Programozási Nyelvek (C++) Gyakorlat Gyak 02

Programozási Nyelvek (C++) Gyakorlat

Gyak 02.

Török Márktmark@caesar.elte.hu

D-2.620

1

Tartalom

• Erősen típusos nyelvek fogalma• Vezérlési szerkezetek• Mutatók és dereferálás• Függvények bevezetése• Paraméterátadás• Kódelemzés

Típusozás

• Erősen és gyengén típusos nyelvek• Statikus és dinamikus típusrendszerek

Típusozás

• Típus: névvel azonosított halmaz, melyen műveleteket értelmezünk.– értékhalmaz– típusműveletek

Erősen típusos nyelv

• Különböző típusú értékek hogyan adhatóak egymásnak értékül.

• Valójában nincs egzakt meghatározás rá.• Forrás:

Ada for the C++ or Java Developer, Quentin Ochem, Technical Papers, AdaCore

• Nincs implicit típuskonverzió• Operandusok azonos típusúak

– Primitív művelet esetén– A standard műveletekre értjük, a túlterhelés más!

Erősen típusos nyelv (Ada)procedure Strong_Typing is

Alpha : Integer := 1 ; Beta : Integer := 10 ; Result : Float;

begin Result := Float ( Alpha ) / Float ( Beta ) ; --

0.1end Strong;

Gyengén típusos nyelv

• Implicit típuskonverzió– Bővítő automatikus– Szűkítő típuskényszerítéssel

• Hibás végeredmény– Konverzió néha kerekít

Gyengén típusos nyelv (C++)void weakTyping ( void ) {

int alpha = 1 ; int beta = 10 ; float result; result = alpha / beta; // 0

}

Gyengén típusos nyelv (Java)void weakTyping () {

int alpha = 1 ; int beta = 10 ; float result; result = alpha / beta; // 0

}

Statikus típusrendszer

• Statikus típusrendszerű nyelv– Minden változódeklarációkor meg kell adni az adott változó

típusát.– Azaz fordítási időben minden változóról, minden függvény

paraméteréről, illetve minden függvény (művelet) visszatérési értékéről kell tudni, hogy milyen típusú.

– Def szerint: a típus meghatározza, hogy milyen műveleteket végezhetek el rajta.

Dinamikus típusrendszer

• Értelmezett (interpretált) nyelvek• Automatikus memóriakezelés

– Trükközni mindig lehet• Deklaráció típus nélkül

– Az inicializáláskor dől el, hogy milyen a típusa a változónak

• Függvények esetén – Nincs visszatérési típus deklarálva– Paraméterátadás: Duck-typing

Alap típusok és módosítók• Típusok: int, float, double, char, (bool már csak C++-ben)

Modifiers: short, long, signed, unsigned• int:

– short int: -32,768 -> +32,767 (16 bit)– unsigned short int: 0 -> +65,535 (16 bit)– unsigned int: 0 -> +4,294,967,295 (32 bit)– int: -2,147,483,648 -> +2,147,483,647 (32 bit)– long int: -2,147,483,648 -> +2,147,483,647 (32 bit)

• char: – signed char : -128 -> +127– unsigned char: 0 -> +255

• float: 32 bit• double:

– double : 96 bit– long double : 64 bit

Erőssen (?) típusos nyelv (Na, mégegyszer)

• Házi feladat: Hogy is van ez?#include <stdio.h>

int main() { short s = 10; short int si = 1; printf ("s : %f\t, si : %f\n", sizeof(s), sizeof(si));}

Típusos nyelv#include <stdio.h>

int main() { short s = 10; short int si = 1; printf ("s : %d\t, si : %d\n", sizeof(s), sizeof(si));}

Erőssen (?) típusos nyelv

• Házi feladat: Hogy is van ez?#include <stdio.h>

int main() { short s = 10; short int si = 1; printf ("s : %f\t, si : %f\n", sizeof(s), sizeof(si));}

A float leveszi a memóriából azt a részt, ami neki kell, így viszont az intnek egy része kimarad!

C++ típusrendszere

• C++-ben a leggyakoribb alaptípusok:– Egész számok típusa: int, short int, long int– Lebegopontos számok típusa: float, double, long double– Logikai típus: bool

• C-ben int volt a bool megfelelője!– Karakter típus: char– Karakterlánc típus: string

• Ez C-ben char*

C++ típusrendszere

• C++11 újdonságai– auto

• fordítás idejű típuskikövetkeztetés– register

• Regiszterekbe rakja az értékét a változónak a memória helyett, gyorsabb elérést biztosít

– dectype

Statikus típusrendszer (C++-ben)

int main(){

auto i;return 0;

}

error: declaration of ‘auto i’ has no initializer

Statikus típusrendszer (C++-ben)

int main(){

auto i;i = 12;return 0;

}

error: declaration of ‘auto i’ has no initializer

Statikus típusrendszer (C++-ben)

int main(){

auto i = 12;return 0;

}

Statikus típusrendszer (C++-ben)#include <iostream>#include <typeinfo>

int main(){

auto i = 12;std::cout << typeid(i).name(); // ireturn 0;

}

Statikus típusrendszer (C++-ben)#include <iostream>#include <typeinfo>class Clazz;int main(){

auto i = new Clazz();std::cout << typeid(i).name();return 0;

}error: unable to deduce ’auto’ from ’<expression error>’

Statikus típusrendszer (C++-ben)#include <iostream>#include <typeinfo>

class Clazz { };

int main(){

auto i = new Clazz();std::cout << typeid(i).name(); // PlClazzreturn 0;

}

Statikus típusrendszer (C++-ben)

• Függvény visszatérési értékének típusa és a függvény paramétere nem lehet auto típusú!

Statikus típusrendszer (C++-ben)

int main(){

register int i = 12;return 0;

}

Statikus típusrendszer (C++-ben)#include <iostream>#include <typeinfo>

int main(){

int i = 12;decltype(i) j = ’c’;std::cout << typeid(j).name(); // ireturn 0;

}

Statikus típusrendszer (C++-ben)

• Más, statikus típusrendszerű nyelvek (C/C++):• Java, C#• Ada (Erősen típusos! Láttuk!)

•Dinamikus típusrendszerű nyelvek:• Python, Ruby, Perl• Lua • JavaScript (Elképesztő gyenge lábakon álló típusrendszer)

Deklaráció és értékadás

• Deklaráció:– típusnév változónév1;– típusnév változónév1, változónév2, …;

• Értékadás:– változónév = érték;– típusnév változónév = érték;

• Kezdeti érték:– undefined, ha nincs inicializáció.

Deklaráció és értékadás

int main(){

int i;i = 0;int k;

}

Deklaráció és értékadás

int main(){

int i = 0;int k;

}

Deklaráció és értékadás• C-ben:

#include <stdio.h>

int main() { int i, j, k = 0; printf("%d | %d | %d", i, j, k); return 0;}

Deklaráció és értékadás• C-ben:

– Fordítás: gcc dek01.c -o dek01 –Wall

– Fordítás eredménye:dek01.c: In function ‘main’:dek01.c:5: warning: ‘i’ is used uninitialized in this functiondek01.c:5: warning: ‘j’ is used uninitialized in this function

• Már gondolhatjuk az előrejelzésből: Nem sikerült, amit szeretnénk!– Output:

2826228 | 134513739 | 0• Nem tudunk egy lépésben deklarálni és értékül adni?• Vagy mégis?!?!

Deklaráció és értékadás• C-ben:

#include <stdio.h>

int main() { int i = j = k = 0; printf("%d | %d | %d", i, j, k); return 0;}

Deklaráció és értékadás• C-ben:

– Fordítás: gcc dek01.c -o dek01 –Wall

– Fordítás eredménye:dek01.c: In function ‘main’:dek01.c:5: error: ‘j’ undeclared (first use in this function)dek01.c:5: error: (Each undeclared identifier is reported only

oncedek01.c:5: error: for each function it appears in.)dek01.c:5: error: ‘k’ undeclared (first use in this function)

• Error!• Más út?

Deklaráció és értékadás• C-ben:

#include <stdio.h>

int main() { int i, j, k; i = j = k = 0; printf("%d | %d | %d", i, j, k); return 0;}

Deklaráció és értékadás• C-ben:

– Fordítás: gcc dek01.c -o dek01 –Wall

– Fordítás eredménye: Nincs hiba, sem warning!• Siker!

– Output:0 | 0 | 0

• Nem tudunk egy lépésben deklarálni és értékül adni?Nem tudunk egy lépésben deklarálni és értékül adni!

• Házi feladat:És ha egy lépésben deklarálunk, és ott adunk értéket külön-külön az elemeknek?

Deklaráció és értékadás• Hogy megy ez C++-ben?

#include <iostream>

int main() { int i, j, k = 0; std::cout << "|" << i << "|" << j << "|" << k;}• Szokásos történet!

Deklaráció és értékadás• Hogy néz ez ki másik nyelveken? Nézzük meg Adában!

with ada.text_io;

procedure dek01inada is i, j, k : integer := 0;begin ada.text_io.put_line( Integer'Image(i)

& Integer'Image(j) & Integer'Image(k));

end dek01inada;

Deklaráció és értékadás• Az output:$ gnatmake dek01inada.adb …$ ./dek01inada 0 0 0

• Siker! Adában meg lehet csinálni!

Üres utasítás

• A jó öreg skip!• ;

int main(){

;;; // három üres utasításreturn 0;

}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás:– Feltétel vizsgálata– Ez lehet egész, logikai vagy object– Ha nem if, akkor else. Ez opcionális– Ha nem if, akkor else if. Ez is opcionális.– else if után jöhet több else if.– else if után jöhet a végén else, opcionálisan.

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás (C):

#include <stdio.h>

int main() { int i = 10; if ( i < 15 ) // log kif! { // ... } return 0;}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás (C):

#include <stdio.h>

int main() { int i = 10; if ( i < 15 ) // log kif! { // ... } else { // ... } return 0;}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás (C):#include <stdio.h>

int main() { int i = 10; if ( i < 15 ) // log kif! { // ... } else if ( i > -1 ) { // … } else { // ... } return 0;}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás(C++):

#include <iostream>

int main() { bool b = true; if ( b ) // log kif! { // ... }}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás(C++):

#include <iostream>

int main() { bool b = false; if ( b == true ) // log kif! { // ... } // else …}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás(C):– Ha egy elágazás feltételvizsgálatában nullától különböző

számot adunk meg, akkor az megfelel az igaz kiértékelésnek.– float, int, double, short, …

#include <stdio.h>

int main() { int i = 10; if ( i ) // nem log kif, de jó! { // ... } // else …}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás(C):– Ha egy elágazás feltételvizsgálatában nulla (0) számot

adunk meg, akkor az megfelel a hamis kiértékelésnek.

#include <stdio.h>

int main() { int i = 0; if ( i ) // nem log kif, de jó! { // ... } // else …}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás(C++):– Ha nem NULL egy object, akkor true.– Ha NULL egy object, akkor false.

#include <iostream>

int main() { Kutya k = new Kutya(); // Később megnézzük, mi ez a Kutya! if ( k ) // nem log kif, de jó! { // ... } // else …}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás(C++):– Ha nem NULL egy object, akkor true.– Ha NULL egy object, akkor false.

#include <iostream>

int main() { Kutya k = NULL; // Később megnézzük, mi ez a Kutya! if ( k ) // nem log kif, de jó! { // ... } // else …}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás(C++):– Nézzük a bugos részt! Mitől döglik a légy? Meg a program?– A feltétel kiértékelése : logikai, szám, object– Értékadás is lehet benne!– Oka:

• A feltételben szereplő kiértékelés eredményét később is szeretnénk felhasználni.

• Kevesebb erőforrást használunk!• Egyszer értékeljük ki a függvényt, később is használjuk

az eredményét

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás(C++):– Nézzük a bugos részt! Mitől döglik a légy? Meg a program?– Akkor is előfordul, ha nem szeretnénk! (Gépelési hiba!)– Míg az első kiértékelés false, a második már true!

#include <iostream>

int main() { bool b = false; if ( b == true )//log kif { std::cout << ”bent”; } // else …}

=> Helyett => #include <iostream>

int main() { bool b = false; if ( b = true )// log kif { std::cout << ”bent”; } // else …}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás(C++):– Nézzük a bugos részt! Mitől döglik a légy? Meg a program!– Akkor is előfordul, ha nem szeretnénk! (Gépelési hiba!)– Míg az első kiértékelés false, a második már true!

#include <iostream>

int main() { int i = 10; if (i == 0) // log kif! { std::cout << ”bent”; } // else …}

=> Helyett => #include <iostream>

int main() { int i = 10; if ( i = 0 ) // log kif! { std::cout << ”bent”; } // else …}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás más nyelveken:– Vannak nyelvek, melyek erősebb megszorításokat tesznek

az if-ben történő értékadásra!– Nézzük ezt Java-ban.– Szuper! Logikaira ugyanolyan veszélyes!

public class Main { public static void main() { boolean l = false; if(l = true) { System.out.println("1"); } else { System.out.println("2"); } }}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás más nyelveken:– Vannak nyelvek, melyek erősebb megszorításokat tesznek

az if-ben történő értékadásra!– Nézzük ezt Java-ban.– Szuper! int-re már nem megy! Fordítási hiba!

public class Main { public static void main() { int i = 10; if( i = 0 ) { System.out.println("1"); } else { System.out.println("2"); } }}

Vezérlési szerkezetek

• Elágazás más nyelveken:– Vannak nyelvek, melyek erősebb megszorításokat tesznek

az if-ben történő értékadásra!– Nézzük ezt Ada-ban.– Fordítási hiba!

procedure Elag01inada is b : Boolean := true;begin if b := false then null; end if;end Elag01inada;

Vezérlési szerkezetek

• ternary operator (? : )• (condition) ? (if_true) : (if_false)(x == y) ? a : b// GNU C :a = x ? : y;// megegyezik:a = x ? x : y;

Vezérlési szerkezetek

• Más nyelvekben:– Java, C# hasonló– C#-ban: ?? Operator

int? x = null; // y = x, ha x nem null, ha viszont az, akkor y = -1.  int y = x ?? -1;

– javascript, ruby, …:obj = obj || {}obj ||= {};

Vezérlési szerkezetek

• switch:– Nem logikai vizsgálat, hanem illesztés / összehasonlítás

• switch: integer-expression (int alapú vagy arra konvertálható értékek)– case kiértékelőág.

• Utasítások végrehajtása egyenlőség vizsgálat után• Egy érték egyszer fordulhat elő• Több utasítás esetén blokk: { … }• Utasításmentes case ág is lehet.• Továbbfolyás lehetséges• Továbbfolyás megakadályozása: break;

– default ág: • Ami nem illeszkedik, az ide jön!• Nem kötelező a switch végén lennie!

Vezérlési szerkezetek

• switch:

#include <iostream>

int main() { int i = 1; switch( i ) { case 0: std::cout << 0; break; case 1: std::cout << 1; break; case 4: std::cout << 4; break; case 5: std::cout << 5; default : std::cout << "def"; } }

Vezérlési szerkezetek

• switch:#include <iostream>

int main() { int i = 1; switch( i ) { case 0: { std::cout << 0; std::cout << 1; std::cout << 4; }; break; case 5: std::cout << 5; default : std::cout << "def"; } }

Vezérlési szerkezetek

• switch: Továbbfolyás#include <iostream>

int main() { int i = 1; switch( i ) { case 0: std::cout << 0; case 1: std::cout << 1; case 4: std::cout << 4; break; case 5: std::cout << 5; default : std::cout << "def"; } }

Vezérlési szerkezetek

• switch: Házi feladat: Mi az eredmény ha:– i = 1;– i = 6; esetén?#include <iostream>int main() { int i = 1; switch( i ) { case 1: std::cout << 1; default : std::cout << "def"; case 4: std::cout << 4; break; case 5: std::cout << 5; } }

Vezérlési szerkezetek

• Ciklus: Előltesztelős

#include <iostream>int main() { int i = 0; while (i < 10) { i += 1; } }

Vezérlési szerkezetek

• Ciklus: Hátultesztelős

#include <iostream>int main() { int i = 0; do { // … } while (i < 10);}

Vezérlési szerkezetek

• Ciklus: Számlálós

#include <iostream>

int main() { for(int i = 0; i < 10; i += 1) { // … }}

Vezérlési szerkezetek

• Ciklus: Számlálós

#include <iostream>

int f(int);int main() { for(int i = 0, j = 0; i + j < 10; i = f(j), j += 1) { // … }}

Vezérlési szerkezetek

• Ciklus: Végtelen ciklusok

#include <iostream>

int main() { for(;;) { // … }}

int main() { while ( true ) { // … }}

Vezérlési szerkezetek

• Ciklus: Feltétlen vezérlést átadó utasítások#include <iostream>

int main() { int i = 1; while ( i < 10 ) { i += 1; std::cout << i << std::endl; if ( i != 5 ) { break; } } std::cout << "kint vagyok" << std::endl;}

Vezérlési szerkezetek

• Ciklus: Feltétlen vezérlést átadó utasítások#include <iostream>

int main() { int i = 1; while ( i < 10 ) { i += 1; if ( i < 5 ) { std::cout << i << std::endl; continue; } std::cout << "kesobb jon!" << std::endl; } }

Vezérlési szerkezetek

• break;• continue;• labels

Vezérlési szerkezetek

• Összefoglaló:– using namespace-name::name;– type-name name;– type-name name = value;– type-name name(args);– expression;– { statements; }

Vezérlési szerkezetek

– while(condition) { statement; }– for(init-statement; condition; expression)

{ statement; }– if (condition) statement– if (condition) statement else statement2– return val;

Mutatók, dereferálás

• Ha T egy típus, T* a „T-re hivatkozó mutató” típus lesz, azaz egy T* típusú változó egy T típusú objektum címét tartalmazhatja.

int* p 12

Mutatók, dereferálás

• Változó deklarációja:int i;– A változó bizonyos (4 bájt) memóriát foglal le.

• Változó, mely pointer:int *pi = &i;– Az i által lefoglalt memória helye az adott változó

címe.– Címének visszaadása: &i– i változó által lefoglalt memória mérete: sizeof(i)

Mutatók, dereferálás

• Példa:int *pi = 12;char c = 'a';char *p = &c; // p a c címét tárolja

Mutatók, dereferálás

• Deklarálása:int* pa, pb;

• Mi a típusa a változóknak?typeid(pa).name(); // Pi vagy int*typeid(pb).name(); // i vagy inttypeid(&pb).name(); // Pi vagy int*– typeid a typeinfo headerben

• Nem mindegy, hogy hova kerül a *!

Mutatók, dereferálás

• Jobb, ha így:int *pa, *pb;

• Lint:– Használjuk a *-t a változónál, ne a típusnál. Így

automatikusan elkerüljük az ismertetett hibát.

Mutatók, dereferálás

• Értékadás:int *p;p = 47;

• Mihez rendeltünk értéket?– Megváltoztattuk a címét!– Nem mindig fordul!– g++ -Wall main.cpp -fpermissive

• Nagy így már fordul• fpermissive kapcsoló: hibákat error szintről warningra

nyom le.

Mutatók, dereferálás

• A mutatókon elvégezhető művelet a „dereferencia”, azaz a mutató által mutatott objektumra való hivatkozás.

• indirekciónak is hívják; • jele: *

Mutatók, dereferálás

• Dereferálásint i = 10;int *pi = &i;*pi = 12;std::cout << i << std::endl;

• *mutató: a hivatkozott értékhez hozzáférés, lekérdezés, beállítás

Mutatók, dereferálás

#include <iostream>

int main() { char c = 'a'; char *p = &c;

std::cout << p << std::endl; // a}

Konstansokról

• Néha szeretném, ha egy memóriaterület ne változzon meg.

• const kulcsszó• const int ci = 12;• Azaz ci értékét nem tudom megváltoztatni a

későbbiekben.

83

Konstansokról

• A const a típusrendszer része, const int külön típus!• Constot beviszem a típusrendszerbe:

– egy int *ip nem mutathat rá.

• Megkövetelem: const int *cip legyen, ekkor cip = &ci;

• De: cip konstans referencia, ezért *cip = 13 nem lehet!

• ++cip működik, ++*cip nem!

Konstansokról

• Más nyelvekben:– Java : final– C# : const/readonly– Ada : constant

85

Konstansokról

• Mi lehet konstans?• Változó, pointer, paraméter, függvény, osztály?

Konstansok

• const int i = 12;• Deklarálunk egy int változót (i néven).• Konstans! Tehát értékét nem tudjuk

megváltoztatni!• Értékadás a deklarációkor kötelező, mert i

értéke a const miatt nem változtatható!

87

Konstansokint main(){

const int i;return 0;

}

• Kimenet:const01.cpp: 3: error: uninitialized const ’i’

88

Konstansokint main(){

const int i = 12;++i;return 0;

}

• Kimenet:const01.cpp: 4: error: increment of read-only variable ’i’

89

Konstansok

• Csináljunk pointert!• Ráállítom a pointert a változóra! (nem const-ra)• A konstans nem változhat!• És a mutatott érték?

90

Konstansok• Olyan pointer, melynek nem változhat!

– Cím nem változik– És a mutatott érték?

• const int *cip = &ci;– Konstans int-re mutató pointer– Nem kötelező inicializálni. Egyszerű pointer!

• int *const icp = &i;– intre mutató konstans pointer– Érték változhat, cím nem!– Itt is hiba, ha nem inicializáljuk a konstanst.

Konstansokint main(){

int i = 12;int *const ip = &i;return 0;

}

• Kimenet: pipa

92

Konstansok#include <iostream>

int main(){

int i = 12;int *const ip = &i;std::cout << i << ” ” << ip <<

std::endl;return 0;

}

• Kimenet: pipa12 0xf2342da324 93

Konstansok#include <iostream>

int main(){

int i = 12;int *const ip = &i;std::cout << ++i << ” ” << *ip <<

std::endl;return 0;

}

• Kimenet: pipa13 12 (figyeljünk a kiértékelés sorrendjére!!!) 94

Konstansok#include <iostream>

int main(){

int i = 12;int *const ip = &i;i = 11;std::cout << i << ” ” << *ip <<

std::endl;return 0;

}• Kimenet: pipa

11 1195

Konstansok#include <iostream>

int main(){

int i = 12;int *const ip = &i;std::cout << ++i << ” ” << ++(*ip);return 0;

}

• Kimenet: pipa Rontsuk el! ;]14 13 (Kiértékelési sorrend!!! Jobbról kezd!!!)

96

Konstansok#include <iostream>

int main(){

int i = 12;int *const ip = &i;std::cout << ++i << ” ” << ++ip;return 0;

}

• Kimenet:const05.cpp: 7: error: increment of read-only variable ’ip’

97

Konstansok

• Ok, de én egy olyan pointert akarok, amit tudok változtatni, de az értéket, amire mutat, azt nem!

98

Konstansok (nézzük csak másképp!)#include <iostream>

int main(){

int i = 12;const int *ip = &i;std::cout << ++i << ” ” << ++(*ip);return 0;

}

• Kimenet: const05.cpp: 7: error: increment of read-only variable ’* ip’

99

Konstansok (nézzük csak másképp!)#include <iostream>

int main(){

int i = 12;const int *ip = &i;std::cout << ++i << ” ” << ++ip;return 0;

}

• Kimenet: 13 0x12df321c5

100

Konstansok (nézzük csak másképp!)#include <iostream>

int main(){

const int i = 12;int *ip = &i;std::cout << i << ” ” << ++*ip;return 0;

}

• Kimenet: const08.cpp:6: error: invalid conversion from ’const int*’ to ’int*’

101

Konstansok

• Ajánlott odafigyelni a sorrendre:– const int* i– int* const i

102

Konstansok

• Egy olyan pointer kell, amit nem változtathatok és az általa mutatott értéket sem!

103

Konstansokról

• const int *const cicp = &ci;– Mutathat konstansra, de mindig ugyanoda kell,

hogy mutasson.

104

Konstansok

• Javítsuk ki, hogy az inkrementációs operátorra panaszkodjon!

105

Konstansok#include <iostream>

int main(){

const int i = 12;const int* const ip = &i;std::cout << i << ” ” << ++*ip;return 0;

}

• Kimenet: const08.cpp:7: error: increment of read-only location `*(const int*)ip`

106

Konstansok#include <iostream>

int main(){

const int i = 12;int* const ip = &i;std::cout << i << ” ” << ++*ip;return 0;

}

• Kimenet: const08.cpp:6: error: invalid conversion from ’const int*’ to ’int*’

107

Konstansok

• Tehát egy olyan pointerünk van a const int változó mellett, mely egy const intre mutat, és ezzel együtt nem lehet megváltoztatni az értékét.

• const int *const ip = &i;• int const *const ip = &i;• A fenti kettő megegyezik!

– De utóbbit kerüljük! Kevésbé érthető, kevésbé használt!

108

Konstansokról

class Date{

...}const Date mybirthday = ...;mybirthday = ...mybirthday.f();

109

Konstansokról

• Azok a függvények, melyek nem változtatják meg a függvény belsejét, deklarálhatom konstans tag-függvénynek.

110

Konstansokrólclass Date{

…// ha ez const lenne, // akkor hibát dobna a fordító!void set_day(int x) { day = x; }int get_day() const { return day; }…

}

111

Függvények bevezetése

• Tartalom:– Függvénydeklaráció és –definíció– Paraméterátadás– Visszatérési érték

Függvények

• Függvénydefiníció:– A program kisebb egységekre bontása.– Minden függvényt valahol meg kell határoznunk.– Függvénydefiníció olyan deklaráció, ahol megadjuk a

függvény törzsét.– Felépítése:

type name ( parameter1, parameter2, ...) { statements }

Függvények

• Más nyelvekben:– C/C++ alapú nyelvekben szintén void és társai– Adában function és procedure keyword

Függvények

• Definíció:– A teljes specifikáció!type name ( parameter1 [paramname], parameter2, ...)

• Szignatúra:– Visszatérési érték típusát nem tartalmazza– Paraméterneveket szintén nemname ( parameter1, parameter2, ...)

Függvények

• Függvények deklarációja:– Forward declaration– Megadom a függvény használatának módját– Ezt hívjuk még function prototype-nak is

Függvények• Példa:

void swap(int*, int*); // deklaráció, function proto.// ...void swap(int *p, int *q) // definíció{

int t = *p;*p = *q;*q = t;

}

Függvények

• Paraméterátadás– Amikor egy függvény meghívódik, a fordítóprogram a

formális paraméterek számára tárterületet foglal le, az egyes formális paraméterek pedig a megfelelő valódi (aktuális) paraméter-értékkel töltődnek fel.

– A paraméterátadás szerepe azonos a kezdeti értékátadáséval

– A fordítóprogram ellenőrzi, hogy az aktuális paraméterek típusa megegyezik-e a formális paraméterek típusával, és végrehajt minden szabványos és felhasználói típuskonverziót

Függvények

• Paraméterátadás– Érték szerinti– Cím szerinti– Referencia szerinti– Eredmény szerinti

Függvények

• Paraméterátadás: érték szerint

int sum(int a, int b){

return a + b;}int main(){

std::cout << sum(12, 34) << std::endl;}

Függvények• Paraméterátadás: cím szerint (pass by address, pass by pointer)

int f(int *a){

// a mutatott érték módosításastd::cout << ++*a; return *a;

}int main(){

int i = 10;int *ip = &i; // megkapja i címét!std::cout << f(ip) << ”|” << *ip << std::endl;

}Kimenet: 1111|10

Függvények

• Mi történik itt?– A pointerek (címek) mindig érték szerint adódnak át!

Függvények

• Referencia szerinti paraméterátadás

void f(int &a){

a += 1;}

int main(){

int i = 1;f(i);std::cout << i << std::endl; // 2

}

Függvények

• Referencia szerinti paraméterátadás

void f(int &a){

a += 1;}

int main(){

int i = 1;f(10);std::cout << i << std::endl;

} type ‘int&’ from an rvalue of type ‘int’

Függvények

• rvalue : (később)int a = 42; int b = 43;

// a, b l-value: a = b; // ok b = a; // ok a = a * b; // ok

// a * b rvalue: int c = a * b; // ok, rvalue jobb oldalona * b = 42; // error, rvalue bal oldalon

Függvények

• Paraméterátadás: Érték és referencia szerint

void f(int val, int& ref){

val++;ref++;

}

void main(){

int i = 1;int j = 1;f(i,j); // i == 1, j == 2

}

Függvények

• Eredmény szerinti– pass-by-result vs. pass-by-value-return– Az átadott paraméter (pointer) lemásolódik.– Maga az érték nem kerül másolásra

• Ada

Függvények

• Egyéb:– pass-by-name– pass-by-value-returned– pass-by-lazy-evaluation (lusta kiértékelés)

Függvények

• Más nyelvekben:– Ada: paraméter átadásától függő, in, out, in out– Java: minden érték szerint

Függvények

• Visszatérési érték szerint megkülönböztetünk:– Eljárásokat (void)– Függvényeket (minden más)

Függvények

• return:– visszatérés

• void esetén:– return; vezérlés megszakítása– return 10; hiba! void nem int!

Függvények

• Függvények esetén:– Return utasítás nem kötelező– Ez veszélyes!int f(){

std::cout << ”Hello”;}

Függvények

int f() {}int main(){

int i = f();std::cout << i; // kimenet: 1

}

Függvények

int f() {

return;}int main(){

int i = f();std::cout << i;

}error: return-statement with no value,...

Függvények• Visszatérési érték

– A main() kivételével minden nem void metódusnak kell visszatérési értékkel rendelkeznie.

– lokális változóra hivatkozó mutatót soha nem szabad visszaadni

Függvények

int f1() { } // hiba: nincs visszatérési érték, ettől még lehet jóvoid f2() { } // rendben

int f3() { return 1; } // rendbenvoid f4() { return 1; } // hiba: visszatérési érték void függvényben

int f5() { return; } // hiba: visszatérési érték hiányzikvoid f6() { return; } // rendben

Függvények

• Nézzük a rázós eseteket.• Kezdjük kicsivel.

Függvényekint f(){

return ’c’;}

int main(){

std::cout << f() << std::endl; // 99return 0;

}

Függvényekint f(){

int i = a + b;}

int main(){

std::cout << f(10, 12); // 22return 0;

}

Függvényekint f(){

int i = a + b;int k;

}

int main(){

std::cout << f(10, 12); // 22return 0;

}

Függvényekint f(){

int i = a + b;int k;10 + 8;

}

int main(){

std::cout << f(10, 12); // 22return 0;

}

Függvényekint f(){

int i = a + b;int k;10 + 8;i = b + 100;

}

int main(){

std::cout << f(10, 12); // 112return 0;

}

Függvényekint f(){

int i = a + b;int k;10 + 8;i = b + 100;i = a + 1;

}

int main(){

std::cout << f(10, 12); // 11return 0;

}

Függvényekint f(){

int i = a + b;int k;10 + 8;i = b + 100;i = a + 1;std::cout << ”hello”;

}

int main(){

std::cout << f(10, 12); // 1234520896return 0;

}

Függvényekint f(){

int i = a + b;int k;10 + 8;i = b + 100;i = a + 1;std::cout << ”hello”;k = 19 + a;

}

int main(){

std::cout << f(10, 12); // 29return 0;

}

Függvények bevezetése• Túlterhelés:

– Később!

Konstansok és függvények

• Függvények visszatérési értéke gubancos lehet!

• Baj van, ha valami gubanc futás időben derül ki!

• Javítsuk úgy a kódot, hogy fordítási időben kiszűrjük a bajos részeket!

147

Konstansok (függvény visszatérési értéke)

#include <iostream>

char* f(){

return ”szoveg”;}int main(){

f()[0] = ’b’;}•

Segmentation fault

148

Konstansok (függvény visszatérési értéke)

#include <iostream>

const char* f(){

return ”szoveg”;}int main(){

f()[0] = ’b’;}• Kimenet:

fconst01.cpp:10: error: assignment of read-only location ’* f()’

149

Konstansok (függvény visszatérési értéke)

#include <iostream>

int* f(){

int i = 12;const int* ip = &i;return ip;

}• Kimenet:

fconst01.cpp:7: error: invalid conversion from ’const int*’ to ’int*’

150

Konstansok (paraméterátadás)

• Érték, referencia, pointer szerint!void f( int i ){

i = 10;}void f( int& i ){

i = 10;}void f( int* i ){

*i = 10;}

151

Konstansok

• Kicsit előre ugrunk!• User-defined type

void f( myType &my );• Ekkor:

– Valamilyen belső műveletet szeretnénk elvégeztetni rajta!– Optimalizálás: csak a címét másoljuk, ne az egész

objektumot! Gyorsabb, nő a hatékonyság!• De mi van akkor, ha valaki módosítja a saját tudta

nélkül? Arra gondol, hogy úgy sem módosul a metódus belsejében! Gubancos!

• void f( const myType &my ); 152

Konstansok

• Haladjunk az osztályok mentén még mindig!• Osztály specifikációja:class Clazz{

void f();int i;

}

153

Konstansok

• Ennek az implementációja:void Clazz::f(){

++i;}

• Mi történik, ha a specifikációban megtiltom, hogy az adott metódus implementációja módosítsa az osztály adott mezőjét?

• Nézzünk egy példát!154

Konstansok

class Clazz{

void f() const;int i;

}• Kimenet:

increment of data-member ’Clazz::i’ in read-only structure

155

Konstansok

• És akkor nézzünk valami nagyon advanced-et!• Interjún megkérdezhetik! • Mit csinál az alábbi metódus! Mondj el mindent, amit

tudsz róla!const int* const Method3( const int* const& ) const;

156

Kódelemzés

• Feladat:Írj olyan programot, mely kiszámolja egy Fahrenheit értékhez tartozó Celsius értéket!-100-tól indulunk, +300-ig megyünk, és 10 a lépésnagyság!

Kódelemzésfahr2cels v1 (C):

#include <stdio.h>

// a program fahrenheit és ahhoz megfelelő celsius értékeket ír kiint main() {

int fahr; for (fahr = -100 ; fahr <= 300; fahr += 10) {

printf("fahr = %d\t cels =%d\n", fahr, 5/9 * (fahr - 32));

}return 0;

}

Kimenet:F = 0 C = 0F = 40 C = 0...

Kódelemzés

• Mi történik itt?• Statikus típusrendszerű nyelvek esetén a

fordítóprogramnak már fordítási időben kell tudnia, hogy milyen típusokkal dolgozik, e szerint foglal majd memóriát, vizsgálja a műveleteket!

• int / int => int• Fordító nem foglalkozik azzal, hogy értékvesztéssel

jár a művelet, fordítási időben nem tudja, hogy milyen érték kerül a változóba

Kódelemzésfahr2cels v2 (C):

#include <stdio.h>// a program fahrenheit és ahhoz megfelelő celsius értékeket ír kiint main() {

int fahr; for (fahr = -100; fahr <= 300; fahr += 10) {printf("fahr = %d\t cels =%d\n", fahr, 5./9 * (fahr - 32)); }return 0;

}

Kimenet:fahr2cels2.c: In function ‘main’:fahr2cels2.c:13: warning: format ‘%d’ expects type ‘int’, but

argument 4 has type ‘double’

Kódelemzés

• A kód ugyan lefordul, de a warning mindig rossz ómen!

• float / int => float

Kódelemzésfahr2cels v3 (C):

#include <stdio.h>// a program fahrenheit és ahhoz megfelelő celsius értékeket ír kiint main() {

int fahr; for (fahr = -100; fahr <= 300; fahr += 10) {printf("fahr = %d\t cels =%f\n", fahr, 5./9 * (fahr - 32)); }return 0;

}

Kimenet:F = 0 C = -17.777778F = 40 C = 4.444444...

Kódelemzésfahr2cels v4 (C):

#include <stdio.h>#define LOWER -100#define UPPER 300#define STEP 10// a program fahrenheit és ahhoz megfelelő celsius értékeket ír kiint main() {

int fahr; for (fahr = LOWER; fahr <= UPPER; fahr += STEP) {printf("fahr = %d\t cels =%f\n", fahr, 5./9 * (fahr - 32)); }return 0;

}

Kimenet:F = 0 C = -17.777778F = 40 C = 4.444444...

Kódelemzés

• Ha már megoldottuk C-ben, láttuk a hátrányait, akkor nézzük meg ugyanezt a feladatot C++-ben!

Kódelemzésfahr2cels v5 (C++):

#include <iostream> using namespace std;

int main() {

for ( int fahr = 0; fahr <= 200; fahr+=40) {

cout << "F = " << fahr << '\t' << "C = " << 5./9*(fahr-32) << endl;

} return 0; // Opcionális!

}

Kódelemzés

• Egyszerűen típushelyesen tudom kiíratni, és fordítási időben kapok jelzés, ahelyett, hogy futásidőben szállna el, vagy kapnék rossz eredményt!

Kódelemzésfahr2cels v6 (C++):

#include <iostream> using namespace std;

int main() {

const int lower = 0; const int upper = 200; const int step = 40; for ( int fahr = lower; fahr <= upper; fahr+=step ) {

cout << "F = " << fahr << '\t' << "C = " << 5./9*(fahr-32) << endl;

} return 0;

}

Kódelemzés

• Mi az a const és miért kell?• Növeltük a maintence-t! Kiemeltük a constans

értékeket!• const : nem állhat az értékadás bal oldalán!

Kódelemzésfahr2cels v7 (C++):

#include <iostream> using namespace std;

inline double fahr2cels( double f ) { return 5./9 * ( f-32 ); }

int main() {

const int lower = 0; const int upper = 200; const int step = 40; for ( int fahr = lower; fahr <= upper; fahr+=step ) { cout << "F = " << fahr << '\t' << "C = " <<

fahr2cels(fahr) << endl; } return 0;

}

Kódelemzés

• inline: az egyik legjobb hatékonyságnövelő eszköz.• Abban az esetben, amikor egyszerű fgv-törzsről van

szó, behelyettesíti az adott kódot a meghívó helyére!• Egy esetben nem lehet ezt megcsinálni, amikor

virtuális fgv-eket használok! Ugyanis futásidőben dől el, hogy a dinamikus kötések melyikével, melyik implementációval futtassa a fgv-t!Ezek kiértékelése a fordító számára sokkal lassabb!(De ezekről később)

Kódelemzés

• Feladat:Írjuk meg a jó öreg cat parancsot!Amit begépelünk, azt adja vissza a következő sorban, ha entert vagy Ctrl+D-t ütöttünk!

Kódelemzéscat (C):

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

int ch; while ( (ch = getchar()) != EOF) {

putchar(ch); } return 0;

} Kimenet:asdf asd fasd fasasdf asd fasd fas

Kódelemzés

• cat (C++):#include <iostream>int main() {

char ch;std::cin >> ch; // egy előolvasás!while ( std::cin.good() ){

std::cout << ch; // ha nem volt hiba, akkor mehetünk tovább!

ch << std::cin;}return 0;

}

Kódelemzéscat (C++):

#include <iostream> using namespace std;

int main() {

char ch; // fontos, defaultból tetsz. karakterwhile ( cin >> ch ) {

cout << ch; } return 0;

} Kimenet:

asdf asd fasd fasasdfasdfasdfas

Kódelemzés#include <iostream>

int main() {

char ch;std::cin >> noskipws;std::cin >> ch; // egy előolvasás!while ( std::cin.good() ){

// ha nem volt hiba, akkor mehetünk tovább!std::cout << ch; std::cin >> ch;

}return 0;

}

Kódelemzéscat (C++):

#include <iostream> using namespace std;

int main() {

char ch; // fontos, defaultból tetsz. Karakter // cin >> átugorja a whitespace-eket!!!while ( cin.get(ch)){ cout.put(ch); } return 0;

} Kimenet:

asdf asd fasd fasasdf asd fasd fas