=1=Podejscie obiektowe, przeciazenia operatorów, referencje

Transkrypt

Podejście obiektowe
Konwencje nazw plików
Przeciążenia funkcji, metod i operatorów
Przeciążanie operatorów
Podejście obiektowe, przeciążenia operatorów,
referencje
Bogdan Kreczmer
[email protected]
Zakład Podstaw Cybernetyki i Robotyki
Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki
Politechnika Wrocławska
Kurs: Programowanie obiektowe
c
Copyright2016
Bogdan Kreczmer
Niniejszy dokument zawiera materiały do wykładu dotyczącego programowania obiektowego. Jest on
udostępniony pod warunkiem wykorzystania wyłącznie do własnych prywatnych potrzeb i może on być kopiowany
wyłącznie w całości, razem z niniejszą stroną tytułową.
Programowanie obiektowe
Podejście obiektowe, przeciążenia operatorów, referencje
Niniejsza prezentacja została wykonana przy użyciu systemu składu LATEX oraz stylu beamer, którego autorem
jest Till Tantau.
Strona domowa projektu Beamer:
http://latex-beamer.sourceforge.net
Spis treści
1
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
2
Standardowe pliki nagłówkowe w C++
3
Przeciążenie (przeładowanie) funkcji
4
Operatory jako funkcje
Referencja – czym jest
Porównanie – referencje i zmienne wskaźnikowe
Przekazywanie parametrów przez referencję
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Spis treści
1
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
2
3
4
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Programowanie obiektowe oparte jest na podejściu obiektowym do
analizy problemu oraz syntezy i implementacji jego rozwiązania.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Podejście obiektowe bazuje na fundamentalnej cesze aktywności
intelektualnej, która pozwala ludziom (i nie tylko) wyróżniać odrębne
obiekty w swoim otoczeniu, przypisywać im własności oraz określać
sposób ich interakcji między sobą i otoczeniem.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Wyróżnianie obiektów może być dokonywane na różne sposoby.
Oparte jest ono na obserwacji i wcześniejszej wiedzy.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Wyróżnianie obiektów może być dokonywane na różne sposoby.
Oparte jest ono na obserwacji i wcześniejszej wiedzy.
Obiektowi lub obiektom jesteśmy w stanie przypisać pojęcia. Proces
ten nazywa się postrzeganiem.
Postrzeganie
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Postrzeganie
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Postrzeganie
Obserwując otoczenie jesteśmy w stanie wyodrębnić przedmioty . . .
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Postrzeganie
Obserwując otoczenie jesteśmy w stanie wyodrębnić przedmioty . . .
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Postrzeganie
Obserwując otoczenie jesteśmy w stanie wyodrębnić przedmioty i przypisać im
pojęcia.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Postrzeganie
Wyodrębnieniu może podlegać zestaw elementów, jako osobna całość.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Postrzeganie
Pojęcie odnosi się wówczas do zbioru elementów między którymi zachodzą odpowiednie relacje.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Postrzeganie
Każdemu z elementów może być osobno wyróżniony poprzez przypisanie mu indywidualnego pojęcia.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Postrzeganie
Znajdując cechy wspólne wszystkich elementów możemy również przyporządkować
pojęcie ich zbiorowi.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Spis treści
1
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
2
3
4
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Istotnym elementem aktu wyróżnienia jakiegoś tworu lub wyobrażenia
abstrakcyjnego jest przypisanie mu pewnego pojęcia.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Pojęcie jest wyobrażeniem lub oznaczeniem, które stosujemy
do rzeczy lub wyobrażeń abstrakcyjnych.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Pojęcie jest wyobrażeniem lub oznaczeniem, które stosujemy
do rzeczy lub wyobrażeń abstrakcyjnych.
Przypisywanie pojęć jest możliwe dzięki rozpoznaniu własności wspólnych dla reprezentantów zbiorów, do których stosuje się dane pojęcie.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Przyswojenie sobie zbioru pojęć pozwala nadawać znaczenie obiektom
znajdującym się w naszym otoczeniu.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Przykłady pojęć:
materialne
niematerialne relacyjne
zdarzenia
inne
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Przykłady pojęć:
materialne
pojazd
budynek
atom
zdarzenia
inne
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Przykłady pojęć:
materialne
pojazd
budynek
atom
czas
poprawność
firma
zdarzenia
inne
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Przykłady pojęć:
materialne
pojazd
budynek
atom
czas
poprawność
firma
posiadanie
przynależność
małżeństwo
zdarzenia
inne
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Przykłady pojęć:
materialne
pojazd
budynek
atom
czas
poprawność
firma
zdarzenia
posiadanie
spotkanie
przynależność zakup
małżeństwo wyjazd
inne
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Przykłady pojęć:
materialne
pojazd
budynek
atom
czas
poprawność
firma
zdarzenia
posiadanie
spotkanie
przynależność zakup
małżeństwo wyjazd
inne
wzorowy
nietypowy
ikona
Czym jest pojęcie
Termin pojęcie zawiera:
intensję – treść pojęcia
ekstensję – zakres pojęcia
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Intensja jest pełną definicją pojęcia i testu określającego, czy dane
pojęcie odnosi się do danej rzeczy lub wyobrażenia abstrakcyjnego.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Ekstensja jest zbiorem wszystkich rzeczy i wyobrażeń abstrakcyjnych, do których stosuje się dane pojęcie.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Czym jest pojęcie
Ekstensja jest zbiorem wszystkich rzeczy i wyobrażeń abstrakcyjnych,
do których stosuje się dane pojęcie.
Trójka pojęciowa = (nazwa, intensja, ekstensja)
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Przykłady trójek pojęciowych
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Robot przemysłowy
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Robot przemysłowy
nazwa
intensja
ekstensja
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Robot przemysłowy
nazwa
Robot przemysłowy
intensja
ekstensja
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Robot przemysłowy
nazwa
Robot przemysłowy
intensja
ekstensja
Maszyna manipulacyjna sterowana automatycznie za pomocą sygnałów generowanych w programowalnym układzie sterowania.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Robot przemysłowy
nazwa
Robot przemysłowy
intensja
ekstensja
iRb-6, IRB1400,
Puma 560, . . .
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Robot przemysłowy
nazwa
Robot przemysłowy
intensja
ekstensja
iRb-6, IRB1400,
Puma 560, . . .
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
nazwa
intensja
ekstensja
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Idealny człowiek
nazwa
intensja
ekstensja
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Idealny człowiek
nazwa
Idealny człowiek
intensja
ekstensja
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Idealny człowiek
nazwa
Idealny człowiek
intensja
ekstensja
Uczciwy, rzetelny, . . .
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Idealny człowiek
nazwa
Idealny człowiek
intensja
ekstensja
×
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Idealny człowiek
nazwa
Idealny człowiek
intensja
ekstensja
Niektóre pojęcia mogą nie mieć swoich reprezentantów.
×
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
nazwa
intensja
ekstensja
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
40S25
nazwa
intensja
ekstensja
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
40S25
nazwa
40S25
intensja
ekstensja
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
40S25
nazwa
40S25
intensja
ekstensja
×
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
40S25
nazwa
40S25
intensja
ekstensja
×
40S25, 40S25, . . .
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
40S25
nazwa
40S25
intensja
ekstensja
×
40S25, 40S25, . . .
Pojęcie może nie mieć swojej definicji. Przykład układu scalonego, którego
dokumentacja i opis zostały zagubione.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
nazwa
intensja
ekstensja
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Klient
nazwa
intensja
ekstensja
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Klient
nazwa
Klient
intensja
ekstensja
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Klient
nazwa
Klient
intensja
ekstensja
Osoba lub organizacja kupująca dobra
lub usługi.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Klient
nazwa
Klient
intensja
ekstensja
lub usługi.
Jan Kowalski,
Firma Jana Kowalskiego
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Klient
nazwa
Klient
intensja
ekstensja
lub usługi.
Jan Kowalski,
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Klient, Interesant
nazwa
Klient, Interesant
intensja
ekstensja
lub usługi.
Jan Kowalski,
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Klient, Interesant
nazwa
Klient, Interesant
intensja
ekstensja
lub usługi.
Jan Kowalski,
Pojęcia mogą mieć synonimy.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Klient
nazwa
Klient
intensja
ekstensja
lub usługi.
Jan Kowalski,
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Klient
nazwa
Klient
intensja
ekstensja
lub usługi.
Aplikacja programowa, która żąda od
innej aplikacji realizacji usług.
Jan Kowalski,
xclock, xterm, . . .
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Klient
nazwa
Klient
intensja
ekstensja
lub usługi.
Aplikacja programowa, która żąda od
innej aplikacji realizacji usług.
Jan Kowalski,
xclock, xterm, . . .
Pojęcia mogą mieć homonimy.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Spis treści
1
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
2
3
4
Obiekty
Obiekt ?! Co to takiego ???
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Obiekty
Obiektem jest to coś, do czego da się zastosować jakieś pojęcie. Tak więc obiekt jest egzemplarzem pojęcia.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Obiekty
Pojęcie =⇒ robot przemysłowy
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Obiekty
Pojęcie =⇒ robot przemysłowy
Obiekt =⇒ konkretny egzemplarz robota, np. robota IRB1400
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Obiekty
Własności:
Obiekt może mieć cechy, którym przypisywane są nazwy,
np. kulistość.
Obiekt może mieć atrybuty, np. promień kuli.
Obiektowi możemy przyporządkować stan. Stan obiektu
jest kolekcją atrybutów i związków dotyczących danego
obiektu. Zmiana stanu jest zmianą atrybutu i/lub
związków danego obiektu (np. położenie obiektu – x, y, z).
Obiekt może mieć pewien ograniczony czas życia.
Obiekt może być powiązany z innymi obiektami poprzez
odwzorowania lub relacje. Odwzorowania i relacje mogą
także być modelowane jako obiekty.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Obiekty
Własności:
np. kulistość.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Obiekty
Własności:
np. kulistość.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Obiekty
Własności:
np. kulistość.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Obiekty
Własności:
np. kulistość.
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
Obiekty
Własności:
np. kulistość.
Spis treści
1
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
2
3
4
Wyświetlenie prostego komunikatu
Język C
#include
<stdio.h>
Język C++
#include
int main( )
{
printf(”Hejka!!!\n”);
return 0;
}
<iostream>
int main( )
{
std::cout << ”Hejka!!!\n”;
}
Jedną z istotnych cech programów pisanych w języku C++ jest brak
rozszerzeń w nazwach plików nagłówkowych.
Jak do tego doszło – Trochę historii
1990: Wydanie książki: Ellis Margaret A., Stroustrup B.
„The Annotated C++ Reference Manual ”,
Reading, MA, Addison-Wesley 1990.
Stała się ona opisem nieformalnego standardu języka, określanego jako
C++ ARM
1998: Przyjęcie standardu języka C++ przez ANSI i ISO.
ANSI – American National Standards Institute
ISO – International Organization for Standardization
ANSI/ISO C++
C++ ARM
ANSI/ISO C++
C++ ARM
ANSI/ISO C++
C++ ARM
ANSI/ISO C++
C++ ARM
ANSI/ISO C++
1990:
Wydanie książki: Ellis Margaret A., Stroustrup B.
C++ ARM
ANSI/ISO C++
C++ ARM versus ANSI/ISO C++
C++ ARM
#include
<iostream.h>
int main( )
{
cout << ”Hejka!!!”
return 0;
}
<< endl;
ANSI/ISO C++
#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
cout << ”Hejka!!!”
}
<< endl;
Różnica w nazwach plików nagłówkowych umożliwiło środowisku
programistów łagodne przejście z C++ARM do standardu ANSI/ISO
C++.
Odpowiedniość plików nagłówkowych dla C i C++
<math.h>
−→
<cmath>
<stdio.h>
<ctype.h>
<stdlib.h>
<string.h>
Przypomnienie
Odpowiedniość plików nagłówkowych dla C i C++
<math.h>
−→
<cmath>
<stdio.h>
−→
<cstdio>
<ctype.h>
−→
<cctype>
<stdlib.h>
−→
<cstdlib>
<string.h>
−→
<cstring>
Przypomnienie
Rozszerzenia plików C++ – Przypomnienie
∗.H
←→
∗.C
∗.hh
←→
∗.cc
∗.hpp ←→
∗.cpp
←→
∗.cxx
∗.hxx
Nie ma jednej ustalonej konwencji.
Rozszerzenia plików C++ – Przypomnienie
∗.H
←→
∗.C
∗.hh
←→
∗.cc
∗.hpp ←→
∗.hxx
←→
∗.cpp
∗.cxx
Można również stosować konwencje mieszane.
Chronologia wprowadzanych standardów
C++98
1998 – (ISO/IEC 14882:2011) Przyjęcie standardu
ANSI/ISO języka C++.
2003 – (ISO/IEC 14882:2003) Korekcja wcześniejszego standardu.
2007 – (ISO/IEC TR 19768:2007) Oparty na technicznym raporcie „Library Technical Report 1 ”, który wprowadzał
rozszerzenia do biblioteki standardowej.
C++11
2011 – (ISO/IEC 14882:2011) 11 sierpnia 2011: Nowy standard
języka C++ wcześniej roboczo określany jako C++0x.
Chronologia wprowadzanych standardów
C++98
1998 – (ISO/IEC 14882:2011) Przyjęcie standardu
ANSI/ISO języka C++.
C++03
2003 – (ISO/IEC 14882:2003) Korekcja wcześniejszego standardu.
C++TR1
2007 – (ISO/IEC TR 19768:2007) Oparty na technicznym raporcie „Library Technical Report 1 ”, który wprowadzał
rozszerzenia do biblioteki standardowej.
C++11
2011 – (ISO/IEC 14882:2011) 11 sierpnia 2011: Nowy standard
języka C++ wcześniej roboczo określany jako C++0x.
Dalszy rozwój
C++14
2014 – usunięcie błędów i uzupełnienie wcześniejszego standardu.
C++14 pełni rolę korekty do C++11. W niewielkim tylko
stopniu rozszerzy koncepcje standardu C++11.
C++17
2017 – Będzie miał charakter zasadniczego rozszerzenia w stosunku do standardu C++11.
Dalszy rozwój
C++14
C++17
Dalszy rozwój
C++14
C++17
http://isocpp.org/std/status
Standard wykorzystywany na zajęciach
Obowiązuje nas: ISO C++11
g++ -c -Wall -pedantic -std=c++11 program.cpp
Standard wykorzystywany na zajęciach
Obowiązuje nas: ISO C++11
g++ -c -Wall -pedantic -std=c++11 program.cpp
Należy jednak pamiętać, że implmenetacja standardu C++11 ma
wciąż charakter eksperymentalny i nie jest pełna!
Spis treści
1
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
2
3
4
Przeciążanie funkcji
Przeciążanie funkcji (ang. function overloading) pozwala na definiowanie funkcji o tych samych nazwach, które różnią się ilością lub typami
parametrów. Mogą (lecz nie muszą) zwracać wartości różnego typu.
Mechanizm ten pozwala stosować funkcję realizującej ten sam typ operacji w różnych kontekstach.
Przykład:
void Wyswietl( float Liczba )
{
cout << ”Liczba: ” << Liczba
}
<< endl;
Przykład:
{
}
<< endl;
void Wyswietl( const char ∗ Napis )
{
cout << ”Napis: \”” << Napis << ”\””
}
<< endl;
Przykład:
{
}
<< endl;
{
cout << ”Napis: \”” << Napis << ”\””
}
void main( )
{
Wyswietl(123.14);
Wyswietl(”Jak dobrze wstać skoro świt.”);
}
<< endl;
Przykład:
{
}
<< endl;
{
cout << ”Napis: \”” << Napis << ”\””
}
void main( )
{
Wyswietl(123.14);
}
<< endl;
Przykład:
{
}
<< endl;
{
cout << ”Napis: \”” << Napis << ”\””
}
void main( )
{
Wyswietl(123.14);
}
<< endl;
Nieszczęsne słowo: overload
Przeładowanie czy przeciążenie?
Przeładowanie — Jak to rozumieć?
Przeładowanie — (1) do istniejącego ładunku dodajemy nowy przekraczając dopuszczalną obciążalność lub pojemność.
Przeładowanie — (2) istniejącą zawartość wyładowujemy i na jej
miejsce wprowadzamy nowy ładunek.
Przeciążenie — A to jak rozumić?
Przeciążenie — (1) do istniejącego ładunku dodajemy nowy przekraczając dopuszczalny ciężar.
Przeciążenie — (2) do istniejących obowiązków (zadań, powinności itd.) dodajemy nowe przekraczając nominalny zakres.
Przeładowanie — (1) do istniejącego ładunku dodajemy nowy przekraczając dopuszczalną obciążalność lub pojemność.
Przeładowanie — (2) istniejącą zawartość wyładowujemy i na jej
miejsce wprowadzamy nowy ładunek.
Przeciążenie — (1) do istniejącego ładunku dodajemy nowy przekraczając dopuszczalny ciężar.
Przeciążenie — (2) do istniejących obowiązków (zadań, powinności itd.) dodajemy nowe przekraczając nominalny zakres.
Spis treści
1
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
2
3
4
Arytmetyka symboli
enum
Symbol { e, a, b };
Symbol TabliczkaDzialania[3][3] = { { e, a, b }, { a, b, e }, { b, e, a } };
Symbol Dodaj( Symbol Arg1, Symbol Arg2 )
{
Tabliczka działania
}
int main( )
{
Symbol
}
x = a, wynik;
wynik = Dodaj(x, b);
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
Arytmetyka symboli
enum
Symbol { e, a, b };
{
}
int main( )
{
Symbol
}
x = a, wynik;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
Arytmetyka symboli
enum
Symbol { e, a, b };
{
return TabliczkaDzialania[Arg1][Arg2];
}
int main( )
{
Symbol
}
x = a, wynik;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
Arytmetyka symboli
enum
Symbol { e, a, b };
Symbol operator + ( Symbol Arg1, Symbol Arg2 )
{
Tabliczka
}
+ e
e e
int main( )
a
a
{
Symbol x = a, wynik;
b b
}
wynik = operator + (x, b);
działania
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
Arytmetyka symboli
enum
Symbol { e, a, b };
{
Tabliczka
}
+ e
e e
int main( )
a
a
{
b b
}
wynik = x + b;
działania
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
Arytmetyka symboli
enum
Symbol { e, a, b };
{
return definiować
TabliczkaDzialania[Arg1][Arg2];
Nie możemy
funkcji operatorowych, gdy ich wszystkie
parametry
są typów
Tabliczka
działania
}
wbudowanych takich jak float, int, itd. np.
+ e a b
int operator + (int arg1, float arg2)
e e a b
int { main( )
a
a b e
{
...
Symbol
x = a, wynik;
b b e a
}
wynik = x + b;
}Dla tych typów definicje tych operacji są już wbudowane w kompilator.
a+
b=e
Arytmetyka symboli
enum
Symbol { e, a, b };
{
return
Uwaga:
Wbudowanych
definicji operatorów dodawania nie możnaTabliczka
jawnie wywołać
tak jak
działania
}
operacji np. dla symboli, tzn.
+ e a b
e e a b
int Liczba
main( =
) operator + (10, 2);
a
a b e
{
b b e a
}
wynik = x + b;
a+b=e
Arytmetyka symboli
enum
Symbol { e, a, b };
{
return
Uwaga:
Wbudowanych
definicji operatorów dodawania nie możnaTabliczka
jawnie wywołać
tak jak
działania
}
operacji np. dla symboli, tzn.
+ e a b
h
h
hh
(
(
(
hh
(
(
h
(
(
(
h
h
h
(
(
(
h
h
hh
(
e e a b
h+
=
operator
(10,
(
((
h
h
hh
(
(
((
h
hh
int Liczba
main( (
)((
(
h 2);
(
a
a b e
{
b b e a
}
wynik = x + b;
a+b=e
Przeciążanie operatora +
enum
Symbol { e, a, b };
...
int main( )
{
Symbol
}
x = a, wynik;
wynik = x + b;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
enum
Symbol { e, a, b };
...
int main( )
{
Symbol
}
x = a, wynik;
wynik = x + +b;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
enum
Symbol { e, a, b };
...
int main( )
{
Symbol
}
x = a, wynik;
wynik = x + (+b);
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
enum
Symbol { e, a, b };
...
int main( )
{
Symbol
}
x = a, wynik;
wynik = x + operator+(b);
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
enum
Symbol { e, a, b };
...
Symbol operator + ( Symbol Arg)
{
???
}
int main( )
{
Symbol
}
x = a, wynik;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
return Arg;
}
int main( )
{
Symbol
}
x = a, wynik;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
return Arg;
}
int main( )
{
Symbol
}
x = a, wynik;
wynik = x + +b;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
Przeciążanie operatora −
enum
Symbol { e, a, b };
...
int main( )
{
Symbol
}
x = a, wynik;
wynik = x + −b;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a + −b = ?
enum
Symbol { e, a, b };
...
Symbol operator − ( Symbol Arg)
{
???
???
}
+ e a b
e e a b
int main( )
a a b e
{
b b e a
}
wynik = x + −b;
a + −b = ?
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
Symbol ElemOdwrotny[ ] = { e, b, a };
???
}
+ e a b
e e a b
int main( )
a a b e
{
b b e a
}
wynik = x + −b;
a + −b = ?
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
e+?=e
???
}
+ e a b
e e a b
int main( )
a a b e
{
b b e a
}
wynik = x + −b;
a + −b = ?
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
e+e=e
???
}
+ e a b
e e a b
int main( )
a a b e
{
b b e a
}
wynik = x + −b;
a + −b = ?
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
e+e=e
???
}
+ e a b
e e a b
int main( )
a a b e
{
b b e a
}
wynik = x + −b;
a + −b = ?
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
a+?=e
???
}
+ e a b
e e a b
int main( )
a a b e
{
b b e a
}
wynik = x + −b;
a + −b = ?
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
a+b=e
???
}
+ e a b
e e a b
int main( )
a a b e
{
b b e a
}
wynik = x + −b;
a + −b = ?
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
b+?=e
???
}
+ e a b
e e a b
int main( )
a a b e
{
b b e a
}
wynik = x + −b;
a + −b = ?
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
b+a=e
???
}
+ e a b
e e a b
int main( )
a a b e
{
b b e a
}
wynik = x + −b;
a + −b = ?
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
return ElemOdwrotny[Arg];
}
+ e a b
e e a b
int main( )
a a b e
{
b b e a
}
wynik = x + −b;
a + −b = ?
enum
Symbol { e, a, b };
...
{
return ElemOdwrotny[Arg];
}
+ e a b
e e a b
int main( )
a a b e
{
b b e a
}
wynik = x + −b;
a + −b = a + a = b
Jeszcze raz dodawanie
enum
...
Symbol { e, a, b };
Symbol Dodaj( Symbol Arg1, Symbol Arg2 );
Symbol operator + ( Symbol Arg1, Symbol Arg2 );
...
int main( )
{
Symbol
x = a, wynik;
wynik = operator+ (x, b);
wynik = x + b;
}
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
Jeszcze raz dodawanie
enum
...
Symbol { e, a, b };
Symbol Dodaj( Symbol Arg1, Symbol Arg2 );
...
int main( )
{
Symbol
x = a, wynik;
wynik = x + b;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
}
A jak zdefiniować operację dodania i podstawienia?
enum
...
Symbol { e, a, b };
void Dodaj( Symbol Arg1, Symbol Arg2 );
...
int main( )
{
Symbol
wynik = a;
wynik += b;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
}
enum
...
Symbol { e, a, b };
...
int main( )
{
Symbol
wynik = a;
wynik += b;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
}
enum
...
Symbol { e, a, b };
...
int main( )
{
Symbol
wynik = a;
wynik += b;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
}
enum
...
Symbol { e, a, b };
void operator += ( Symbol Arg1, Symbol Arg2 );
...
int main( )
{
Symbol
wynik = a;
wynik += b;
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
}
enum
...
Symbol { e, a, b };
...
int main( )
{
Symbol
wynik = a;
operator+= (wynik, b);
wynik += b;
}
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
enum
...
Symbol { e, a, b };
Symbol DodajIPodstaw( Symbol Arg1, Symbol Arg2 );
...
int main( )
{
Symbol
wynik = a;
wynik += b;
}
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
enum
...
Symbol { e, a, b };
...
int main( )
{
Symbol
wynik = a;
DodajIPodstaw(wynik, b);
wynik += b;
}
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
enum
...
Symbol { e, a, b };
{
Arg1 = TabliczkaDzialania[Arg1][Arg2];
}
Tabliczka
...
int main( )
+ e
{
e e
Symbol wynik = a;
a a
b b
wynik += b;
a+b
}
działania
a
a
b
e
b
b
e
a
=e
enum
...
Symbol { e, a, b };
{
}
Tabliczka
...
int main( )
+ e
{
e e
Symbol wynik = a;
a a
b b
wynik += b;
a+b
}
działania
a
a
b
e
b
b
e
a
=e
enum
...
Symbol { e, a, b };
Symbol DodajIPodstaw( Symbol *pArg1, Symbol Arg2 );
{
*pArg1 = TabliczkaDzialania[*pArg1][Arg2];
}
Tabliczka
...
int main( )
+ e
{
e e
Symbol wynik = a;
a a
DodajIPodstaw(&wynik, b);
b b
wynik += b;
a+b
}
działania
a
a
b
e
b
b
e
a
=e
enum
...
Symbol { e, a, b };
{
}
Tabliczka
...
int main( )
+ e
{
e e
Symbol wynik = a;
a a
b b
operator+= (&wynik, b);
&wynik += b;
a+b
}
działania
a
a
b
e
b
b
e
a
=e
Spis treści
1
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
2
3
4
O referencji
Referencja w C++ jest pochodnym typem danych (podobnie jak
wskaźnik). Umożliwia pośrednie odwoływanie się do zmiennych i
obiektów.
Kłopoty z terminem referencja
w informatyce przez referencję rozumie się pewną ogólną
koncepcję typu danych. Określa się w ten sposób
obiekt/zmienną zawierającą informację będącą odsyłaczem do
właściwej struktury danych. Zmienne wskaźnikowe w C sa
przykładem realizacji koncepcji referencji.
w C++ referencja jest konkretną implementacją typu danych,
który jest istotnie różny od typu wskaźnikowego.
O referencji
obiektów.
O referencji
obiektów.
O referencji
obiektów.
Referencja i wskaźnik
W pierwszym przybliżeniu referencja (w C++) może
być uważana jako typ wskaźnikowy stały.
int
Licznik;
Dla przykładu rozważmy deklarację zmiennej typu int.
int
Licznik;
int* const wskLicznik = &Licznik;
Możemy utworzyć stały wskaźnik na zmienną.
int
Licznik;
*wskLicznik = 15;
cerr << Licznik;
Co się wyświetli po wykonaniu przedstawionych
instrukcji?
int
Licznik;
int
Licznik;
int
&refLicznik = Licznik;
*wskLicznik = 15;
cerr << Licznik;
Definiując referencję (podobnie jak stały wskaźnik)
należy ją od razu zainicjalizować
int
Licznik;
int
Licznik;
int
&refLicznik = Licznik;
*wskLicznik = 15;
cerr << Licznik;
refLicznik = 15;
cerr << Licznik;
Referencją posługujemy się tak samo jak samą
zmienną.
char
Znak;
char
Znak;
char* const wskZnak = &Znak;
char
&refZnak = Znak;
*wskZnak = ’a’;
cerr << Znak;
refZnak = ’a’;
cerr << Znak;
Referencją posługujemy się tak samo jak samą
zmienną. Dotyczy to zmiennych każdego typu.
Spis treści
1
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
2
3
4
Referencje versus zmienne wskaźnikowe
Cechy wspólne:
poprzez referencje i wskaźniki odwołujemy się do istniejących
zmiennych/obiektów,
do jednego i tego samego obiektu można utworzyć kilka
zmiennych referencyjnych lub zmiennych wskaźnikowych, w
których znajduje się adres tego obiektu,
jeżeli parametr funkcji/metody jest wskaźnikiem lub
referencją, to przekazanie zmiennej poprzez ten parametr
skutkuje tym, że dokonane modyfikacje wartości zmiennej
będą widoczne na zewnątrz funkcji/metod.
Cechy wspólne:
Cechy wspólne:
Cechy wspólne:
Różnice:
referencje można zainicjalizować adresem zmiennej/obiektu
tylko raz, w momencie jej definicji,
jest niedopuszczalny brak inicjalizacji referencji,
referencja nie może mieć adresu nullptr (NULL – C++98).
Różnice:
Różnice:
Różnice:
Zalety stosowania referencji:
referencja jest bezpieczniejszym sposobem odwołania się do
zmiennej. Nie daje jednak stuprocentowej pewności, że
zmienna/obiekt, do której odwołujemy się przez referencję,
istnieje.
sposób odwołania się do zmiennej/obiektu jest dla
programisty przezroczysty. Referencję traktujemy tak samo
jak zmiennę, do której ta referencja odwołuje się.
odwoływanie się poprzez referencję może pozwalać
kompilatorowi na lepszą optymalizację kodu (brak zmian
przechowywanego adresu).
istnieje.
istnieje.
istnieje.
Wady stosowania referencji:
brak elastyczności jaką dają wskaźniki (możliwość zmiany
adresu).
Wady stosowania referencji:
brak elastyczności jaką dają wskaźniki (możliwość zmiany
adresu).
int Zm;
int & refZm = Zm;
int Zm;
int & refZm = Zm;
int Zm;
int ∗ const wskZm = &Zm;
int Zm;
int & refZm = Zm;
refZm = 2;
int Zm;
int Zm;
int & refZm = Zm;
refZm = 2;
cout << Zm << endl;
int Zm;
int Zm;
int & refZm = Zm;
refZm = 2;
cout << Zm << endl;
int Zm;
∗wskZm = 2;
cout << Zm << endl;
int Zm;
int & refZm = Zm;
...
...
...
refZm = 2;
cout << Zm << endl;
int Zm;
...
...
...
∗wskZm = 2;
cout << Zm << endl;
int Zm;
int & refZm = Zm;
...
...
...
refZm = 2;
cout << Zm << endl;
int Zm;
...
...
...
∗wskZm = 2;
cout << Zm << endl;
Jaka wartość zostanie wyświetlona
w tym przypadku?
int Zm;
int & refZm = Zm;
...
...
...
refZm = 2;
cout << Zm << endl;
int Zm;
...
...
...
∗wskZm = 2;
cout << Zm << endl;
w tym przypadku?
A jaka wyświetli się tutaj?
int Zm;
int & refZm = Zm;
...
...
...
refZm = 2;
cout << Zm << endl;
int Zm;
...
...
...
∗wskZm = 2;
cout << Zm << endl;
w tym przypadku?
Tego nikt nie wie!!! Gdyż . . .
int Zm;
int & refZm = Zm;
...
...
...
refZm = 2;
cout << Zm << endl;
int Zm;
...
(int ∗)wskZm = new int ;
...
∗wskZm = 2;
cout << Zm << endl;
w tym przypadku?
Tego nikt nie wie!!! Gdyż można
wymusić zmianę wskaźnika.
int Zm;
int & refZm = Zm;
...
...
...
refZm = 2;
cout << Zm << endl;
w tym przypadku?
int Zm;
...
const cast <int ∗>(wskZm) = new int ;
...
∗wskZm = 2;
cout << Zm << endl;
int Zm;
int & refZm = Zm;
...
...
...
refZm = 2;
cout << Zm << endl;
Tu na pewno wyświetli się 2, gdyż
...
int Zm;
...
...
∗wskZm = 2;
cout << Zm << endl;
int Zm;
int & refZm = Zm;
...
...
...
refZm = 2;
cout << Zm << endl;
Tu na pewno wyświetli się 2, gdyż
referencja nie może być zmieniona.
int Zm;
...
...
∗wskZm = 2;
cout << Zm << endl;
Spis treści
1
Rozumienie świata
Pojęcie
Obiekty
2
3
4
void Poteguj(int & Wart)
{
Wart ∗= Wart;
}
int main( )
{
int Zm=2;
Poteguj(Zm);
cout << Zm << endl;
}
Używając referencji możemy poprzez parametr przekazać do funkcji zmiennę, której zmiany wartości będą widoczne na „zewnątrz”.
void Poteguj(int & Wart)
{
Wart ∗= Wart;
}
void Poteguj(int ∗ const wWart)
{
∗wWart ∗= ∗wWart;
}
int main( )
{
int Zm=2;
int main( )
{
int Zm=2;
Poteguj(Zm);
cout << Zm << endl;
}
Poteguj(&Zm);
cout << Zm << endl;
}
Analog tej konstrukcji możemy napisać wykorzystując przekazywanie parametru
poprzez wskaźnik.
Definiowanie operacji dodania i podstawienia?
enum
...
Symbol { e, a, b };
{
}
Tabliczka
...
int main( )
+ e
{
e e
Symbol wynik = a;
a a
b b
&wynik += b;
a+b
}
działania
a
a
b
e
b
b
e
a
=e
enum
...
Symbol { e, a, b };
Symbol DodajIPodstaw( Symbol &Arg1, Symbol Arg2 );
{
}
Tabliczka
...
int main( )
+ e
{
e e
Symbol wynik = a;
a a
b b
&wynik += b;
a+b
}
działania
a
a
b
e
b
b
e
a
=e
enum
...
Symbol { e, a, b };
void operator += ( Symbol *pArg1, Symbol Arg2 );
...
int main( )
{
Symbol
wynik = a;
&wynik += b;
}
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
enum
...
Symbol { e, a, b };
void operator += ( Symbol &Arg1, Symbol Arg2 );
...
int main( )
{
Symbol
wynik = a;
wynik += b;
}
+
e
a
b
e
e
a
b
a
a
b
e
b
b
e
a
a+b=e
Koniec prezentacji
Dziękuję za uwagę

=1=Podejscie obiektowe, przeciazenia operatorów, referencje

Transkrypt

Podobne dokumenty

Wy sza Szkoła Zarz ądzania ”Edukacja” Wydział Zarządzania

Zagadnienia egzaminacyjne_I_st_OGÓLNE

Karta szkolenia

postulaty - Pike.org.pl

Programowanie obiektowe

19.05.2014 Nowe, niższe ceny - aktualizacja oferty na

programowanie obiektowe_niest_II_fakultet

Wprowadzenie do Programowania Obiektowego