- •В.В. Чуркин технологии программирования
- •Содержание
- •Введение
- •Указатели. Операции над указателями Операции адресации и разыменования.
- •Арифметические операции.
- •Присваивание указателей.
- •Смещение и индексирование указателей.
- •Функции
- •Объявление функции (прототип)
- •Параметры функции
- •Встроенные функции
- •Функции с параметрами со значениями по умолчанию
- •Параметры функции main()
- •Рекурсивные функции
- •Перегрузка функций
- •Шаблоны функций
- •Указатели на функции
- •Объявление и инициализация массива указателей на функции:
- •Указатель на функцию как возвращаемое функцией значение
- •Выделение и освобождение динамической памяти
- •Символьные и строковые данные Символьные константы
- •Строковые константы (строки)
- •Символьные переменные
- •Строки – переменные
- •Специальные функции ввода-вывода строк
- •Стандартная библиотека функций языка с
- •Файлы Потоковый ввод-вывод в языке с Функции верхнего уровня файлового ввода-вывода
- •Открытие и закрытие потока
- •Текстовый режим
- •Бинарный режим
- •Закрытие файла
- •Функции в языке c для работы с файлами
- •Двоичный (бинарный) режим обмена с файлами
- •Строковый обмен с файлами
- •Форматный обмен с файлами
- •Позиционирование в потоке
- •Ввод-вывод нижнего уровня
- •Открытие / закрытие файла
- •Чтение и запись данных
- •Произвольный доступ к файлу
- •Позиционирование файлов
- •Сортировки числовых массивов Принцип наименьших привилегий
- •Обменная сортировка (SwapSort)
- •Сортировка выбором (SelectSort)
- •Пузырьковая сортировка (BubbleSort)
- •Сортировка вставками (InsertSort)
- •Быстрая сортировка (QuickSort)
- •Поиск в числовых массивах
- •Структуры
- •Форматы определения структурных типов
- •Форматы определения объектов структурных типов
- •Операции над объектами структурного типа
- •Доступ к элементам объектов структурного типа
- •Структуры, массивы и указатели
- •Объединения (смеси)
- •Оператор switch (переключатель)
- •Динамические структуры данных
- •Реализация стека с помощью массива
- •Очередь
- •Очередь приоритетов
- •Реализация очереди с помощью массива
- •Линейные списки
- •Функции для работы с двунаправленным линейным списком
- •Реализация списка с помощью массивов
- •Поиск хэшированием
- •Бинарные деревья
- •Бинарное упорядоченное дерево (дерево поиска)
- •Идеально сбалансированное дерево
- •Операции с бинарным упорядоченным деревом
- •Удаление узла из дерева
- •Обход (просмотр) дерева
- •Реализация дерева с помощью массивов
- •Вывод динамических структур в файл и чтение их из файла
- •Сбалансированные (avl) деревья
- •Алгоритм avl-вставки.
- •Повороты
- •Классы и объектно-ориентированное программирование
- •Объявление класса
- •Определение класса (реализация класса)
- •Использование класса (драйвер класса)
- •Доступ к элементам класса
- •Отделение интерфейса от реализации
- •Обслуживающие функции-утилиты
- •Конструкторы
- •Windows-программы в Builder
- •Структура головного файла проекта
- •Структура заголовочного файла модуля формы (“Unit1.H”)
- •Структура файла реализации модуля формы (“Unit1.Cpp”)
- •Области видимости (или области действия) переменных в блоках. Время жизни переменных
- •Доступ к свойствам и функциям-элементам (методам) объектов, переменным и функциям в приложении, содержащем одну форму
- •Константные объекты и константные функции-элементы
- •Перегрузка операций
- •Перегрузка унарных операций
- •Перегрузка бинарных операций
- •Перегрузка операции присваивания
- •Перегрузка операции приведения типа
- •Перегрузка операции индексирования []
- •Композиция классов
- •Дружественные функции класса
- •Дружественный класс
- •Использование указателя this
- •Статические элементы класса
- •Шаблон класса для статически и динамически создаваемых объектов
- •Конструктор 1
- •Деструктор
- •Вызовы конструкторов и деструкторов
- •Перегруженная операция присваивания
- •Конструктор 2 (конструктор копирования, конструктор копии)
- •Наследование. Иерархия классов.
- •Ключи доступа
- •Пример простого наследования (точка, круг)
- •Правила наследования функций-элементов. Вызовы конструкторов и деструкторов в иерархии
- •Виртуальные функции и полиморфизм
- •Правила определения и наследования виртуальных функций
- •Позднее (динамическое) связывание
- •Полиморфизм. Абстрактные и конкретные классы
- •Учебная литература (основная)
- •Учебная литература (для углубленного изучения)
- •Учебно-методические издания
Введение
По учебному плану дисциплине «Технологии программирования» предшествует дисциплина «Информатика». Предполагается, что при прохождении дисциплины «Информатика» студенты изучат вводную часть языка С – числовые типы, операции – арифметические, логические, отношения, математические функции, а также основы структурного и модульного программирования. Поэтому изучение дисциплины «Технологии программирования» начинается с указазателей и операций над указателями. Далее рассматриваются наиболее актуальные вопросы построения и использования функций. Затем рассмотрено выделение и освобождение динамической памяти в С и С++, формирование числовых одномерных массивов и матриц в динамической памяти. Следующий раздел посвящен изучению символьных и строковых данных, приведены примеры библиотечных функций для работы с такими данными. Затем рассмотрена работа с файлами – в языке С на верхнем и нижнем уровне, и в языке С++. Далее подробно изложены классические сортировки числовых массивов. Здесь же продемонстрировано применение принципа наименьших привилегий. Затем зассмотрен линейный поиск в неотсортированном массиве и бинарный поиск в отсортированном массиве. Последующий лекционный материал посвящен типам – структурам, объединениям, перечислениям. Рассмотрены динамические структуры данных – стеки, очереди, списки, деревья. Достаточно подробно рассмотрены классы, перегрузка операций. Даны необходимые пояснения к использованию в лабораторных работах класса формы в среде Builder. Продемонстрированы особенности классов для динамически создаваемых объектов. В заключение даны основные понятия наследования классов, механизма управления объектами иерархии классов.
Указатели. Операции над указателями Операции адресации и разыменования.
int x=3;
Этим объявлением в статической оперативной памяти выделяется ячейка под целую переменную с именем x, в которую затем заносится число 3. В этом случае говорят, что x прямо ссылается на переменную со значением 3. Например, в операторе
cout<<x<<endl;// вывод числа 3 на экран.
int* xptr; xptr=&x;
Объявлен указатель xptr на целое число. В статической оперативной памяти под указатель выделяется 4 байта. В операторе xptr=&x; указателю xptr присваивается адрес переменной x, в которой находится число 3.
Имя xptr – это имя указателя, или имя переменной, значением которой является адрес.
Операция & - это операция адресации (унарная операция), которая возвращает адрес своего операнда (здесь - переменной x).
Для доступа к данным (в данном случае к числу 3) через указатель xptr к последнему применяют унарную операцию косвенной адресации, или разыменования - *, которая возвращает значение объекта, на которую указывает её операнд (здесь - указатель xptr). В этом случае говорят, что xptr косвенно ссылается на переменную со значением 3. Например,
cout<<*xptr<<endl; //вывод числа 3 на экран.
Операции адресации & и разыменования * дополняют друг друга:
cout<<&x<<endl //0xfff4
<<xptr<<endl; //0xfff4
cout<<&*xptr<<endl //0xfff4
<<*&xptr<<endl; //0xfff4
В этих операторах на экран выводится адрес переменной x в виде шестнадцатеричного числа 0xfff4.
Примечание. Указатель на void, например, void* p, т.е. p, не может быть разыменован (*p – неверно).
