Programowanie obiektowe

Prowadzący:

dr hab. inż. Kazimierz Worwa, prof. WAT

e-mail:

[e-mail]

r.a. 2007/2008

UCZELNIA WARSZAWSKA

2

Programowanie obiektowe

16+

-

16x

32

Laboratoria

Ć

wiczenia

Wykłady

RAZEM

Programowanie obiektowe

3

Programowanie obiektowe

Programowanie obiektowe

Warunki zaliczenia przedmiotu (dwa wpisy):

zaliczenie laboratorium

egzamin (test wielokrotnego wyboru)

4

Programowanie obiektowe

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,

Warszawa, 2004.

4.

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

ę

zyk UML 2.0

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

5

Programowanie obiektowe

Lokalizacja plików do wykładów

http://members.lycos.co.uk/pkjw84/kw/

w folderze:

Programowanie obiektowe II ZIN

logowanie:

nazwa u

ż

ytkownika

2007/2008

hasło

kw

Programowanie obiektowe

Tematyka przedmiotu

1.

Wprowadzenie do języka C++

2.

Wprowadzenie do klas obiektów

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)

7

Programowanie obiektowe

Wykład 1-2

Wprowadzenie do j

ę

zyka C++

Struktura programu

Podstawowe typy danych

Stałe i zmienne

Operatory arytmetyczne i logiczne

Instrukcje steruj

ą

ce

Instrukcje alokacji i dealokacji pami

ę

ci

8

Programowanie obiektowe

Jaki dokładnie jest język C ?

Jego kod jest niezwykle szybki, ale składnia j

ę

zyka mo

ż

e

przysparza

ć

wielu kłopotów niewprawnym programistom,

C ma ugruntowan

ą

pozycj

ę

na rynku – przetrwał prób

ę

czasu,

czego nie mo

ż

na powiedzie

ć

o wielu innych j

ę

zykach

programowania,

UNIX został prawie w 100% zaimplementowany w j

ę

zyku C

i cały czas jest podstawowym j

ę

zykiem programowania dla

systemów operacyjnych z grupy systemów UNIX, np. Solaris,
AIX, Linux, jest on równie

ż

wa

ż

ny dla systemu DEC VMS,

C jest równie

ż

bardzo wa

ż

nym j

ę

zykiem programowania dla

systemów z rodziny Windows i systemów sieciowych z rodziny
NetWare

9

Programowanie obiektowe

Jaki dokładnie jest język C ?

C jest j

ę

zykiem tzw.

ś

redniego poziomu:

Niski poziom – języki maszynowe,

assemblery

Ś

redni poziom – język C

Wysoki poziom – języki pochodzące

od Algola: Pascal, Modula2, ADA, Basic,

jak również C++, Java

wydajność kodu
wynikowego C
zbliżona do wydajności
języka maszynowego

składnia kodu
ź

ródłowego C

zbliżona do składni
języka wysokiego poziomu

10

Programowanie obiektowe

Jakie jest odniesienie języka C do języków C++ i Java

J

ę

zyk C++ jest obiektowo zorientowanym rozszerzeniem

j

ę

zyka C

J

ę

zyk Java został zbudowany bezpo

ś

rednio na podstawie

j

ę

zyka C++

Wobec powy

ż

szego: aby dobrze porusza

ć

si

ę

w obszarze

j

ę

zyków C++ i Java wskazana jest znajomo

ść

j

ę

zyka C

Aby nazywa

ć

siebie profesjonalist

ą

, nale

ż

y zna

ć

j

ę

zyk C

11

Programowanie obiektowe

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 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.

Język programowania C++

12

Programowanie obiektowe

Język programowania C++

Charakterystyczny bł

ą

d: programi

ś

ci u

ż

ywaj

ą

C++ jako “lepszego C”,

nie wykorzystuj

ą

c 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);

13

Programowanie obiektowe

Historia języka C/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

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++

14

Programowanie obiektowe

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 */
.. /* deklaracje stałych, zmiennych, typów */
.. /* prototypy lub deklaracje funkcji lub procedur */

..
main( ) /* słowo domy

ś

lne i zastrze

ż

one */

{ /* klamra otwieraj

ą

ca program*/

.. /* polecenia wykonywane przez program */
..

} /* klamra zamykaj

ą

ca program*/

część
deklaracyjna

część
wykonywalna

15

Programowanie obiektowe

Wprowadzenie do języka C++

Pierwszy program

// Pierwszy program w C++

#include <iostream>

using namespace std;

// main rozpoczyna wykonanie si

ę

programu

int main()

{

cout << "Witaj C++!\n";

getchar();

return 0; // program zako

ń

czony poprawnie

} // koniec bloku main

Program 1.1

16

Programowanie obiektowe

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 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

”)

17

Programowanie obiektowe

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”

moduł główny

z funkcją main( )

kompilator, linker

program wykonywalny

18

Programowanie obiektowe

Deklarowanie procedur i funkcji

Funkcje w j

ę

zyku C/C++ deklarujemy według schematu:

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

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

19

Programowanie obiektowe

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*/

}
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;

}

20

Programowanie obiektowe

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

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

// To jest komentarz liniowy

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 */

21

Programowanie obiektowe

Identyfikator (nazwa) słu

ż

y do nazywania obiektów wchodz

ą

cych w skład programu

napisanego w j

ę

zyku C (zmiennych, typów, funkcji itp).

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.

Identyfikatory

22

Programowanie obiektowe

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

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

na obecnym etapie wykładu b

ę

dziemy wykorzystywa

ć

wył

ą

cznie

predefiniowane typy danych

23

Programowanie obiektowe

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:

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

24

Programowanie obiektowe

Deklarowanie stałych

stałe literalne (literal constant):

nazwa_stałej = warto

ść

, np.:

dzie

ń

= 24;

godzina = 60;

PI = 3.1416;

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;

25

Programowanie obiektowe

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

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 (łatwiej zrozumie

ć

napis

printf(imi

ę

); ni

ż

np. printf(*0x12342);) 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.

26

Programowanie obiektowe

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 wewn

ą

trz funkcji) jest nieokre

ś

lona tzn. jej

warto

ść

jest przypadkowa; zmienne globalne (deklarowane poza

funkcjami) s

ą

inicjowane na 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.

27

Programowanie obiektowe

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*/

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*/

28

Programowanie obiektowe

Wprowadzenie do języka C++

#include <iostream>

using namespace std;

int index;

int main(){

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 = ?

Przykład

29

Programowanie obiektowe

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,

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

30

Programowanie obiektowe

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

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

31

Programowanie obiektowe

Wprowadzenie do języka C++

Podstawowe typy danych:

Typ rzeczywisty:

float – liczby rzeczywiste,

double – liczby podwójnej precyzji,

long double – liczby wysokiej precyzji;

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

32

Programowanie obiektowe

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,

Zmienne i stałe zdefiniowane w funkcji (procedurze) obowi

ą

zuj

ą

tylko w zakresie tej funkcji (procedury)

33

Programowanie obiektowe

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;

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

34

Programowanie obiektowe

Standardowe moduły biblioteczne języka C++

Przykładowe biblioteki j

ę

zyka C++ :

#include <iostream>

#include <cmath>

#include <cstring>

#include <string>

Przykładowe biblioteki j

ę

zyka C:

#include <stdio.h>

#include <cmath.h>

#include <ctype.h>

#include <cstring.h>

35

Programowanie obiektowe

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

operatory logiczne

operatory relacyjne

operatory przyrostowe

36

Programowanie obiektowe

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;

czyli b = – 5

37

Programowanie obiektowe

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

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

38

Programowanie obiektowe

Operatory logiczne

Wykorzystywane w wyra

ż

eniach logicznych

Lista operatorów logicznych:

&& - iloczyn logiczny AND

|| - suma logiczna OR

! – negacja logiczna NOT

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)

39

Programowanie obiektowe

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

,

<= 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 ==

40

Programowanie obiektowe

Priorytety operatorów porównania i relacyjnych

Najwy

ż

szy priorytet

!

>, >=, <, <=

==, !=

&&

Najni

ż

szy priorytet

||

W zapisie zda

ń

logicznych wykorzystujemy ponadto nawiasy

okr

ą

głe

41

Programowanie obiektowe

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;

}

Nowy operator rzutowania j

ę

zyka C++:

składania konwersji typu podobna do wywołania funkcji, np.

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

W C++ dost

ę

pne s

ą

wszystkie formy konwersji typów;

• zmienna „a” (typu int) będzie

poddana konwersji to typu float
przed wykonaniem dodawania,

• następnie wynik typu float będzie

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

42

Programowanie obiektowe

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;

::index = index + 7;

cout << " Warto

ść

lokalna index to: " << index << "\n";

cout << " Warto

ść

globalna index to: " << ::index <<

"\n";

}

Nadu

ż

ywanie czyni kod

ź

ródłowy nieczytelnym;

Co zobaczymy na ekranie?

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

43

Programowanie obiektowe

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() {

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

44

Programowanie obiektowe

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>
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

45

Programowanie obiektowe

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++

Dekrementacja:

a = a – 1; zapisujemy operatorem:

a

--

operatory
przyrostowe

46

Programowanie obiektowe

Operatory przyrostowe

Przykład

#include <iostream>

using namespace std;

int main(void) {

int i, k, n=50;

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

Co zobaczymy na ekranie?

47

Programowanie obiektowe

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 */

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

Co zobaczymy na ekranie?

48

Programowanie obiektowe

Instrukcje języka C/C++

Wszystkie instrukcje w j

ę

zyku C z wyj

ą

tkiem instrukcji z

ł

o

ż

onej

ko

ń

cz

ą

si

ę ś

rednikiem.

Instrukcja z

łłłł

o

żżżż

ona

Instrukcja

z

ł

o

ż

ona

sk

ł

ada

si

ę

z

nawiasu

klamrowego

otwieraj

ą

cego, dowolnych instrukcji (mog

ą

by

ć

równie

ż

kolejne

instrukcje z

ł

o

ż

one) i nawiasu klamrowego zamykaj

ą

cego:

{

instrukcja1;
instrukcja 2;
instrukcja 3;

{

instrukcja 4;
instrukcja 5;

}

}

49

Programowanie obiektowe

Instrukcja podstawienia

Instrukcja ta zawiera dowolne wyra

ż

enie j

ę

zyka C

Przykłady:

a = 2;

/* inicjowanie zmiennej */

a = b = c + 4;

znak = ‘a’;

50

Programowanie obiektowe

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

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

51

Programowanie obiektowe

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.

52

Programowanie obiektowe

Instrukcja warunkowa - przykład

if (a > 5)

cout << "a jest wi

ę

ksze od 5 << endl;

else

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

53

Programowanie obiektowe

Instrukcja switch

Instrukcja switch słu

ż

y do wybierania jednego przypadku

z wielu.

Składnia:

switch (zmienna){

case stała1:

Instrukcja 1;
Break;

case stała2:

Instrukcja 2;
Break;

…………
default:

Instrukcja n;
Break;

}

54

Programowanie obiektowe

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;

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

55

Programowanie obiektowe

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;
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

56

Programowanie obiektowe

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.

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 znak” <<

Niepoprawny znak” <<

Niepoprawny znak” <<

Niepoprawny znak” << endl

endl

endl

endl ;;;;

cin

cin

cin

cin >> znak;

>> znak;

>> znak;

>> znak;

}}}}

Program 1.8

57

Programowanie obiektowe

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.

Oznacza to,

ż

e instrukcja wykona si

ę

przynajmniej jeden raz.

58

Programowanie obiektowe

Pętla do

Przykład:

{

do

cout << "Zako

ń

czy

ć

program?” << endl;

while (getchar() != ‘T');

}

Jak działa powyższy kod?

59

Programowanie obiektowe

Pętla for

Składnia:

for (wyra

ż

enie1; wyra

ż

enie2; wyra

ż

enie3) instrukcja;

Przykład:

int i;
char txt[10];

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

txt[i] = 'A';

Jak działa powyższy kod?

60

Programowanie obiektowe

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.

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).

61

Programowanie obiektowe

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

przed wyj

ś

ciem z funkcji i zwrócona na zewn

ą

trz.

Składnia:

return;

lub

return wyra

ż

enie;

62

Programowanie obiektowe

Instrukcja Return - przykład

long silnia(int n)
{

long wynik;
int i;

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

wynik = wynik * i;

return wynik;

}

63

Programowanie obiektowe

Instrukcja Return - przykład

#include <iostream>
using namespace std;

long silnia(int n) {

long wynik;
int i;
if (n <= 0) return 1;
wynik = 1;
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)?

64

Programowanie obiektowe

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,

z której została wykonana instrukcja skoku

Składnia:

etykieta:

Etykiet nie trzeba deklarowa

ć

65

Programowanie obiektowe

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(){

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

66

Programowanie obiektowe

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.

int *point;

point = new int;

*point = 999;

w porównaniu z malloc() rozmiar przydzielanej pami

ę

ci jest

wyliczany automatycznie;

67

Programowanie obiektowe

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));

newPtr = new node;

newPtr = new node(newN);

newPtr

(newPtr !=0)

Dane

nextPtr

?

nextPtr

newPtr

(newPtr !=0)

Dane

newN.data

68

Programowanie obiektowe

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);

free(point);

w j

ę

zyku C++ wbudowano nowy operator delete, np.

delete point;

usuwanie tablicy zaalokowanej dynamicznie:

/* new tab[2]; */

delete [ ] tab;

69

Programowanie obiektowe