- •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
- •1.2. Класифікація внутрішніх структур алгоритмів
- •1. Ввести а,b.
- •3. Вивести значення s.
- •4. Кінець.
- •6. Закінчити роботу.
- •1. Ввести число n.
- •6. Перехід до п.3.
- •7. Друк к.
- •8. Кінець.
- •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)
- •Завдання для самостійної роботи
- •Зображення чисел у комп'ютері
- •Int main(void)
- •5.1. Системи числення
- •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
Void Show(One &c1);
};
class One {
friend void Two::Show(One &c1);
private:
char*s1;
public:
One(){s1="testing";}
};
main()
{
One c1;
Two c2;
c2.Show(c1);
return 0;}
Void Two::Show(One &c1)
{cout<<c1.s1<<"\n";}
Бачимо, що порядок оголошень класів змінився (порівняно з попереднім прикладом), оскільки клас, який містить прототип функції-члена, має оголошуватись раніше класу, який визначає функцію-член дружньою.
7.12. Перевантаження операцій
7.12.1. Загальний підхід
У С++ допускається перевантаження операцій. Така можливість надається при роботі з класами. Для перевантаження операцій використовується ключове слово operator. Щоб перевантажити операцію, необхiдно описати функцiю вигляду
<mun>operator<знак операцiї>(параметри).
Перевантажувати можна всi операцiї, крім "*", "::"," sizeof" та ".".
Існує два основних способи визначення перевантажених операцій:
1. Перевантажені операції оголошуються як функції, дружні до класу.
2. Перевантажені операції є членами класу.
Наприклад:
class complex{
public:
double re,im;
complex(){}
complex (double r,double i)
{re=r, im=i;}
friend complex operator+(complex,complex);
};
Void main()
{complex a=complex(1,3.1);
complex b=complex(1.2,2);
complex c=b;
a=b+c; //(1)
c=a+complex(1,2);} //(2)
complex operator+(complex a,complex b)
{complex c;
c.re=a.re+b.re;
c.im=a.im+b.im;
return c;}
Замiсть (1)–(2) можна записати:
а=operator+(b,c);
c=operator(a,complex(1,2));
Бачимо, що, оголосивши перевантажену операцію + як дружню функцію до класу, можемо вільно використовувати значок + відносно екземплярів класу. Причому в точках, де розташована перевантажена операція, відбувається виклик відповідної функції (у даному випадку – operatop+). Очевидно, що компілятор буде розрізняти + перевантажений і + звичайний. Якщо десь буде фігурувати звичайний арифметичний вираз, то жодних конфліктів не виникне. Іншими словами, перевантажуючи операції, ми ніби розширюємо поле їх дії на відповідні екземпляри класів. Порожній void-конструктор класу complex необхідний для коректного оголошення екземпляра класу c у функції operator+().
Перепишемо приклад так, щоб перевантажена операція була членом класу:
class complex {
public:
double re,im;
complex(){};
complex(double r,double i)
{re=r;im=i;}
complex operator+(complex);}
complex complex::operator+(complex a)
{
a.re+=re;
a.im+=im;
return a;}
Бачимо, що в перевантаженій операції +, на відміну від попереднього прикладу, є один формальний параметр типу complex. Другий просто не потрібен. Адже другим параметром виступає покажчик на об'єкт this, для якого викликається функція-член.
Для перевантажених операцій обов’язково має зберігатися така сама кількість операндів, яка була й у базовій операції. Наприклад:
class x {
friend x operator – (x);
friend x operator – (x,x)
friend x operator – (); //помилка
friend x operator – (x,x,x); //помилка};
У першій і другій перевантаженій операціях кількість операндів нормальна: перший мінус – унарний, другий – бінарний. У третій і четвертій є помилка, оскільки не існує базових операцій з відповідною кількістю операндів.
Згадаємо особливість мови С(С++), яка полягає у відсутності можливості роботи зі складеними типами даних як з одним цілим. Використовуючи перевантаження, ми можемо самі створювати потрібні типи. Розглянемо, наприклад, клас
class string {
private:
char value[100];
public:
string(){value[0]=0;}
string(const char*s)
{strcpy(value,s);}
long GetValue(void){return atol(value);}
friend long operator+(string a,string b);
friend long operator – (string a,string b);};
main()
{
string a="1234";
string b="4321";
cout<<"\na+b+6="<<(a+b+6);
cout<<"\na-b+10="<<(a-b+10)<<'\n';}
long operator+(string a,string b)
{return(atol(a.value)+atol(b.value));}
long operator – (string a,string b)
{return(atol(a.value) – atol(b.value));}
Перепишемо приклад, щоб перевантажені операції були членами класу:
class String {
private:
char value[100];
public:
String(){value [0]=0;}
String (const char*s);
long GetValue(void){return atol(value);}
long operator+(String b);
long operator – (String a);};
main()
{String a="1234";
String b="4321";
cout<<"\na+b+6="<<(a+b+6);
cout<<"\na-b+10="<<(a-b+10)<<'\n';
return 0;}
String::String(const char*s)
{strcpy(value,s);
}
long String::operator+(String b)
{return(atol(value)+atol(b.value));}
long String::operator – (String a)
{return(atol(a.value) – atol(value));}
Як видно з наведених прикладів, для будь-якої перевантаженої бінарної операції @ вираз aa @ bb інтерпретується як operator @ (aa,bb) чи aa. operator @ (bb) залежно від того, як визначена дана операція (функція-член чи функція-друг). Звідси бачимо, що перевантажена функція-член не може мати перший параметр-елемент основного типу. Адже 2 @ aa інтерпретується як 2.operator @ (aa), що не допускається.
Аналогічно для будь-якої унарної операції @ оператор aa@ чи @aa інтерпретується відповідно як operator @(aa) чи aa. operator @ ().