Предварительная инициализация параметров функцииСписок параметров в определении и прототипе функции, кроме согласования типов параметров, имеет ещё одно назначение. Объявление параметра может содержать инициализатор, то есть выражение, которое должно обеспечить параметру присвоение начального значения. Инициализатор параметра не является константным выражением. Начальная инициализация параметров происходит не на стадии компиляции (как, например, выделение памяти под массивы), а непосредственно в ходе выполнения программы. Следующие строки демонстрируют пример объявления функции с инициализацией параметров. Для инициализации параметра ww используется функция XX. int BigVal;int XX(int); int ZZ(int tt, int ww = XX(BigVal)); Второй параметр можно проинициализировать и таким способом, вовсе не указывая его имени. Синтаксис объявления позволяет сделать и такое! int ZZ(int tt, int = XX(BigVal));Единственное условие подобной инициализации - соответствие типа параметра и типа выражения, значение которого используется при начальной инициализации. Прототипы функции могут располагаться в различных областях видимости. Его можно даже разместить в теле определяемой функции. Каждое объявление функции может содержать собственные варианты объявления и инициализации параметров. Но во множестве объявлений одной и той же функции в пределах одной области видимости не допускается повторная инициализация параметров. Всему должен быть положен разумный предел. Кроме того, в C++ действует ещё одно ограничение, связанное с порядком инициализации параметров в пределах области видимости. Инициализация проводится непременно с самого последнего (самого правого) параметра в списке объявлений параметров. Инициализация параметров не допускает пропусков: инициализированные параметры не могут чередоваться с параметрами неинициализированными. int MyF1 (int par1, int par2, int par3, int par4 = 10);int MyF1 (int par1, int par2 = 20, int par3 = 20, int par4); int MyF1 (int par1 = 100, int, int, int); Список параметров в определении функции строится по аналогичным правилам. В списке параметров определения функции также допускаются инициализаторы, в ряде случаев также могут быть опущены имена параметров. Разумеется, включение в заголовок определения функции безымянного параметра затрудняет возможность использования этого параметра в определяемой функции. К безымянному параметру невозможно обращаться по имени. И всё же отказ от использования параметра может быть оправдан. Такие параметры, вернее их спецификаторы, позволяют сократить затраты на модификацию сложных многомодульных программ, когда в результате изменения функции меняется число параметров этой функции. Ненужные параметры могут быть отключены без изменения многочисленных вызовов этой функции. В этом случае имеет смысл сохранить общее количество параметров функции, а имя ненужного параметра из списка параметров удалить. 33передача параметров функции main c++ При создании консольного приложения в языке программирования С++, автоматически создается строка очень похожая на эту:
Эта строка — заголовок главной функции main(), в скобочках объявлены параметры argс и argv. Так вот, если программу запускать через командную строку, то существует возможность передать какую-либо информацию этой программе, для этого и существуют параметры argcи argv[]. Параметр argc имеет тип данных int, и содержит количество параметров, передаваемых в функцию main. Причем argc всегда не меньше 1, даже когда мы не передаем никакой информации, так как первым параметром считается имя функции. Параметр argv[] это массив указателей на строки. Через командную строку можно передать только данные строкового типа. Указатели и строки — это две большие темы, под которые созданы отдельные разделы. Так вот именно через параметр argv[] и передается какая-либо информация. Разработаем программу, которую будем запускать через командную строку Windows, и передавать ей некоторую информацию. Время жизни и область видимости программных объектов Классы памяти.
Время жизни переменной (глобальной или локальной) определяется по следующим правилам. 1. Переменная, объявленная глобально (т.е. вне всех блоков), существует на протяжении всего времени выполнения программы. 2. Локальные переменные (т.е. объявленные внутри блока) с классом памяти register или auto, имеют время жизни только на период выполнения того блока, в котором они объявлены. Если локальная переменная объявлена с классом памяти static или extern, то она имеет время жизни на период выполнения всей программы. Видимость переменных и функций в программе определяется следующими правилами. 1. Переменная, объявленная или определенная глобально, видима от точки объявления или определения до конца исходного файла. Можно сделать переменную видимой и в других исходных файлах, для чего в этих файлах следует ее объявить с классом памяти extern. 2. Переменная, объявленная или определенная локально, видима от точки объявления или определения до конца текущего блока. Такая переменная называется локальной. 3. Переменные из объемлющих блоков, включая переменные объявленные на глобальном уровне, видимы во внутренних блоках. Эту видимость называют вложенной. Если переменная, объявленная внутри блока, имеет то же имя, что и переменная, объявленная в объемлющем блоке, то это разные переменные, и переменная из объемлющего блока во внутреннем блоке будет невидимой. 4. Функции с классом памяти static видимы только в исходном файле, в котором они определены. Всякие другие функции видимы во всей программе. Метки в функциях видимы на протяжении всей функции. Имена формальных параметров, объявленные в списке параметров прототипа функции, видимы только от точки объявления параметра до конца объявления функции. Классы памяти в с++. Существует 4 спецификатора класса памяти: 1) auto 2) register 3) static 4) extern Если класс памяти не указан, он определяется по умолчанию из контекста объявления. Объекты классов auto и register имеют локальное время жизни. Спецификаторы static и extern определяют объекты с глобальным временем жизни, но точный смысл каждого спецификатора зависит от того, находится ли он на внешнем или на внутреннем уровне и от того, является ли объект функцией или переменной. На внутреннем уровне при объявлении переменной может быть использован любой из 4 спецификаторов класса памяти. Если спецификатор опущен, то подразумевается auto fun() { int i; -> auto int i; Переменная с классом памяти auto имеет локальное время жизни. Она видима только в том блоке, в котором объявлена. Память для этой переменной выделяется при входе в блок и освобождается при выходе. При повторном входе в блок память для этой переменной может быть распределена в другом месте. Классы памяти в с++. Существует 4 спецификатора класса памяти: 1) auto 2) register 3) static 4) extern Если класс памяти не указан, он определяется по умолчанию из контекста объявления. Объекты классов auto и register имеют локальное время жизни. Спецификаторы static и extern определяют объекты с глобальным временем жизни, но точный смысл каждого спецификатора зависит от того, находится ли он на внешнем или на внутреннем уровне и от того, является ли объект функцией или переменной. На внутреннем уровне при объявлении переменной может быть использован любой из 4 спецификаторов класса памяти. Если спецификатор опущен, то подразумевается auto fun() { int i; -> auto int i; Переменная с классом памяти auto имеет локальное время жизни. Она видима только в том блоке, в котором объявлена. Память для этой переменной выделяется при входе в блок и освобождается при выходе. При повторном входе в блок память для этой переменной может быть распределена в другом месте. register Предписывает компилятор распределить память под переменную в регистре процессора, если это возможно. Переменная с классом памяти register имеет ту же область видимости, что и auto. Когда компилятор встречает спецификатор register, а свободного регистра не имеется, то для переменной распределяется память auto. Регистровая память, если она имеется, может быть назначена только для переменной типа int и указателей. static Переменные, объявленные на внутреннем уровне со спецификатором static, обеспечивают возможность сохранить значение локальной переменной при выходе из блока и использовать его при следующем входе в блок. extern Переменная, объявленная со спецификатором extern, является ссылкой на переменную с тем же именем, определенную на внешнем уровне в любом исходном файле программы. Цель объявления extern состоит в том, чтобы сделать объявление переменной внешнего уровня видимой внутри блока. 35Инициализация глобальных и локальных переменных Существуют локальные и глобальные переменные. Так вот, переменные, объявленные внутри функции, называются локальными. Локальные переменные имеют свои области видимости, этими областями являются функции, в которых объявлены переменные. Таким образом, в разных функциях можно использовать переменные с одинаковыми именами, что в свою очередь очень удобно. Разделение переменных на глобальные и локальные соответствует одному из главных правил программирования, а именно – принципу наименьших привилегий. То есть, переменные, объявленные внутри одной функции, должны быть доступны только для этой функции и ни чему другому, в конце концов, они создавались именно для этой функции. Глобальные переменные объявляются вне тела какой-либо функции, и поэтому область видимости таких переменных распространяется на всю программу. Обычно глобальные переменные объявляются перед главной функцией, но можно объявлять и после функции main(), но тогда данная переменная не будет доступна в функции main(). Разработаем программу, в которой будут объявлены две переменные, локальная и глобальная, с одинаковым именем. 37Динамические массивы. Особенности выделения и освобождения памяти для многомерных массивов. Динамическим называется массив, размер которого может меняться во время исполнения программы. Для изменения размера динамического массива язык программирования, поддерживающий такие массивы, должен предоставлять встроенную функцию или оператор. Динамические массивы дают возможность более гибкой работы с данными, так как позволяют не прогнозировать хранимые объёмы данных, а регулировать размер массива в соответствии с реально необходимыми объёмами. В отличие от динамических массивов существуют статические массивы и массивы переменной длины. Размер статического массива определяется на момент компиляции программы. Размер массива переменной длины определяется во время выполнения программы. Отличием динамического массива от массива переменной длины является автоматическое изменение размеров, что не трудно реализуется в случаях его отсутствия, поэтому часто не различают массивы переменной длины с динамическими массивами. Динамические массивы ограниченного размера и их объём[] Простейший динамический массив - это массив с фиксированным размером длинны, который делится на две части: в первой хранятся элементы динамического массива, а вторая часть является резервной или неиспользуемой. Вы можете добавлять или удалять элементы в конец динамического массива в определённое время используя резервное пространство массива, до тех пор, пока оно не исчерпается. Число элементов, используемых в динамических массивах это логический размер или просто размер, в то время как размер основного массива называется объёмом динамического массива или физическим размером, который является максимально возможным размером, без переопределения размера данных. В приложениях, где логический размер ограничен, достаточна структура данных фиксированного размера. Это может привести к неприятным последствиям, поскольку больше пространства может понадобится позже. Однако многие программисты предпочитают писать код с использованием массивов способных к изменению размеров с самого начала, а затем, на этапе оптимизации, некоторые массивы заменяют на массивы с фиксированным размером. Изменение размеров базового массива является дорогой задачей, она обычно включает в себя копирование всего содержимого массива. 38Директивы препроцессора. Макроопределения. Почти все программы на языке С++ используют специальные команды для компилятора, которые называются директивами. В общем случае директива – это указание компилятору языка С++ выполнить то или иное действие в момент компиляции программы. Существует строго определенный набор возможных директив, который включает в себя следующие определения: #define, #elif, #else, #endif, #if, #ifdef, #ifndef, #include, #undef. Директива #define используется для задания констант, ключевых слов, операторов и выражений, используемых в программе. Общий синтаксис данной директивы имеет следующий вид: #define <идентификатор> <текст> или #define <идентификатор> (<список параметров>) <текст> Директива #undef отменяет определение, введенное ранее директивой #define. Предположим, что на каком-либо участке программы нужно отменить определение константы FOUR. Это достигается следующей командой: #undef FOUR Отличие директивы #if от директив #ifdef и #ifndef заключается в возможности проверки более разнообразных условий, а не только существует или нет какие-либо константы. Например, с помощью директивы #if можно проводить такую проверку: Используемая в приведенных примерах директива #include позволяет добавлять в программу ранее написанные программы и сохраненные в виде файлов. Например, строка #include < stdio.h > Макроопределение - директива #define Макроопределение, или макроподстановка - пожалуй, самая мощная директива препроцессора. И вместе с тем самая коварная. Давайте посмотрим, как ей пользоваться. Взгляните на такой кусочек программы: int x[100]; for (i=0; i<100; i++) { Этот код считает значения функций fx и fy в 100 точках - например, для того, чтобы потом построить их графики. Если нам понадобится увеличить количество точек, придется в трех местах заменять 100 на другое число - и писанины много, и ошибиться легко. 45Шаблоны функций. Шабло́ны (англ. template) — средство языка C++, предназначенное для кодирования обобщённых алгоритмов, без привязки к некоторым параметрам (например, типам данных, размерам буферов, значениям по умолчанию). В C++ возможно создание шаблонов функций и классов. Шаблоны позволяют создавать параметризованные классы и функции. Параметром может быть любой тип или значение одного из допустимых типов (целое число, enum, указатель на любой объект с глобально доступным именем, ссылка). Например, нам нужен какой-то класс: class SomeClass{ int SomeValue; int SomeArray[20];...};Для одной конкретной цели мы можем использовать этот класс. Но, вдруг, цель немного изменилась, и нужен еще один класс. Теперь нужно 30 элементов массива SomeArray и вещественный тип SomeValue элементов SomeArray. Тогда мы можем абстрагироваться от конкретных типов и использовать шаблоны с параметрами. Синтаксис: в начале перед объявлением класса напишем слово template и укажем параметры в угловых скобках. В нашем примере: template < int ArrayLength, typename SomeValueType > class SomeClass{ SomeValueType SomeValue; SomeValueType SomeArray[ ArrayLength ];...};Тогда для первой модели пишем: SomeClass < 20, int > SomeVariable;для второй: SomeClass < 30, double > SomeVariable2;Хотя шаблоны предоставляют краткую форму записи участка кода, на самом деле их использование не сокращает исполнимый код, так как для каждого набора параметров компиляторсоздаёт отдельный экземпляр функции или класса. 46 Шаблоны классов. Любой шаблон начинается со слова template, будь то шаблон функции или шаблон класса. После ключевого словаtemplate идут угловые скобки - < >, в которых перечисляется список параметров шаблона. Каждому параметру должно предшествовать зарезервированное слово class или typename. Отсутствие этих ключевых слов будет расцениваться компилятором как синтаксическая ошибка. Некоторые примеры объявления шаблонов. Ключевое слово typename говорит о том, что в шаблоне будет использоваться встроенный тип данных, такой как: int, double,float, char и т. д. А ключевое слово class сообщает компилятору, что в шаблоне функции в качестве параметра будут использоваться пользовательские типы данных, то есть классы. Но не в коем случае не путайте параметр шаблона и шаблон класса. Если нам надо создать шаблон класса, с одним параметром типа int и char, шаблон класса будет выглядеть так. Как видите шаблон класса Stack объявлен и определен в файле с main-функцией. Конечно же такой способ утилизации шаблонов никуда не годится, но для примера сойдет. В строках 7 — 20 объявлен интерфейс шаблона класса. Объявление класса выполняется привычным для нас образом, а перед классом находится объявление шаблона, в строке 7. При объявлении шаблона класса, всегда используйте такой синтаксис. Строки 47 — 100 содержат элемент-функции шаблона класса Stack, причем перед каждой функцией необходимо объявлять шаблон, точно такой же, как и перед классом - template <typename T>. То есть получается, элемент-функции шаблона класса, объявляются точно также, как и обычные шаблоны функций. Если бы мы описали реализацию методов внутри класса, то заголовок шаблона - template <typename T> для каждой функции прописывать не надо. Чтобы привязать каждую элемент-функцию к шаблону класса, как обычно используем бинарную операцию разрешения области действия —:: с именем шаблона класса - Stack<T>. Что мы и сделали в строках 49, 58, 68, 83, 96. Обратите внимание на объявление объекта myStack шаблона класса Stack в функции main, строка 24. В угловых скобочка необходимо явно указывать используемый тип данных, в шаблонах функций этого делать не нужно было. Далее в mainзапускаются некоторые функции, которые демонстрируют работу шаблона класса Stack. Результат работы программы смотрим ниже. 47Библиотека STL. Другие библиотеки контейнерных классов.
|
