- •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
7.1. Елементи концепції обєктно-орієнтованого програмування
Об'єктно-орієнтована парадигма (ООП) зумовлює специфічний підхід до розробки програмного забезпечення. Її фундаментальна концепцiя полягає в передаванні повiдомлень об'єктам. Для цього необхiдно, щоб процедури визначались в одному програмному об'єкті разом з даними, якими вони маніпулюють. Зазначимо, що в процедурному програмуванні спочатку визначаються структури даних, якi потiм передаються в процедури як параметри.
Існує п'ять компонент ООП:
1 – об'єкт;
2 – повідомлення;
3 – клас;
4 – успадкування;
5 – метод.
Будь-яка об'єктно-орієнтована мова повинна мати властивості абстракції, інкапсуляції, успадкування й поліморфізму.
Об'єкт – це iнкапсульована абстракція, яка включає інформацію про стан і чітко визначену множину протоколу доступу (повідомлення, яке обробляє об'єкт).
Повідомлення – це спеціальний символ, ідентифікатор чи ключове слово (може бути з параметрами чи без), яке зображує дію, що виконується об'єктом.
Клас зображує певний тип об'єктів i задається за допомогою власного опису. Опис класу визначає змінні стану та протокол доступу до об'єктів даного класу. Класи організовуються ієрархічно, причому похідні класи успадковують властивості класів, що їх породжують. У деяких об'єктно-орієнтованих мовах класи також є об'єктами.
Метод існує для кожного повідомлення, визначеного для деякого класу. Він указує реакцію об'єкта на повідомлення. Зазвичай метод складається із низки виразів і може використовувати протокол з іншого класу.
Таким чином, об'єкти належать до окремих класів. Вони обробляють повідомлення відповідно до методів, заданих в описі класу, і мають змінні стану, визначені в цьому описі. Змінні стану можуть мати однакові чи різні значення в різних об'єктах (екземплярах класу).
Розглянемо основні поняття ООП відносно С++.
Клас – це новий тип даних, який вводиться за допомогою ключового слова class.
Об'єкт – це змiнна типу ClassName, де ClassName – ім'я раніше визначеного класу.
Змінні стану – це змінні, оголошені в описі класу. Називатимемо їх полями даних.
Повідомлення, на які може реагувати об'єкт, указується за допомогою прототипів функцій в описі класу. Вони є наборами фактичних значень, що відповідають сигнатурам функцій-членів класу.
Метод – це визначення (реалізація) функції-члена класу.
Абстрагування – це формування зображення про якості чи властивості предмета шляхом уявного виділення деяких його часткових рис.
Інкапсуляція – це об'єднання, закриття в "капсулі" певних конструкцій.
Успадкування – це властивість похідного класу успадковувати властивості базового. При цьому похідний клас може мати свої специфічні властивості. Успадкування дає можливість утворювати ієрархію класів. Існує поняття множинного успадкування, коли похідний клас може бути породжений кількома базовими.
Потрібно розрізняти успадкування та контейнерні відношення. Якщо клас 1 має всі властивості класу 0 i, крім того, якісь додаткові, то в такому випадку виправдана ієрархічна структура (успадкування):
class1<-class0
Про контейнерне відношення говорять, якщо об'єкт класу class0 містить об'єкт класу class1, тобто одне з полів класу class0 має тип class1.
Поліморфізм – це здатність повідомлення викликати різні дії (реакції методів) на етапі виконання програми. Конкретна форма реакції на повідомлення визначається й пов'язується з об'єктом під час виконання програми (пізнє зв'язування). У С++ поліморфізм виявляється в підтримці таких механізмів:
перевантаження функцій (усередині опису класу можна перевантажити функції);
перевантаження операцій;
віртуальні функції.
7.2. Від структур ANSI С до класів С++
Синтаксичною основою реалізації концепції об'єктно-орієнтованого програмування стало введення в С++ нових властивостей структур і класів. Розглянемо, як можна прийти до розуміння необхідності цих властивостей, виходячи з ідеології об'єктно-орієнтованого програмування, поняття об'єкта. Нехай описано, наприклад, таку структуру:
struct Time {