- •Курс лекций по дисциплине “Основы программирования и алгоритмические языки” Бондарев в.М., Марченко ю.С. Введение
- •Основы алгоритмизации
- •1 Основные этапы решения задачи на эвм
- •1.1 Постановка задачи
- •1.2 Проектирование программы
- •1.3 Разработка алгоритма
- •1.4 Кодирование
- •1.5 Отладка и тестирование программы
- •2 Элементарные алгоритмические структуры
- •2.1 Последовательная алгоритмическая структура
- •2.2 Алгоритмическая структура выбора
- •2.3 Алгоритмическая структура повторения
- •2.4 Комбинация структур
- •2.5 Пошаговая детализация алгоритма
- •2.6 Разработка алгоритма вычисления Sin X
- •2.7 Разработка алгоритма подсчета простых чисел
- •3 Алгоритмы поиска
- •3.1 Поиск наибольшего среди вводимых чисел
- •3.2 Поиск наибольшего числа в массиве
- •3.3 Поиск заданного числа в массиве
- •3.4 Поиск с порогом
- •3.5 Двоичный поиск
- •4 Алгоритмы сортировки
- •4.1 Обменная сортировка
- •4.2 Сортировка слиянием
- •4.3 Сравнение двух алгоритмов сортировки
- •5 Рекурсивные алгоритмы
- •5.1 Простая рекурсия
- •5.2 Ханойские башни
- •5.3 Быстрая обменная сортировка
- •6.2 Простейшая программа
- •6.3 Составление простой программы
- •6.4 Программа сложение двух чисел
- •6.5 Организация повторений
- •6.6 Условный оператор
- •If (выражение) оператор [else оператор].
- •6.7 Оператор цикла for
- •7 Указатели и массивы
- •7.1 Указатели
- •7.2 Разыменование и разадресация
- •7.3 Операции new и delete
- •7.4 Массивы
- •7.5 Многомерные массивы
- •7.6 Связь между массивами и указателями
- •7.7 Массивы в динамической памяти
- •8 Строки и структуры
- •8.1 Встроенный тип char
- •8.2 Строки символов как массивы
- •8.3 Строковые библиотечные функции
- •8.4 Структуры
- •8.5 Объявление структур
- •8.6 Битовые поля
- •8.7 Объединения
- •9 Функции
- •9.1 Функция для сложения чисел
- •9.2 Ссылки
- •9.3 Выходные параметры функции
- •9.4 Ссылка — возвращаемое значение
- •9.5 Одномерные массивы как параметры
- •9.6 Двумерные массивы как параметры
- •10 Еще о функциях
- •10.1 Параметры по умолчанию
- •10.2 Произвольное число параметров
- •10.3 Неиспользуемые параметры
- •10.4 Перегруженные функции
- •10.5 Указатель на функцию
- •Void error(char* p) { /*тело ф-ции*/} ,
- •10.6 Спецификатор inline
- •Inline void error(char* p) { /*тело ф-ции*/}
- •10.7 Макросы
- •11 Ввод и вывод
- •11.1 Разновидности ввода и вывода
- •11.2 Открытие и закрытие потока
- •11.3 Ввод и вывод символов
- •11.4 Ввод и вывод строк
- •11.5 Ввод и вывод записей
- •11.6 Управление указателем файла
- •11.7 Состояние потока
- •11.8 Форматированный вывод
- •11.9 Форматированный ввод
- •11.10 Другие функции форматного ввода и вывода
- •12 Уточнение понятий языка
- •12.1 Объявление, определение, инициализация
- •12.2 Область видимости и время жизни
- •12.3 Типы
- •12.4 Производные типы
- •12.5 Числовые константы
- •12.6 Именные константы
- •12.7 Перечисление
- •12.8 Порядок вычисления выражений
- •13 Операции и операторы
- •13.1 Сводка операций
- •13.2 Сводка операторов
- •13.3 Оператор выражения
- •13.4 Оператор switch
- •13.5 Операторы break и continue
- •13.6 Оператор goto и метки
- •14 Классы
- •14.1 Определение класса
- •14.2 Инкапсуляция
- •14.3 Конструктор
- •14.4 Деструктор
- •14.5 Пример класса — список в динамической памяти
- •14.6 Указатель на себя
- •15 Производные классы
- •15.1 Простое наследование
- •15.2 Списки инициализации
- •15.3 Ключи доступа
- •15.4 Виртуальные функции
- •15.5 Реализация виртуальных функций
- •15.6 Полиморфизм
- •16 Еще о класcах
- •16.1 Статические элементы
- •16.2 Друзья класса
- •16.3 Перегрузка операций
- •16.4 Множественное наследование
- •17.1 Библиотека потоков
- •17.2 Предопределенные потоки
- •17.3 Операции помещения в поток и извлечения из потока
- •17.4 Форматирующие функции-элементы
- •17.5 Флаги форматирования
- •17.6 Манипуляторы
- •18 Еще о потоках
- •18.1 Ошибки потока
- •18.2 Опрос состояния потока
- •18.3 Файловый ввод-вывод с применением потоков
- •18.4 Конструкторы файловых потоков
- •18.5 Функции для открытия и закрытия файлов
- •18.6 Замена буфера потока
- •18.7 Текстовый и бинарный ввод-вывод
- •18.8 Бесформатный ввод и вывод
- •18.9. Часто применяемые функции потока
- •18.10 Форматирование в памяти
- •18.11 Дополнительные возможности ostrstream
- •19 Шаблоны
- •19.1 Шаблоны функций
- •19.2 Перегрузка и специализация шаблонов
- •19.3 Шаблоны классов
- •20 Директивы препроцесора
- •20.1 Директива #define
- •20.2 Директива #include
- •20.3 Условная компиляция
- •20.4 Директива #error
- •20.5 Директива #line
- •20.6 Директива #pragma
- •21.1 Адресация памяти
- •21.2 Модели памяти
- •21.3 Спецификация указателей
- •Int near* var_name;
- •Int* near var_name;
- •21.4 Макросы для указателей
- •21.5 Модификаторы переменных
- •21.6 Модификаторы функций
- •21.7 Соглашения о вызове
- •21.8 Встроенный код ассемблера
- •21.9 Псевдорегистры
- •Литература
- •Содержание
- •21.8 Встроенный код ассемблера ........................................................
- •21.9 Псевдорегистры ............................................................................
19.3 Шаблоны классов
П р и м е р. Шаблон для универсального массива.
template <class T>
class UArr
{
T *v;
int size;
public:
UArr(int);
T& operator[](int i) {return v[i];}
};
Определение метода за пределами декларации класса требует особого синтаксиса заголовка.
template <class T> UArr<T>::Uarr (int n) {
v = new T[n];
size = n;
}
Инициализируют объект класса, указывая аргументы в угловых скобках.
UArr<int> x(20);
UArr<Myclass> y(30);
Вместо параметров-типов подставляют конкретные типы, вместо параметров-констант подставляют константные выражения.
Можно специализировать шаблон класса, предусмотрев для специфических типов явную реализацию отдельных методов.
UArr<char*>::UArr(int n) {...} .
Можно специализировать класс в целом. При этом специальное определение помещают после шаблона и определяют все методы класса.
Вопросы
1. Для чего предназначены шаблоны ?
2. Какие виды параметров бывают у шаблонов функций?
3. С какой целью определяют специализированные функции?
4. Чем отличается заголовок метода шаблона класса от заголовка метода класса, если метод определяется вне декларации класса ?
5. Чем отличается объявление объекта шаблонного класса от объявления объекта обычного класса ?
6. Предложите полезный, с вашей точки зрения, шаблон класса.
20 Директивы препроцесора
Директивы препроцессора начинаются с символа “#” и обрабатываются во время 1-й фазы компиляции. Промежуточный файл не генерируется, но можно использовать отдельный препроцессор CPP.EXE, чтобы получить такой файл.
20.1 Директива #define
С помощью директивы #define можно связать имя с некоторой лексемой или последовательностью лексем т.е. описать макрос (см. раздел 5.7). С помощью директивы #undef эту связь можно разорвать.
20.2 Директива #include
Эта директива предписывает компилятору поместить на ее место содержимое другого файла. Синтаксис директивы
#include <имя_файла>
или
#include "имя_файла".
Если имя_файла не является полным именем, в первом случае поиск происходит только в пределах специфицированных каталогов включаемых файлов. Во втором случае сначала просматривается текущий каталог.
20.3 Условная компиляция
Можно избирательно компилировать части файла. Синтаксис директивы условной компиляции следующий:
#if выражение_1
// эта часть файла компилируется, если выражение_1 истинно
#elif выражение_2
// эта часть файла компилируется, если выражение_1 ложно, а
// выражение_2 истинно
...
#else
// эта часть файла компилируется, когда все выражения ложны
#endif
Директивы #elif и #else могут быть опущены.
П р и м е р. Простое исключение секции кода
#if 0
// исключенная секция кода
#endif
Значения выражений в директивах #if и #elif должны быть целыми константами. В выражениях нельзя использовать операцию sizeof.
В качестве выражения в директивах #if и #elif можно использовать оператор defined . Он проверяет, был ли определен макрос.
П р и м е р. Выбор между секциями кода.
#if defined(NEARPOINTERS)
space = farcoreleft( );
#else
space = coreleft( );
#endif
Директивы #ifdef и #ifndef являются сокращением для директив #if defined и #if !defined соответственно.
П р и м е р. Предотвращение многократной трансляции заголовочного файла sample.h.
#ifndef __SAMPLE_H__
#define __SAMPLE_H__
// здесь содержание заголовочного файла sample.h
#endif
Если файл sample.h окажется многократно включенным в исходный код программы, то при таком “обрамлении” его содержимого будет оттранслировано лишь первое вхождение заголовочного файла.
