- •Київський національний університет імені Тараса Шевченка
- •Гриф надано Міністерством освіти і науки України (лист № 1.4/18-г-1523 від 20.09.07)
- •Основи алгоритмізації
- •1.1. Поняття алгоритму
- •1. Ввести число n.
- •6. Перехід до п.3.
- •7. Друк к.
- •8. Кінець.
- •1.2. Класифікація внутрішніх структур алгоритмів
- •1. Ввести а,b.
- •3. Вивести значення s.
- •4. Кінець.
- •6. Закінчити роботу.
- •1.3. Складність алгоритмів
- •1.4. Складність задач
- •Завдання для самостійної роботи
- •Форма Бекуса – Наура
- •Завдання для самостійної роботи
- •Void main(){
- •3.2. Структура с-програми
- •3.3. Описувачі
- •3.4. Основні операції мови с
- •If(!inword)
- •Void main()
- •Int rozmir;
- •3.5. Оператори мови с
- •3.5.1. Прості оператори
- •3.5.2. Умовний оператор
- •3.5.3. Оператор циклу for
- •3.5.4. Оператори do-while, while
- •3.5.5. Оператор continue
- •3.5.6. Оператор-перемикач switch
- •3.5.7. Оператор break
- •3.5.8. Оператор goto
- •If(error(I,j,k)) goto exit;
- •3.5.9. Оператор return
- •3.6. Директиви препроцесору та вказівки компілятору
- •3.6.1. Директива препроцесору #define
- •1. Макровизначення:
- •3.6.3. Директива #include
- •3.6.4. Директиви умовної компіляції #if, #elif, #else, #endif
- •3.6.5. Директива #line
- •If(!cond)
- •3.7. Описувачі з модифікаторами
- •3.7.1. Моделі пам'яті
- •3.7.2. Модифікатори типу доступу в пам'яті
- •Int huge*near X;
- •3.7.3. Модифікатори const, volatile, cdecl, pascal, interrupt
- •Volatile int t;
- •Void interrupt timer()
- •Void wait(int interval)
- •Завдання для самостійної роботи
- •Принципи типізації даних
- •4.1. Прості типи даних
- •4.2. Похідні типи
- •4.3. Еквівалентність типів
- •4.4. Успадкування атрибутів
- •4.5. Перераховні типи
- •4.6. Логічні типи
- •4.7. Символьні типи
- •4.8. Числові типи
- •4.9. Структурні типи даних
- •4.9.1. Масиви
- •4.9.2. Структури
- •Int year;
- •4.10. Деякі особливості типів даних c
- •4.10.1. Базові типи даних
- •4.10.2. Перетворення типів
- •Int atoi(char s[]) /*char* s*/
- •4.10.3. Засіб typedef
- •Int curs;
- •4.10.4. Покажчики та масиви
- •Void * p;
- •Int array[12];
- •Void f(int a[])
- •Int f(char * s)
- •Наведемо деякі приклади розв'язання задач.
- •Int shift; /*відступ*/
- •Int count[n]; /*кількість монет даного типу (коефіцієнти ai)*/
- •Int coin;
- •Int sum; /*монета, яку міняємо*/
- •Int maxcoin; /*індекс по масиву cost[] монети максимальної вартості, допустимої при даному розміні.*/
- •If(count[I])
- •If(maxcoin)
- •Int* ctranspon (int *a,int n,int m)
- •Void dobutok(int* a, int* b, int** c, int n, int m)
- •Int n,m,I,size;
- •Int main()
- •4.10.5. Структури та об'єднання
- •Розглянемо деякі приклади розв'язання задач.
- •Int hashfunc(key); int eqkey(key, key);
- •Void freeval(val); void setval(val, val);
- •Void freekey(key); void setkey(key, key);
- •Int hashfunc(key key){
- •Val val; /*значення*/
- •Void set(key key, val val){
- •Void printcell(struct cell *ptr){
- •Void main(void)
- •Зображення чисел у комп'ютері
- •Int main(void)
- •5.1. Системи числення
- •Завдання для самостійної роботи
- •5.2. Правила переведення чисел з однієї системи числення в іншу
- •5.3. Правило визначення точності зображення
- •5.4. Двійкова арифметика
- •5.4.1. Додавання двійкових чисел
- •5.4.2. Зображення від'ємних чисел
- •XXXXXXXX 00000001 00000000.
- •5.4.3. Віднімання двійкових чисел
- •5.4.4. Множення двійкових чисел
- •5.4.5. Ділення двійкових чисел
- •5.5. Ознака переповнення розрядної сітки при арифметичних операціях
- •5.6. Зображення цілих чисел
- •5.7. Зображення дійсних чисел
- •5.8. Керування машинним зображенням чисел та особливості виконання арифметичних операцій
- •Завдання для самостійної роботи
- •Реалізація концепції структурного програмування
- •6.1. Оголошення та визначення функцій
- •Int d;} people;
- •6.2. Формальні та фактичні параметри
- •Void swap(int a,int b)
- •Void swap(int a,int*b)
- •6.3. Функції зі змінною кількістю параметрів
- •Void sum(char *msg,...)
- •6.5. Параметри функції main
- •6.6. Лiтернi покажчики та функцiї
- •Void strcpy(char*s,char*t)
- •Void f(void)
- •6.8. Класи пам'яті
- •Розглянемо деякі приклади розв'язання задач.
- •I, power(2,I),power(-3,I));
- •Void main() { choturukyt b; tochka *a; float s; long n,in; srand(time(null));
- •6.9. Введення–виведення с. Файли та потоки
- •6.9.1. Функції введення–виведення верхнього рівня
- •6.9.2. Функції введення–виведення консольного термінала та порту
- •Int main(void)
- •6.9.3. Функції введення–виведення нижнього рівня
- •Int main(void)
- •Int handle;
- •Розглянемо приклади розв'язання задач.
- •Void main(void)
- •Void main(argc,argv)
- •If(c& masks[I])
- •If (цей рядок довший за найдовший з попередніх)
- •Int max; /*максимальна довжина*/
- •Int len; /*довжиною цього рядка*/
- •Int nwords; /*кількість слів у рядку*/
- •If(!*s) /*рядок закінчився*/
- •Int ctr; /*кількість входжень слова*/
- •If(!strcmp(word,w[I].Wrd)){
- •If(alert){
- •Void main() { float X,y,z,t,s; int I,j,flag,n,k; m1: clrscr();
- •InitBase (void){
- •Int key, /*новий ключ*/
- •InitBase();
- •Завдання для самостійної роботи
- •7.1. Елементи концепції обєктно-орієнтованого програмування
- •Int year;
- •Int year;
- •7.3. Опис протоколу класу
- •7.4.1. Коментарі
- •7.4.2. Прототипи функцій
- •Void f();
- •7.4.5. Перевантаження функцій
- •Int Name (int first)
- •Int Name (unsigned first)
- •Int Name (int first,char*second)
- •7.4.6. Значення формальних параметрів за умовчанням
- •7.4.7. Посилання й покажчики
- •Void increment(int& X)
- •Int anotherint;
- •7.4.10. Покажчик на void
- •Void*void_ptr;
- •Void swap(void*&item1,void*&item2)
- •7.4.11. Зв'язування зі збереженням типів
- •7.4.12. Про структури та об'єднання
- •7.5. Функції-члени класу
- •X *this;
- •Int year;
- •7.6. Конструктори та деструктори
- •7.6.1. Поняття про конструктори
- •Int*data;
- •Int size;
- •7.6.3. Конструктор копіювання
- •Int data[large];
- •Inline Large1 Large1::fast(const Large1 & b)
- •7.7. Глобальні та локальні об'єкти
- •Void main(void)
- •7.8. Статична пам'ять і класи
- •Int statpol::I;
- •Vоid draw()
- •Int large;
- •Int bigwant;
- •Void f() {
- •Void g(int a)
- •7.9. Успадкування
- •7.9.1. Синтаксична реалізація успадкування
- •7.9.2. Правила доступу до полів даних
- •Void f(void)
- •Void g(void){}//...}
- •7.9.3. Конструктори та деструктори в похідних класах
- •7.9.4. Використання заміщуючих функцій-членів
- •Void Display (void); //замiщувальна функцiя
- •Void Region::Display(void)
- •Void Display(void);};
- •Void Population::Display(void)
- •7.9.5. Похідні класи й покажчики
- •7.9.6. Ієрархія типів
- •XyValue(int_x,int_y):X(_x),y(_y)
- •XyData(int_x,int_y)
- •7.9.7. Множинне успадкування
- •Void SetLoc(int_x,int_y);};
- •Int data;
- •7.10. Віртуальні функції та класи
- •7.10.1. Віртуальні функції
- •Int value;
- •Virtual int GetValue();
- •Int Value::GetValue(){return value;}
- •7.10.2. Чисті віртуальні функції. Абстрактні класи
- •Virtual void f1(void);
- •Virtual void f2(void);//...}
- •Int index;
- •7.10.3. Віртуальні деструктори
- •7.10.4. Посилання як засіб для реалізації поліморфізму
- •7.10.5. Дещо про механізм віртуальних функцій
- •Virtual int method1(float r);
- •Int data;
- •Void func(void){//тіло}};
- •Virtual public CocaCola {
- •Int size;
- •Void ShowValue(void)
- •Void ShowValues(void);};
- •Void Two::ShowValues(void)
- •7.11.2. Дружні функції
- •Void Show(One &c1,Two &c2)
- •Void Show(One &c1);
- •Void Two::Show(One &c1)
- •7.12. Перевантаження операцій
- •7.12.1. Загальний підхід
- •Void main()
- •7.12.2. Перетворення типів
- •X::operator т();
- •7.12.3. Перевантаження операції індексування масиву
- •Int znach;
- •7.12.4. Перевантаження операції виклику функції
- •Int operator()(void);
- •Int FuncClass::operator()(void)
- •Vidnosh*vec;
- •7.12.5. Перевантаження операції доступу до члена класу
- •7.12.6. Перевантаження операцій інкремента й декремента
- •Int index;
- •Void*operator new(size_t)
- •Void*operator new(size_t);
- •8.1. Функціональні шаблони
- •8.1.1. Визначення й використання шаблонів функцій
- •Void func(t t)
- •Int main(void)
- •8.1.2. Перевантаження шаблонів функції
- •Int main(void)
- •8.1.3. Cпецiалiзованi функцiї шаблона
- •Int main(void){
- •8.2. Шаблони класів
- •8.2.1. Визначення шаблонів класу
- •Void push(t t);
- •Int numitems;
- •8.2.2. Константи й типи як параметри шаблона
- •8.2.3. Використання шаблонних класів
- •Int main(void)
- •8.2.4. Спеціалізація шаблонів класу
- •Void add(t item);
- •Int main(void)
- •IArray.Add(i1);
- •Int main(void)
- •IList.Add(i1);
- •Завдання для самостійної роботи
- •Автоматна технологія програмування
- •If(!stop)printf("не входити");
- •Завдання для самостійної роботи
- •Список літератури
- •Передмова 3
7.4.10. Покажчик на void
Покажчику на тип void можна присвоїти значення покажчика на будь-який базовий тип. Наприклад:
Void*void_ptr;
int*int_ptr=0x256;
void_ptr=int_ptr;
int_ptr=void_ptr;//невiрно
Параметри типу void* найчастіше використовуються при написанні програмних компонент, поведінка яких не залежить від конкретних типів значень. Напишемо функцію, що міняє місцями дві змінні будь-яких типів *:
Void swap(void*&item1,void*&item2)
{void*temp=item1;
item1=item2;
item2=temp;}
main()
{int*i=new int,*j=new int;
*i=5;
*j=20;
swap(i,j);
print("*i=%d*j=%d\n",*i,*j);
float*y=new float;*x=new float;
*x=5.0;
*y=20.0;
swap(x,y);
printf("*x=%f*j=%f\n",*i,*j);}
У деяких версіях компілятора С++ (напр., Borland 3.11) ця функція не працює. Тоді необхідно явно вказувати перетворення типу до void*:
swap((void*)i,(void*)j);
7.4.11. Зв'язування зі збереженням типів
У С++ усі імена функцій кодуються компілятором. Тому для використання С-функцій вони мають бути оголошені:
extern"C"
{//визначення чи прототипи С-функцій}
У цьому випадку компілятор не буде кодувати імена функцій на С, поміщені у фігурні дужки. Зручним є такий спосіб:
extern C
{#include<stdio.h>}
Це приведе до того, що всі прототипи функцій у stdio.h не кодуватимуться. Програма С++ у цьому випадку може використовувати одне чи більше імен функцій зі <stdio.h> без недопустимого перевантаження.
7.4.12. Про структури та об'єднання
У С++ структури та об'єднання мають деякі нові властивості. На відміну від ANSI C, полями структур та об'єднань можуть бути функції. Крім того, структури та об'єднання мають інші властивості, аналогічні й для класів. У літературі інколи класи, структури та об'єднання навіть розглядають разом. Структури та класи відрізняються лише тим, що члени класу за умовчанням мають режим доступу private, а члени структури – public.у. Деякі відмінності мають об'єднання. В об'єднаннях не допускаються ключові слова private, public та protected. Об'єднання не можуть брати участь у механізмі успадкування. У С++ допускаються неіменовані об'єднання:
union{список членів};
Вони визначають об'єкт, а не тип. Імена членів такого об'єднання мають бути унікальними в межах області видимості. Члени використовуються безпосередньо, без операції доступу до них. Однак, оскільки вони є членами об'єднання, то для них виділяється одне й те саме місце, вони мають одну й ту саму адресу. Наприклад:
main()
{union{long l;
unsigned char ch[4]};
cout<<"введіть число типу long:";
cin>>l;
cout<<"молодший байт"<<(int)ch[0]<<"\n";
cout<<"другий байт"<<(int)ch[1]<<"\n";
cout<<"третій байт"<<(int)ch[2]<<"\n";
cout<<"старший байт"<<(int)ch[3]<<"\n";
return 0;}
7.5. Функції-члени класу
7.5.1. Функції-члени в межах
і за межами формального опису класу
Пригадаємо, що тіло функції-члена може бути визначене як у межах формального опису класу, так і за його межами. У першому випадку компілятор розглядає функцію як inline-функцію. Можна явно визначати inline-функцiю за допомогою вiдповiдної директиви:
class x
{int m;
public :
int readm(void);};
inline int x::readm(void)
{return m;}
У цьому прикладі код функції readm вставлятиметься безпосередньо в місце її виклику. Очевидно, що це приведе до зростання швидкодії програми. Розглянутий приклад абсолютно аналогічний ситуації, коли тіло функції розміщується в межах формального опису класу:
class x
{int m;
public:
int readm(void)
{return m;}};
У першому випадку можна не досягти бажаного результату, оскільки реалізація функції-члена (яка вбудовується) має бути доступною компілятору до того, як вона буде викликана. Краще в таких випадках розміщувати тіло в області формального опису класу.
Компілятор з високим рівнем оптимізації може у випадках, коли тіло функції містить багато операторів, не вставляти код програми в місце її виклику, якщо навіть присутній специфікатор inline.
7.5.2. Покажчик this
Як уже зазначалось, у тілі функції-члена оператори мають безпосередній доступ до будь-яких полів даних і функцій-членів, визначених у протоколі. Часто в протоколі опису класу виникає необхідність викликати функцію-член усередині іншої функції-члена. Якщо послідовно дотримуватись ООП, то вкладений виклик функції має інтерпретуватися як передавання повідомлення об'єкту. Об'єкт, що приймає вкладене повідомлення – це той самий об'єкт, який приймає повідомлення верхнього рівня, тобто він має "вміти" передавати повідомлення сам собі. Як вийти з цієї ситуації, щоб повністю підтримувалась концепція ООП? Розв'язується ця проблема таким чином. У С++ будь-яка функція-член класу має додатковий скритий формальний параметр – покажчик на клас, для екземпляра якого викликається функція-член. Причому він завжди ініціалізується системою С++ так, що вказує на об'єкт, для якого викликається функція-член. Іншими словами, будь-яка функція-член класу Х у сигнатурі містить неявне оголошення вигляду
