Билет 6

Вопрос 1:Указатели и операции с ними в языке c.Примеры.

Указатель — переменная, содержащая адрес объекта. Указатель не несет информации о содержимом объекта, а содержит сведения о том, где размещен объект. Указатели широко используются в программировании на языке Си. Указатели часто используются при работе с массивами.

Память компьютера можно представить в виде последовательности пронумерованных однобайтовых ячеек, с которыми можно работать по отдельности или блоками.

Каждая переменная в памяти имеет свой адрес - номер ячейки, где она расположена, а также свое значение. Указатель — это тоже переменная, которая размещается в памяти. Она тоже имеет адрес, а ее значение является адресом некоторой другой переменной. Переменная, объявленная как указатель, занимает 4 байта в оперативной памяти (в случае 32-битной версии компилятора).

Указатель, как и любая переменная, должен быть объявлен. Общая форма объявления указателя

тип *имя_объекта;

Тип указателя— это тип переменной, адрес которой он содержит.

Для работы с указателями в Си определены две операции:

• операция * (звездочка) — позволяет получить значение объекта по его адресу - определяет значение переменной, которое содержится по адресу, содержащемуся в указателе;

• операция & (амперсанд) — позволяет определить адрес переменной.

Например,

сhar c;   // переменная char *p; // указатель p = &c;  // p = адрес c

Для указанного примера обращение к одним и тем же значениям переменной и адреса представлено в таблице

	Переменная	Указатель
Адрес	&c	p
Значение	c	*p

Пример

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() {

  int a, *b;

  system("chcp 1251");

  system("cls");

  a=134;

  b=&a;

  printf("\n Значение переменной a равно %d.", a);

  printf("\n Адрес переменной a равен %d.", &a);

  printf("\n Данные по адресу указателя b равны %d.",*b);

  printf("\n Значение указателя b равно %d.",b);

  printf("\n Адрес расположения указателя b равен %d.", &b);

  getchar();

  return 0; }

Результат выполнения программы: Расположение в памяти переменной a и указателя b: Необходимо помнить, что компиляторы высокого уровня поддерживают прямой способ адресации: младший байт хранится в ячейке, имеющей младший адрес.

Вопрос 2:Классы в С++:объявление, спецификаторы доступа

1)Классы

Классы в С++ определяются ключевым словом class. Они представляют собой форму структуры, у которой спецификация доступа по умолчанию – private, то есть

class s { ...}

есть сокращенная запись

struct s { private: ...}

Хотя такое определение класса и справедливо, базовым в языке С++ является понятие класса. В С++ принято считать, что структура struct – это просто класс, все члены которого общие, то есть

struct s { ...};

есть просто сокращенная запись

class s { public: ...}

Структуры необходимо использовать в тех случаях, когда сокрытие данных неуместно. В качестве иллюстрации, представим абстрактный тип данных для комплексных чисел с помощью структуры и с помощью класса. Единственное отличие — в использовании ключевых слов: private и public. С использованием структуры:

struct complex {

  void assign(double r, double i);

  void print() { cout << real << "+"<< imag << "i"; } private:

  double real;

  double imag; }; void complex :: assign(double r, double i=0.0) {

  real = r;

  imag = i; }

С использованием структуры:

class complex {

  double real;

  double imag;

public:

  void assign(double r, double i);

  void print() { cout << real << "+"<< imag << "i"; } }; void complex :: assign(double r, double i=0.0) {

  real = r;

  imag = i; }

2)Объявление

В объявлениях в программу вводятся имена переменных, пространств имен, функций, классов и т. д. В объявлениях также указываются типы данных и другие характеристики объявляемых объектов. Перед использованием имени его необходимо объявить. В C++ точка, в которой объявляется имя, определяет, будет ли оно видимо для компилятора. Нельзя сослаться на функцию или класс, объявленные в блоке компиляции после предполагаемой ссылки. Чтобы обойти это ограничение, вы можете использовать опережающее объявление.

Объявление включает в программу одно или несколько имен. Объявления могут возникать в программе несколько раз. Следовательно, классы, структуры, перечисляемые типы и другие пользовательские типы можно объявить для каждого блока компиляции. В отношении этого множественного объявления действует следующее ограничение: все объявления должны быть идентичными. Объявления также служат как определения. Исключение составляют ситуации, когда объявление:

1. является прототипом функции (объявлением функции без тела функции).

2. содержит описатель extern, но не содержит инициализатор (объекты и переменные) или основную часть функции (функции). Это означает, что определение в текущей записи преобразования не является обязательным, и предоставляет имени внешнюю компоновку.

3. Является статическими данными-членом внутри объявления класса.

Поскольку статические данные-члены являются дискретными переменными, общими для всех объектов класса, их необходимо определять и инициализировать за пределами объявления класса. (Дополнительные сведения о классах и членах классов см. в разделе Классы.)

4. является объявлением имени класса без последующего определения, такого как class T;.

5. является оператором typedef.

Ниже приводятся примеры объявлений, которые также являются определениями.

// Declare and define int variables i and j.

int i;

int j = 10;

// Declare enumeration suits.

enum suits { Spades = 1, Clubs, Hearts, Diamonds };

// Declare class CheckBox.

class CheckBox : public Control

{

public:

Boolean IsChecked();

virtual int ChangeState() = 0;

};

К объявлениям, не являющимся определениями, относятся следующие.

extern int i;

char *strchr( const char *Str, const char Target );

Имя считается объявленным сразу после его декларатора, но перед его (необязательным) инициализатором. Дополнительные сведения см. в разделе Точка объявления.

Объявления находятся в области видимости. Область видимости определяет видимость объявленных имен, а также срок жизни определенного объекта (при наличии). Дополнительные сведения о том, как правила области видимости взаимодействуют с объявлениями, см. в разделе Область.

Объявление объекта одновременно является определением, кроме случаев, когда в нем содержится спецификатор класса хранения extern, описанный в разделе Спецификаторы классов хранения. Объявление функции одновременно является определением, если оно не является прототипом. Прототип — это заголовок функции без определения тела функции. Определение объекта выполняет выделение области хранения и соответствующие инициализации этого объекта.

3)Спецификаторы доступа

В С++ члены класса классифицируются в соответствии с правами доступа на следующие три кате­гории: публичные (public), частные (private) и защищенные (protected). Любая функция програм­мы имеет доступ к публичным членам. Доступ к частному члену имеют только функции-члены класса или функции-друзья класса. Защищенные члены аналогичны частным членам. Разница между ними появляется только при наследовании классов.

Когда один класс наследует другой, все публичные члены базового класса становятся публич­ными членами производного класса. В противоположность этому частные члены базового класса не доступны внутри производного класса. Например, рассмотрим следующий фрагмент: class X { int i; int j; public: void get_ij(); void put_ij(); }; class Y: public X { int k; public: int get_k(); void make_k(); };

Класс Y наследует и имеет доступ к публичным функциям get_ij() и put_ij() класса X, но не имеет доступа к i и j, поскольку они являются частными членами X. Во всех случаях частные члены остаются частными, т. е. доступными только в том классе, в котором они объявлены. Таким обра­зом, частные члены не могут участвовать в наследовании.

В связи с тем, что частные члены не могут быть наследованы, возникает интересный вопрос: что если необходимо оставить член частным и вместе с тем позволить использовать его производным классам? Для таких целей имеется другое ключевое слово — protected (защищенный). Защищен­ный член подобен частному, за исключением механизма наследования. При наследовании защи­щенного члена производный класс также имеет к нему доступ. Таким образом, указав специфи­катор доступа protected, можно позволить использовать член внутри иерархии классов и запретить доступ к нему извне этой иерархии. Например: class X { protected: int i; int j; public: void get_ij(); void put_ij(); }; class Y: public X { int k; public: int get_k(); void make_k(); };

Здесь класс Y имеет доступ к i и j, и в то же время они остаются недоступными для остальной части программы. Когда элемент объявляется защищенным, доступ к нему ограничивается, но вместе с тем можно наследовать права доступа. В отличие от этого в случае частных членов дос­туп не наследуется.

Другой важной особенностью ключевых слов private, protected и public служит то, что они могут появляться в объявлении в любом порядке и в любом количестве. Например, следующий код является вполне законным: class my_class { protected: int i; int j; public: void f1(); void f2(); protected: int a; public: int b; };

Однако считается хорошим стилем, чтобы каждый из спецификаторов доступа встречался в объяв­лении класса не более одного раза.

Билет 7