofy;

char *napis;

}

Jakie warto

ś

ci przyjm

ą

zmienne z powy

ż

szego kodu?

index= 0
stuff = ?, np. 1245068
count = ?, np. 4217000
goofy = 0
napis = ?

Program 1.1a

Program 1.1b

Wprowadzenie do języka C++

Podstawowe typy danych:



Typ całkowity:



int - typ całkowity,



long int - typ tzw. długich liczb całkowitych,



short int - typ tzw. krótkich liczb całkowitych,



signed - liczby ze znakiem,

Programowanie obiektowe

27



signed - liczby ze znakiem,



unsigned - liczby bez znaku;



Typ znakowy: char;



Przykład:

long int x;

// długa liczba całkowita

long x;

// znaczenie: jak wy

ż

ej

short int x;

// krótka liczba całkowita

short x;

// znaczenie: jak wy

ż

ej

Wprowadzenie do języka C++



Podstawowe typy danych (2):

Typ

Liczba bitów

Zakres

unsigned char

8

0..255

signed char

8

-128..127

unsigned int

16

0..65535

Programowanie obiektowe

28

unsigned int

16

0..65535

short signed int

16

-32768..32767

signed int

16

-32768..32767

long unsigned int

32

0..4.294.967.295

long signed int

32

-2.147.483.648..2.147.483.647

Wprowadzenie do języka C++

Podstawowe typy danych:



Typ rzeczywisty:



float – liczby rzeczywiste,



double – liczby podwójnej precyzji,



long double – liczby wysokiej precyzji;



Przykład:

Programowanie obiektowe

29



Przykład:



long double x=2.1234;

Typ

Liczba bitów

Zakres

float

32

3.4*10

-38

..3.4*10

38

double

64

1.7*10

-308

..1.7*10

308

long double

80

3.4*10

-4932

..1.1*10

4932

Zasada widzialności zmiennych i stałych

Zmienne i stałe zdefiniowane na poziomie całego modułu głównego
„main” obowi

ą

zuj

ą

we wszystkich miejscach tego modułu, tzn.:



w jego cz

ęś

ci wykonywalnej



we wszystkich procedurach i funkcjach zawartych w module,

Programowanie obiektowe

30

Zmienne i stałe zdefiniowane w funkcji (procedurze) obowi

ą

zuj

ą

tylko w zakresie tej funkcji (procedury)

Standardowe moduły biblioteczne języka C++

Na pocz

ą

tku tekstu programu u

ż

ywamy sentencji:

#include <nazwa_biblioteki_1>
#include <nazwa_biblioteki_2>
................
#include <nazwa_biblioteki_N>
using namespace std;

Programowanie obiektowe

31

using namespace std;

S

ą

to tzw. klauzule importu standardowych bibliotek

ś

rodowiska

j

ę

zyka C++

Nazwy bibliotek standardowych piszemy w otoczeniu tzw.
nawiasów k

ą

towych

Biblioteki s

ą

dodatkowymi modułami j

ę

zyka C++, w których

zostały zgromadzone napisane wcze

ś

niej funkcje przydatne

programi

ś

cie

Dzi

ę

ki takiemu rozwi

ą

zaniu nie trzeba ich pisa

ć

samodzielnie

Standardowe moduły biblioteczne języka C++

Przykładowe biblioteki j

ę

zyka C++ :

#include <iostream>

#include <cmath>

#include <cstring>

#include <string>

Programowanie obiektowe

32

#include <string>

Przykładowe biblioteki j

ę

zyka C:

#include <stdio.h>

#include <cmath.h>

#include <ctype.h>

#include <cstring.h>

Operatory języka C/C++

Operatory umo

ż

liwiaj

ą

zapisywanie ró

ż

nego rodzaju operacji

w kodzie

ź

ródłowym programu

Omówimy nast

ę

puj

ą

ce rodzaje operatorów j

ę

zyka C/C++:



operator unarny



operatory arytmetyczne

Programowanie obiektowe

33



operatory logiczne



operatory relacyjne



operatory przyrostowe

Operator unarny

Operator unarny jest zapisywany w postaci znaku „minusa”

Umo

ż

liwia on zmian

ę

znaku dowolnej liczby na przeciwny

Przykład

a = 5;
b = – a;

Programowanie obiektowe

34

b = – a;

czyli b = – 5

Operatory arytmetyczne

Umo

ż

liwiaj

ą

one zapis operacji arytmetycznych:



* (gwiazdka) - mno

ż

enie,



% (procent) - reszta z dzielenia całkowitoliczbowego,



/ (uko

ś

nik) - dzielenie,



+ (plus) - dodawanie



– (minus) – odejmowanie

Programowanie obiektowe

35



– (minus) – odejmowanie

W zapisie bardziej zło

ż

onych działa

ń

zaleca si

ę

stosowanie

nawiasów okr

ą

głych, aby unikn

ąć

nieporozumie

ń

zwi

ą

zanych z

priorytetami operatorów

Przykłady:



8 – 2 * 4

// 0



(8 – 2) * 4

// 24



5 / 2

// 2,



5.0 / 2.0

// 2.5



5 % 2

//1

Operatory logiczne

Wykorzystywane w wyra

ż

eniach logicznych

Lista operatorów logicznych:



&& - iloczyn logiczny AND



|| - suma logiczna OR



! – negacja logiczna NOT

Programowanie obiektowe

36

Przykłady:



zdanie a AND b zapisujemy: a && b,



zdanie a OR b zapisujemy: a || b,



zdanie NOT b zapisujemy: !b,



zdanie a OR NOT(b AND c) zapisujemy: a || !(b && c)

Operatory relacyjne

Umo

ż

liwiaj

ą

one wykonywanie ró

ż

nych porówna

ń

w zdaniach

logicznych

Lista operatorów relacyjnych:

>

wi

ę

ksze ni

ż

,

>= wi

ę

ksze lub równe ni

ż

,

<

mniejsze ni

ż

,

Programowanie obiektowe

37

<

mniejsze ni

ż

,

<= mniejsze lub równe ni

ż

,

== równe
!= ró

ż

ne

UWAGA:

Nale

ż

y zwróci

ć

uwag

ę

na istotn

ą

ró

ż

nic

ę

pomi

ę

dzy

operatorem przypisania =, a operatorem relacyjnym
porównania ==

Priorytety operatorów porównania i relacyjnych

Najwy

ż

szy priorytet

!

>, >=, <, <=

==, !=

Programowanie obiektowe

38

==, !=

&&

Najni

ż

szy priorytet

||

W zapisie zda

ń

logicznych wykorzystujemy ponadto nawiasy

okr

ą

głe

Wprowadzenie do języka C++

Podstawowe typy danych:



Konwersja typów:



Operator rzutowania j

ę

zyka C:

void main() {

int a = 2; float x = 17.1; char c;

c = (char)a + (char)x;

c = a + x;

• zmienna „a” (typu int) będzie

poddana konwersji to typu float
przed wykonaniem dodawania,

• następnie wynik typu float będzie

poddany konwersji do typu char

Programowanie obiektowe

39

c = a + x;

}



Nowy operator rzutowania j

ę

zyka C++:



składnia konwersji typu podobna do wywołania funkcji, np.

c = char(a) + char(x);



W C++ dost

ę

pne s

ą

wszystkie formy konwersji typów;

poddany konwersji do typu char
przed przypisaniem go do
zmiennej „c”

Program 1.1c

Wprowadzenie do języka C++

Operator zasi

ę

gu:



Operator :: umo

ż

liwia pełny dost

ę

p do zmiennej globalnej z

pomini

ę

ciem zmiennej lokalnej, np.

int index = 13;

void main() {

float index = 3.1415;

Programowanie obiektowe

40

float index = 3.1415;

::index = index + 7;

cout << " Warto

ść

lokalna index to: " << index << endl;

cout << " Warto

ść

globalna index to: " << ::index << endl;

}



Nadu

ż

ywanie czyni kod

ź

ródłowy nieczytelnym;



Co zobaczymy na ekranie?

Wartość lokalna index to: 3.1415
Wartość globalna index to: 10

Wprowadzenie do języka C++

Operator cout



stosowany do wyprowadzania danych na standardowe urz

ą

dzenie;



zast

ę

puje „printf” j

ę

zyka C, ale nie s

ą

wymagane informacje formatuj

ą

ce

(typ wyprowadzanych danych), np.

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

Programowanie obiektowe

41

int main() {

float index = 3.1415; char letter;

letter = 'X';

cout << " Warto

ść

index to: " << index << endl;

cout << " Warto

ść

letter to: " << letter << endl;

}



operator „<<” (nazywany operatorem wyprowadzania) nakazuje
systemowi wyprowadzi

ć

warto

ść

zmiennej lub stałej nast

ę

puj

ą

cej po nim;



Co zobaczymy na ekranie?

Program 1.2

Wprowadzenie do języka C++

Operator cin



stosowany do wprowadzania danych ze standardowego
urz

ą

dzenia;



zast

ę

puje „scanf” j

ę

zyka C, ale nie s

ą

wymagane informacje o

typie wprowadzanych danych;



operator „>>” (nazywany operatorem pobierania) nakazuje
wczyta

ć

warto

ść

do zmiennej nast

ę

puj

ą

cej po nim, np.

#include <iostream>

Programowanie obiektowe

42

using namespace std;
int main() {

float index = 3.1415; char znak;
cout << "Podaj liczbe" << endl;
cin >> index;
cout << "Wartosc zmiennej index to: " << index << endl;
cin >> znak;

}

Co zobaczymy na ekranie?

Program 1.3

Operatory przyrostowe

Umo

ż

liwiaj

ą

zapis operacji inkrementacji (zwi

ę

kszenia

warto

ś

ci liczby całkowitej o jeden) lub dekrementacji

(zmniejszenia warto

ś

ci liczby całkowitej o jeden)

Inkrementacja:

a = a + 1; zapisujemy operatorem:

a++

Programowanie obiektowe

43

a = a + 1; zapisujemy operatorem:

a++

Dekrementacja:

a = a – 1; zapisujemy operatorem:

a

--

operatory
przyrostowe

Operatory przyrostowe

Przykład

#include <stdio.h>

int main(void) {

int i, j;

i = 10;

Programowanie obiektowe

44

j = i++;

// Najpierw przypisanie, potem inkrementacja

/* Wy

ś

wietlenie warto

ś

ci zmiennych i oraz j */

printf("i = %d",i);

printf(", j= %d", j);

getchar();

// Zatrzymanie okna konsoli

return 0;

}

Program 1.3a

Operatory przyrostowe

Przykład

#include <stdio.h>

int main(void) {

int i, j;

i = 10;

j = ++i;

// Najpierw inkrementacja, potem przypisanie

Programowanie obiektowe

45

j = ++i;

// Najpierw inkrementacja, potem przypisanie

/* Wy

ś

wietlenie warto

ś

ci zmiennych i oraz j */

printf("i = %d",i);

printf(", j= %d", j);

getchar();

// Zatrzymanie okna konsoli

return 0;

}

Program 1.3b

Operatory przyrostowe

Przykład

#include <iostream>

using namespace std;

int main(void) {

int i, k, n=50;

i = 10;

Co zobaczymy na ekranie?

Programowanie obiektowe

46

i = 10;

k = i++;

n+=5;

/* wy

ś

wietlenie warto

ś

ci zmiennych */

cout << "i = " << i << endl;

cout << "k= " << k << endl;

cout << "n= " << n;

getchar(); //Zatrzymanie okna konsoli

return 0;

}

Program 1.4

Operatory przyrostowe

Przykład

#include <iostream>
using namespace std;
int main(void) {

int i, k, m=5, n=50;
i = 10;
k = ++i;
n*= 2;

/* wy

ś

wietlenie warto

ś

ci zmiennych */

Co zobaczymy na ekranie?

Programowanie obiektowe

47

/* wy

ś

wietlenie warto

ś

ci zmiennych */

cout << "i = " << i << endl;
cout << "k= " << k << endl;
cout << "n = " << n << endl;
m = m * ++m;
cout << "m = " << m << endl;
m=5;
m = m * m++;
cout << "m = " << m << endl;
getchar();

//Zatrzymanie okna konsoli

return 0;

}

Program 1.5

Instrukcje języka C/C++

Wszystkie instrukcje w j

ę

zyku C z wyj

ą

tkiem instrukcji zło

ż

onej

ko

ń

cz

ą

si

ę ś

rednikiem.

Instrukcja zło

ż

ona

Instrukcja

zło

ż

ona

składa

si

ę

z

nawiasu

klamrowego

otwieraj

ą

cego, dowolnych instrukcji (mog

ą

by

ć

równie

ż

kolejne

instrukcje zło

ż

one) i nawiasu klamrowego zamykaj

ą

cego:

Programowanie obiektowe

48

instrukcje zło

ż

one) i nawiasu klamrowego zamykaj

ą

cego:

{

instrukcja1;
instrukcja 2;
instrukcja 3;

{

instrukcja 4;
instrukcja 5;

}

}

Instrukcja podstawienia

Instrukcja ta zawiera dowolne wyra

ż

enie j

ę

zyka C

Przykłady:

a = 2;

/* inicjowanie zmiennej */

Programowanie obiektowe

49

a = 2;

/* inicjowanie zmiennej */

a = b = c + 4;

znak = ‘a’;

Instrukcja warunkowa

Instrukcja warunkowa umo

ż

liwia wykonanie pewnej instrukcji w

zale

ż

no

ś

ci od warto

ś

ci wyra

ż

enia

Wszystkie warto

ś

ci ró

ż

ne od 0 s

ą

w j

ę

zyku C/C++ traktowane

jako prawda; równe 0 – jako fałsz

Wyra

ż

enia logiczne s

ą

liczone tylko do momentu, w którym mo

ż

na

Programowanie obiektowe

50

Wyra

ż

enia logiczne s

ą

liczone tylko do momentu, w którym mo

ż

na

okre

ś

li

ć

jego warto

ść

Składnia:

if (wyra

ż

enie) instrukcja1;

lub

if (wyra

ż

enie) instrukcja1;

else instrukcja 2;

wyrażenie

≠≠≠≠

0 ⇒

⇒

⇒

⇒

PRAWDA

wyrażenie = 0 ⇒

⇒

⇒

⇒

FAŁSZ

Instrukcja warunkowa

W obu postaciach instrukcja mo

ż

e by

ć

instrukcj

ą

zło

ż

on

ą

. W pierwszym przypadku

instrukcja wykonuje si

ę

, je

ś

li warto

ść

wyra

ż

enia jest ró

ż

na od 0. W drugim wykonuje

si

ę

jedna z dwóch podanych instrukcji (nigdy obie) - pierwsza, gdy warto

ść

wyra

ż

enia

jest ró

ż

na od 0, druga - gdy warto

ść

wyra

ż

enia jest równa 0.

Programowanie obiektowe

51

Instrukcja warunkowa - przykład

if (a > 5)

cout << "a jest wi

ę

ksze od 5 << endl;

else

cout << "a jest mniejsze lub równe 5 << endl;

Programowanie obiektowe

52

cout << "a jest mniejsze lub równe 5 << endl;

Instrukcja switch

Instrukcja switch słu

ż

y do wybierania jednego przypadku

z wielu.

Składnia:

switch (zmienna){

case stała1:

Instrukcja 1;
Break;

Programowanie obiektowe

53

Break;

case stała2:

Instrukcja 2;
Break;

…………
default:

Instrukcja n;
Break;

}

Instrukcja switch – przykład 1

#include <iostream>
using namespace std;
int main(void) {

int i; char znak;
cout << "Wprowadz liczbe od 1 do 4: " << endl;
cin >> i;
switch(i) {

case 1: cout << "jeden";

break;

Programowanie obiektowe

54

break;

case 2: cout << "dwa";

break;

case 3: cout << "trzy";

break;

case 4: cout << "cztery";

break;

default: cout << "Liczba nierozpoznana";

}
cin >> znak;

return 0;

}

Program 1.6

Instrukcja switch – przykład 2

#include <iostream>
using namespace std;
int main(void) {

char ch;
do {

cout << endl << "Wprowadz litere (q konczy): ";

cin >> ch;
cout << endl;

Programowanie obiektowe

55

cout << endl;
switch(ch) {

case 'a': cout << "Nadszedl ";
case 'b': cout << "czas ";
case 'c': cout << "ludzi honoru";
break;
case 'd': cout << "Idzie ";
case 'e': cout << "student";

}

} while(ch != 'q');

return 0;

}

Program 1.7

Pętla while

Składnia:

while (wyra

ż

enie) instrukcja;

Instrukcja umieszczona w p

ę

tli „while" (mo

ż

e to by

ć

instrukcja

zło

ż

ona) jest powtarzana a

ż

do momentu, gdy warto

ść

wyra

ż

enia

b

ę

dzie równa 0.

W przypadku, gdy warto

ść

wyra

ż

enia od razu b

ę

dzie równa 0,

instrukcja nie wykona si

ę

ani raz.

Program 1.8

Programowanie obiektowe

56

instrukcja nie wykona si

ę

ani raz.

Je

ś

li wyra

ż

enie nie przyjmie warto

ś

ci 0, instrukcja b

ę

dzie si

ę

wykonywa

ć

niesko

ń

czon

ą

liczb

ę

razy.

Przykład

char znak;

cin

cin

cin

cin >>

>>

>>

>> znak

znak

znak

znak;;;;

while (znak!=‘#’) {

cout

cout

cout

cout <<

<<

<<

<< ““““Niepoprawny

Niepoprawny

Niepoprawny

Niepoprawny znak”

znak”

znak”

znak” <<

<<

<<

<< endl

endl

endl

endl ;;;;

cin

cin

cin

cin >>

>>

>>

>> znak

znak

znak

znak;;;;

}}}}

Pętla do

Składnia;

do

instrukcja;

while (wyra

ż

enie);

P

ę

tla „do" jest podobna do p

ę

tli „while", z t

ą

ró

ż

nic

ą

,

ż

e warunek

kontynuacji jest sprawdzany po wykonaniu instrukcji.

Programowanie obiektowe

57

kontynuacji jest sprawdzany po wykonaniu instrukcji.

Oznacza to,

ż

e instrukcja wykona si

ę

przynajmniej jeden raz.

Pętla do

Przykład:

Programowanie obiektowe

58

Przykład:

{

do

cout << "Zako

ń

czy

ć

program?” << endl;

while (getchar() != ‘T');

}

Jak działa powyższy kod?

Pętla for

Składnia:

for (wyra

ż

enie1; wyra

ż

enie2; wyra

ż

enie3) instrukcja;

Przykład:

Programowanie obiektowe

59

int i;
char txt[10];

for (i = 0; i < 10; i ++)

txt[i] = 'A';

Jak działa powyższy kod?

Pętla for

Składnia:

for (wyra

ż

enie1; wyra

ż

enie2; wyra

ż

enie3) instrukcja;

Wszystkie wyra

ż

enia s

ą

opcjonalne.

Wyra

ż

enie1 jest obliczane przed wej

ś

ciem do p

ę

tli (tylko raz!).

Nast

ę

pnie oblicza si

ę

wyra

ż

enie2 i sprawdza czy jest ono ró

ż

ne od 0. Je

ś

li

tak, wykonywana jest instrukcja i obliczane jest wyra

ż

enie3.

Nast

ę

pnie sprawdzana jest warto

ść

wyra

ż

enia2. P

ę

tla jest wykonywana

a

ż

do momentu, gdy warto

ść

wyra

ż

enia2 b

ę

dzie równa 0.

Programowanie obiektowe

60

a

ż

do momentu, gdy warto

ść

wyra

ż

enia2 b

ę

dzie równa 0.

Wyra

ż

enie3 jest zawsze obliczane po wykonaniu instrukcji.

Je

ś

li wszystkie trzy wyra

ż

enia w p

ę

tli for s

ą

puste (p

ę

tla postaci:

for (;;) instrukcja;

to jest to bezwarunkowa p

ę

tla niesko

ń

czona.

Instrukcja w p

ę

tli for mo

ż

e nie wykona

ć

si

ę

ani razu, je

ś

li wyra

ż

enie2

b

ę

dzie od razu równe 0.

P

ę

tla for mo

ż

e by

ć

p

ę

tl

ą

niesko

ń

czon

ą

, je

ś

li wyra

ż

enie2 nigdy nie

przyjmie warto

ś

ci 0.

Wyra

ż

enie1 b

ę

dzie zawsze obliczone (dokładnie jeden raz).

Instrukcja Return

Powoduje wyj

ś

cie z aktualnie wykonywanej funkcji.

Instrukcja return mo

ż

e wyst

ą

pi

ć

w dowolnym miejscu w ciele

funkcji.

Instrukcja return mo

ż

e by

ć

u

ż

yta z podaniem wyra

ż

enia lub bez.

Je

ś

li wyra

ż

enie zostanie podane, to jego warto

ść

zostanie obliczona

Programowanie obiektowe

61

Je

ś

li wyra

ż

enie zostanie podane, to jego warto

ść

zostanie obliczona

przed wyj

ś

ciem z funkcji i zwrócona na zewn

ą

trz.

Składnia:

return;

lub

return wyra

ż

enie;

Instrukcja Return - przykład

long silnia(int n)
{

long wynik;
int i;

if (n <= 0) return 1;

Programowanie obiektowe

62

if (n <= 0) return 1;
wynik = 1;
for (i = 1; i <= n; i++)

wynik = wynik * i;

return wynik;

}

Instrukcja Return - przykład

#include <iostream>
using namespace std;

long int silnia(int n) {

// -2 147 483 648 - 2 147 483 647

long int wynik;
int i;
if (n <= 0) return 1;
wynik = 1;
for (i = 1; i <= n; i++) wynik = wynik * i;

Programowanie obiektowe

63

for (i = 1; i <= n; i++) wynik = wynik * i;
return wynik;

}

int main(){

int n;
cout << "Podaj n" << endl; cin >> n;
while(n) {

cout << n << "! = " << silnia(n) << endl;
cout << "Podaj n" << endl; cin >> n;

}

}

Program 1.9

Jaki jest warunek wyjścia z pętli
(i zakończenia obliczeń)?

Instrukcja skoku

Składnia:

goto etykieta;

Instrukcja

skoku

powoduje

bezwarunkowe

przekazanie

sterowania do instrukcji poprzedzonej etykiet

ą

Etykiet

ę

definiuje si

ę

w dowolnym miejscu wewn

ą

trz funkcji,

Programowanie obiektowe

64

Etykiet

ę

definiuje si

ę

w dowolnym miejscu wewn

ą

trz funkcji,

z której została wykonana instrukcja skoku

Składnia:

etykieta:

Etykiet nie trzeba deklarowa

ć

Instrukcja skoku - przykład

#include <iostream>
using namespace std;
long silnia(int n) {

long wynik=1; int i;
if (n==0) return 1;
for (i = 1; i <= n; i++) wynik = wynik * i;
return wynik;

}
int main(){

Programowanie obiektowe

65

int main(){

int n; char znak;
cout << "Podaj n" << endl; cin >> n;
while(n) {

if (n < 0) goto err;
cout << n << "! = " << silnia(n) << endl;
cout << "Podaj n" << endl; cin >> n;

}
return 0;
err: cout << "Nie mozna obliczyc silni liczby mniejszej od 0!!!" ;
cin >> znak;

}

Program 1.10

Wprowadzenie do języka C++

Dynamiczny przydział pami

ę

ci (alokacja):



w j

ę

zyku C:



malloc() z biblioteki stdlib.h



w j

ę

zyku C++ wbudowano nowy operator new, np.

Programowanie obiektowe

66



w j

ę

zyku C++ wbudowano nowy operator new, np.

int *point;

point = new int;

*point = 999;



w porównaniu z malloc() rozmiar przydzielanej pami

ę

ci jest

wyliczany automatycznie;

Wprowadzenie do języka C++

rekurencyjna

deklaracja

struktury

Przykład u

ż

ycia malloc() z sizeof() oraz new:



struct node {

char data;
struct node *nextPtr };

struct node *newPtr, newN;



newPtr = malloc(sizeof(struct node));

Programowanie obiektowe

67



newPtr = malloc(sizeof(struct node));



newPtr = new node;



newPtr = new node(newN);

newPtr

(newPtr !=0)

Dane

nextPtr

?

nextPtr

newPtr

(newPtr !=0)

Dane

newN.data

Wprowadzenie do języka C++



Dynamiczne zwolnienie pami

ę

ci:



w j

ę

zyku C:



free() z biblioteki stdlib.h, np.

int *point;

point = malloc(int);

Programowanie obiektowe

68

point = malloc(int);

free(point);



w j

ę

zyku C++ wbudowano nowy operator delete, np.

delete point;



usuwanie tablicy zaalokowanej dynamicznie:

/* new tab[2]; */

delete [ ] tab;

Programowanie obiektowe

69