lekcja20

Ten dokument został pobrany ze strony

http://it.hk.pl/

Lekcja 20 : Typ logiczny i wyliczeniowy

Wprowadzenie

Znasz ju

podstawowe typy danych i operatory. W ostatnim czasie przedstawiłem Ci tablice, p

tle

i wiele ró

nych przydatnych instrukcji. W tej lekcji poznasz 2 kolejne typy danych, z czego jeden jest

bardzo wa

ny i u

ywasz go nie

wiadomie niemal przez cały czas trwania tego kursu.

Typ logiczny

Typ logiczny jest tak naprawd

jednym z najprostszych typów j

zyka C++. Zmienna typu

logicznego mo

e bowiem przyjmowa

tylko dwie warto

ci: prawd

albo fałsz.

Typ logiczny w C++ to:

bool - typ logiczny (przyjmuje tylko 2 warto

ci: true lub false)

Typ logiczny jest w rzeczywisto

ci bardzo cz

sto wykorzystywany, nawet je

li nie u

ywali

my do

tej pory zmiennej typu bool. Tak naprawd

w ka

dym wyra

eniu logicznym, kiedy mamy operatory

&& lub || oraz kiedy u

ywamy instrukcji warunkowej lub operatora warunkowego, tam tak naprawd

jest wykorzystywany typ logiczny.

Zacznijmy jednak od pocz

tku. Oto prosty przykład, w którym tworzymy zmienn

typu bool

i wypisujemy jej warto

ść

na ekran.

#include<iostream>

using namespace

std

;

int

main

()

{

bool

logiczny

;

logiczny

=true;

cout

"Zmienna logiczny ma wartosc "

logiczny

'\n'

;

logiczny

=false;

cout

"Zmienna logiczny ma teraz wartosc "

logiczny

'\n'

;

logiczny

=2;

cout

"Zmienna logiczny ma teraz wartosc "

logiczny

'\n'

;

cout

"\nNacisnij ENTER aby zakonczyc...\n"

;

getchar

();

return

;

}

Autor: Marcin Nabiałek Kontakt e-mail:

it-developer@wp.pl

Ten dokument został pobrany ze strony

http://it.hk.pl/

W przykładowym programie mo

na tak naprawd

dostrzec wiele wydawałoby si

dziwnych rzeczy.

Przede wszystkim, kiedy zmienna ma warto

ść

true, na ekran zostaje wypisane 1, a kiedy zmienna ma

warto

ść

false na ekran zostaje wypisane 0.

Faktycznie - tak zostało przyj

te w j

zyku C++, jednak w rzeczywisto

ci to nie b

dzie miało dla

Ciebie

adnego znaczenia. Tak naprawd

poza celami poznawczymi, tak jak tutaj, nikt nie wypisuje

warto

ci zmiennej typu logicznego na ekran, bo nie jest to tak naprawd

aden sposób

uzasadnione.

Dziwniejsz

spraw

jest to,

e zmiennej zostaje przypisana warto

ść

liczbowa 2, mimo

wspominałem,

e zmienna typu logicznego mo

e przyjmowa

tylko dwie warto

ci: false albo true.

Rzeczywi

cie tak wła

nie jest, jednak dokonuj

c przypisania jakiejkolwiek warto

ci niezerowej do

zmiennej logicznej, zostaje ona potraktowana jako prawda, czyli true (Tylko 0 jest traktowane jako
fałsz, czyli false).

Potwierdza to wynik po wypisaniu na ekran - zmienna nie ma bowiem warto

ci 2, tylko 1, a 1 jak

wspomniałem przy wypisaniu warto

ci zmiennej typu logicznego, oznacza po prostu true. Jak wi

widzisz wszystko si

zgadza.

Typ logiczny a instrukcje warunkowe

W rzeczywisto

ci wsz

dzie tam, gdzie s

stosowane instrukcje warunkowe if, operatory

warunkowe, czy instrukcja switch, tam niejawnie jest stosowany typ logiczny.

Przykładowo, wyra

enie 2<3 zwraca warto

ść

logiczn

true, a wyra

enie 5!=5 zwraca warto

ść

logiczn

false. Wła

nie tego typu wyra

enia s

stosowane we wspomnianych przeze mnie

konstrukcjach. Na dodatek, równie

we wszystkich typach p

tli jako warunki ko

cowe pojawiaj

wyra

enia, które w rzeczywisto

ci zwracaj

true lub false.

Mam nadziej

e tym sposobem przekonałem Ci

e typ logiczny jest bardzo powszechnie

stosowany w j

zyku C++. Jest on zarazem bardzo prostym typem, wi

c nie ma co dłu

ej zastanawia

nad jego znaczeniem, tylko po prostu

wiadomie go u

ywa

w swoich programach.

li spojrzysz na program znajduj

cy si

w lekcji

Instrukcja break

, to zwró

uwag

na zmienn

end. To wła

nie typowa zmienna typu logicznego, chocia

wtedy u

yli

my typu unsigned int z

prostego powodu,

e typ logiczny nie był Ci wtedy jeszcze znany.

Postaraj si

teraz zmieni

program tak, aby został u

yty typ logiczny a działanie si

nie zmieniło.

Zmie

równie

przypisania warto

ci na warto

ci typowe dla typu logicznego (true i false zamiast 1 i 0).

Typ wyliczeniowy - wprowadzenie

Wszystkie typy, które do tej pory udało Ci si

pozna

charakteryzowała jedna wspólna cecha - do

zmiennej tego typu mogli

my przypisa

wszystkie dopuszczalne warto

ci dla danego typu. Dla

typu całkowitego mogli

my przypisa

dowoln

liczb

całkowit

z pewnego zakresu, a do zmiennej

typu znakowego mogli

my przypisa

dowolny znak.

Oczywi

cie takie podej

cie mo

e wydawa

Ci si

całkiem poprawne. Rzeczywi

cie, w wielu

wypadkach jest to po

żą

dane, a wr

cz idealne rozwi

zanie. Co jednak, gdyby

my chcieli ograniczy

ten zbiór warto

ci? Co gdyby

my chcieli na przykład stworzy

nowy typ, dla którego s

dopuszczalne tylko 3 warto

ci?

Autor: Marcin Nabiałek Kontakt e-mail:

it-developer@wp.pl

Ten dokument został pobrany ze strony

http://it.hk.pl/

Po pierwsze, takie podej

cie mo

e by

uzasadnione. Powiedzmy,

e chcemy na przykład napisa

program o ró

nych pojazdach i uznajemy,

e w programie chcemy mie

pojazdy nale

żą

ce do jednego

z trzech typów (np. bezsilnikowe, jednosilnikowe i wielosilnikowe). Nie chcemy mie

liwo

przypisywania do typu pojazdu

adnej innej warto

ci.

emy podej

ść

w ró

ny sposób do problemu. Na przykład mo

emy zało

e b

dziemy

zawsze pami

e nie wolno nam przypisa

do pewnej zmiennej typu np. całkowitego innych

warto

ci poza 0 (bezsilnikowe), 1 (jednosilnikowe) i 2(wielosilnikowe). Nie musz

chyba

zapewnia

e jest to podej

cie zupełnie nie na miejscu, bowiem nawet Ty w ko

cu zapomnisz, co

znaczy 0, co 1 a co 2 i w ko

cu przypiszesz do zmiennej inn

warto

ść

np. 3.

Troch

innym podej

ciem byłoby sprawdzanie za pomoc

instrukcji warunkowej, czy przypisujemy

do zmiennej dopuszczaln

warto

ść

, a je

li nie, to podj

cie pewnych

rodków zaradczych. To

rozwi

zanie oczywi

cie jest nieco lepsze, jednak nadal nie byłoby tym czego oczekujemy.

Przede wszystkim musieliby

my wsz

dzie za pomoc

instrukcji warunkowej sprawdza

, czy

warto

ść

jest dopuszczalna dla naszego "nowego typu" - nie musz

przekonywa

e zaciemniłoby

to w znacznym stopniu kod Twojego programu.

Dodatkowo, nadal zmiennej przypisywaliby

my zwykłe liczby typu 0, 1, 2, co przy pierwszym

spojrzeniu na kod Twojego programu, nie znaczy oczywi

cie zupełnie nic. Nale

ałoby stworzy

gdzie

na pocz

tku programu komentarz,

e 0 to pojazdy bezsilnikowe, 1 to pojazdy jednosilnikowe, a 2 to

pojazdy wielosilnikowe.

Tak naprawd

za ka

dym razem, kiedy Ty lub kto

inny chciałby doda

do programu,

musiałby sobie ponownie przypomina

co znaczy 0, co znaczy 1, a co znaczy 2.

Typ wyliczeniowy pozwoli Ci natomiast tworzy

nowe typy danych i to bez wi

kszego wysiłku.

Dodatkowo, cał

odpowiedzialno

ść

za poprawno

ść

typu danych przerzucisz na kompilator!

Typ wyliczeniowy - podstawy

Wiesz ju

w przybli

eniu do czego słu

y typ wyliczeniowy - za jego pomoc

tworzysz typy danych,

dla których zmienne mog

przyjmowa

tylko pewn

okre

lon

liczb

warto

ci. To kompilator a nie Ty

zatroszczy si

, aby nie przypisa

do zmiennej nowego typu

adnej innej warto

ci.

Schematycznie definicj

typu wyliczeniowego zapisujemy tak:

enum

nazwaTypu

{

pierwszaWartosc

drugaWartosc

, ...,

ostatniaWartosc

};

Od razu zaznacz

e jest to uproszczona definicja typu, jednak w naszym przykładzie

dotycz

cym pojazdów, taka definicja mogłaby w zupełno

ci wystarczy

nazwaTypu to wymy

lona przez nas nazwa typu, a warto

ci to nazwy dopuszczalnych warto

dla naszego typu, ale musz

to by

zwykłe nazwy - takie jak nazwy zmiennych. Niestety nie mo

emy

tutaj napisa

0, 1 czy 2, bowiem nie s

to poprawne nazwy zmiennych (a w rzeczywisto

ci poprawne

nazwy identyfikatorów).

Autor: Marcin Nabiałek Kontakt e-mail:

it-developer@wp.pl

Ten dokument został pobrany ze strony

http://it.hk.pl/

Poni

ej przedstawiam przykładowy program z u

yciem typu wyliczeniowego:

#include<iostream>

using namespace

std

;

int

main

()

{

// utworzenie typu

enum

typPojazdu

{

bezsilnikowe

jednosilnikowe

wielosilnikowe

};

// utworzenie zmiennej noweg typu

typPojazdu

mojPojazd

;

// lub enum typPojazdu mojPojazd;

mojPojazd

bezsilnikowe

;

// przypisanie wartosci zmiennej

if (

mojPojazd

bezsilnikowe

)

cout

"Twoj pojazd nie ma silnika.\n"

;

else

cout

"Twoj pojazd ma silnik.\n"

;

mojPojazd

wielosilnikowe

;

// przypisanie nowej wartosci zmiennej

if (

mojPojazd

jednosilnikowe

)

cout

"A teraz Twoj pojazd ma tylko jeden silnik.\n"

;

else

cout

"A teraz Twoj pojazd ma wiecej niz jeden silnik.\n"

;

cout

"\nNacisnij ENTER aby zakonczyc...\n"

;

getchar

();

return

;

}

Jak widzisz, program jest całkiem prosty - na pocz

tku tworzymy nasz typ wyliczeniowy o nazwie

typPojazduz trzema dopuszczalnymi warto

ciami. Pó

niej tworzymy zmienn

naszego nowego typu

(zauwa

e w tym miejscu mo

na, cho

nie trzeba doda

po raz drugi słowo enum).

Nast

pnie, jak widzisz, dokonujemy przypisania warto

ci do zmiennej. Spróbuj przypisa

zmiennej jakiekolwiek inne warto

ci (poza tymi trzema wymienionymi w definicji typu) i zobaczysz,

kompilator zaprotestuje. Zauwa

e wszystkie inne operacje s

jak w przypadku zwykłego typu -

emy bez problemu dokonywa

chocia

by operacji porównania.

Typ wyliczeniowy a typ całkowity

Zacznijmy od przykładu - zmodyfikuj

teraz nieco nasz pocz

tkowy program, aby ukaza

pewne zjawisko:

Autor: Marcin Nabiałek Kontakt e-mail:

it-developer@wp.pl

Ten dokument został pobrany ze strony

http://it.hk.pl/

#include<iostream>

using namespace

std

;

int

main

()

{

enum

typPojazdu

{

bezsilnikowe

, j

ednosilnikowe

wielosilnikowe

};

typPojazdu

mojPojazd

;

mojPojazd

bezsilnikowe

;

cout

"Pojazd teraz to "

mojPojazd

'\n'

;

mojPojazd

ednosilnikowe

;

cout

"Pojazd teraz to "

mojPojazd

'\n'

;

mojPojazd

wielosilnikowe

;

cout

"Pojazd teraz to "

mojPojazd

'\n'

;

cout

"\nNacisnij ENTER aby zakonczyc...\n"

;

getchar

();

return

;

}

Jak widzisz, w programie usiłujemy wypisa

warto

ść

naszej zmiennej i za ka

dym razem

otrzymujemy liczby całkowite: 0, 1 i 2.

Od razu chc

zaznaczy

e to zjawisko jest zupełnie inne ni

zjawisko wyst

puj

ce w przypadku

typu logicznego. Tam równie

, gdy chcieli

my wypisa

warto

ść

zmiennej logicznej, otrzymywali

na ekranie warto

ci liczbowe.

O ile jednak w tamtym wypadku tak zostało przyj

te,

e prawda zostanie wypisana jako 1, a fałsz

jako 0, to tutaj to nie jest

adne przyj

cie podczas wypisania - taka jest rzeczywista warto

ść

zmiennej!

li zastanawia Ci

, dlaczego tak jest, to napisz

krótko - typ wyliczeniowy jest w rzeczywisto

typem całkowitym! Zapami

taj to sobie dobrze, bowiem wynika z tego kilka kwestii.

Teraz czas przedstawi

pełny schematyczny sposób definicji typu wyliczeniowego. A wygl

da on

nast

puj

co:

enum

nazwaTypu

{

nazwa1

wartosc1

nazwa2

wartosc2

, ...,

nazwaN

wartoscN}

;

Jak zatem mo

esz si

domy

, w poprzednim wypadku podali

my jedynie nazwy

dopuszczalnych warto

ci typu, a nie podali

my ich rzeczywistych warto

ci. Oznaczone tutaj wartosc1,

wartosc2 itd. to warto

ci całkowite - zatem ka

dej naszej warto

ci typu w rzeczywisto

ci odpowiada

pewna warto

ść

całkowita.

Zanim wyja

Ci do czego mo

e posłu

rzeczywista warto

ść

całkowita, postaram Ci si

przybli

kilka reguł dotycz

cych przypisywania warto

ci w typie numerycznym.

Po pierwsze, nie musimy koniecznie okre

warto

ci całkowitych (tak wła

nie zrobili

my w

pierwszym przykładzie), bowiem mo

e to nam nie by

do niczego potrzebne.

Warto

ci przypisane poszczególnym warto

ciom naszego typu mog

tylko całkowite -

niestety nie mo

na przypisywa

tam warto

ci zmiennoprzecinkowych, a wszystko to dlatego,

e typ

wyliczeniowy jest typem całkowitym (a nie na przykład typem float).

Autor: Marcin Nabiałek Kontakt e-mail:

it-developer@wp.pl

Ten dokument został pobrany ze strony

http://it.hk.pl/

li nie okre

limy pocz

tkowej warto

ci całkowitej, to domy

lnie wyliczanie zacznie si

od 0.

da nast

pna warto

ść

dzie o 1 wi

ksza, o ile nie okre

limy inaczej. Dlatego te

li nie

okre

limy w ogóle warto

ci to pierwsza warto

ść

0, a ka

da nast

pna jest o 1 wi

ksza, czyli 1, 2, 3 itd.

emy w dowolnym miejscu okre

rzeczywist

warto

ść

całkowit

, pami

taj

e je

li dla

nast

pnej warto

ci nie b

dzie okre

lona rzeczywista warto

ść

całkowita, to wówczas b

dzie ona o 1

ksza od podanej jawnie.

Rzeczywiste warto

ci całkowite mog

powtarza

- zazwyczaj jednak i tak okre

lisz ró

warto

ci, ale czasami ta cecha mo

e si

przyda

Teraz troch

przykładów,

eby zobrazowa

Ci przedstawione powy

ej reguły i upewni

wszystko rozumiesz. Nie b

ich komentował:

enum

mojTyp

{

};

// wartosci: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6

enum

mojTyp

{

};

// wartosci: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

enum

mojTyp

{

};

// wartosci: 0, 1, 2, 0, 1, 2, 3

enum

mojTyp

{

};

// wartosci: 3, 4, 3, 4, 2, 3, 7

enum

mojTyp

{

};

// wartosci: 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3

enum

mojTyp

{

};

// wartosci: 60, 0, 1, 2, 3, 4, 5

Mam nadziej

e powy

sze przykłady rozja

niły Ci, w jaki sposób s

wyznaczane warto

ci dla

poszczególnych elementów.

Mimo,

e jak ju

wiesz, zmienna typu wyliczeniowego tak naprawd

przyjmuje rzeczywisto

całkowite, to jednak nie b

dziemy mogli przypisa

do niej warto

ci całkowitej. Jest to wła

nie t

żą

zalet

- osi

my to co chcieli

my.

W powy

szych przykładach nawet je

li a miałoby warto

ść

0, to do zmiennej mo

emy przypisa

tylko a, natomiast warto

ci 0 przypisa

nie mo

emy. Dzi

ki temu unikn

my przypisywania nic nie

znacz

cych warto

ci i konieczno

ci czytania komentarzy, co oznacza np. warto

ść

0 dla danego typu

wyliczeniowego.

Wykorzystanie warto

ci dla typu wyliczeniowego

Chc

Ci w ko

cu pokaza

, do czego mog

przyda

równie

warto

ci całkowite zmiennych typu

wyliczeniowego. W tym celu rozszerzymy nasz typ pojazdów i zało

ymy,

e dla podanej pr

dko

chcemy okre

jak

ęść

dko

ci generuje jeden silnik.

W powy

szym przykładzie zauwa

ysz,

e dokonuj

c zwykłych operacji arytmetycznych typu

dodawanie, mno

enie itd. (tutaj akurat dzielenie) zmiennej typu wyliczeniowego ze zwykłymi liczbami

całkowitymi, taka zmienna zachowuje si

wła

nie jak zwykła liczba, czyli jej warto

ść

całkowita mo

zosta

wykorzystana.

Autor: Marcin Nabiałek Kontakt e-mail:

it-developer@wp.pl

Ten dokument został pobrany ze strony

http://it.hk.pl/

#include<iostream>

using namespace

std

;

int

main

()

{

int

ktory

;

int

predkosc

;

float

predkoscSilnika

;

enum

typPojazdu

{

bezsilnikowe

jednosilnikowe

dwusilnikowe

czterosilnikowe

wielosilnikowe

};

enum

typPojazdu

mojPojazd

;

cout

"Nacisnij cyfre odpowiadajaca Twojemu typowi pojazdu i ENTER\n"

;

// te wartosci tutaj NIE MUSZA sie zgadzac z wartosciami w typie wyliczeniowym

cout

"1 - Pojazd bezsilinikowy\n"

;

cout

"2 - Pojazd jednosilnikowy\n"

;

cout

"3 - Pojazd dwusilnikowy\n"

;

cout

"4 - Pojazd czterosinilnikowy\n"

;

cout

"5 - Pojazd wielosilnikowy\n"

;

cin >>

ktory

;

cin

ignore

();

switch (

ktory

)

{
case

mojPojazd

bezsilnikowe

; break;

case

mojPojazd

jednosilnikowe

; break;

case

mojPojazd

dwusilnikowe

; break;

case

mojPojazd

czterosilnikowe

; break;

case

mojPojazd

wielosilnikowe

; break;

default:

mojPojazd

bezsilnikowe

;

}

cout

"Podaj predkosc Twojego pojazdu (wieksza od zera): "

;

cin

predkosc

;

cin

ignore

();

if (

mojPojazd

bezsilnikowe

)

predkoscSilnika

;

else

predkoscSilnika

predkosc

mojPojazd

;

if (

predkoscSilnika

)

cout

"Gratulacje. Cala predkosc "

predkosc

" tworzysz swoimi nogami\n"

;

else

cout

"Predkosc jednego silnika to okolo "

predkoscSilnika

" bo "

predkoscSilnika

'*'

mojPojazd

'='

predkosc

'\n'

;

cout

"\nNacisnij ENTER aby zakonczyc...\n"

;

getchar

();

return

;

}

Autor: Marcin Nabiałek Kontakt e-mail:

it-developer@wp.pl