Составные типы данных.
Все типы языка C++ можно разделить на основные и составные. В языке C++ определено шесть основных типов данных для представления целых, вещественных, символьных и логических величин. На основе этих типов программист может вводить описание составных типов. К ним относятся массивы, перечисления, функции, структуры, ссылки, указатели, объединения и классы.
Массив — это область памяти, где могут последовательно храниться несколько значений. К примеру у нас есть группа студентов из 10 человек. У каждого из этих студентов есть своя фамилия. Создавать отдельную переменную для каждого студента не рационально. На языке C++ массив со студентами будет выглядеть примерно так:
string students[10] = {"Иванов", "Петров", "Сидоров", "Ахмедов", "Ерошкин", "Выхин", "Андеев", "Вин Дизель", "Картошкин"};
Массив объявляется почти так же, как и обычная переменная. в данном случае нам нужен массив из 10 элементов, содержащий фамилии студентов. Количество элементов массива при его объявлении заключается в квадратные скобки «[» и «]» после названия самого массива. Массив инициализируется в фигурных скобках, значения элементов массива идут через запятую. в конце закрывающейся фигурной скобки ставится точка с запятой.
Перечисляемый тип (сокращённо перечисле́ние, англ. enumeration, enumerated type) — в программировании тип данных, чьё множество значений представляет собой ограниченный список идентификаторов.
|
|
|
Перечисляемый тип определяется как набор идентификаторов, с точки зрения языка играющих ту же роль, что и обычные именованные константы, но связанные с этим типом. Классическое описание типа-перечисления в языке Паскаль выглядит следующим образом:
type Cardsuit = (clubs, diamonds, hearts, spades);Здесь производится объявление типа данных Cardsuit (карточная масть), значениями которого может быть любая из четырёх перечисленных констант. Переменная типа Cardsuit может принимать одно из значений clubs, diamonds, hearts, spades, допускается сравнение значений типа перечисление на равенство или неравенство, а также использование их в операторах выбора (в Паскале — case) в качестве значений, идентифицирующих варианты.
Использование перечислений позволяет сделать исходные коды программ более читаемыми, так как позволяют заменить«магические числа», кодирующие определённые значения, на читаемые имена.
На базе перечислений в некоторых языках могут создаваться типы-множества. В таких случаях множество понимается (и описывается) как неупорядоченный набор уникальных значений типа-перечисления.
Функции являются основной частью любой программы на С++. Именно они выполняют все необходимые действия. Функция - это именованная часть программы, к которой можно обращаться из других частей программы столько раз, сколько потребуется. Обычно с помощью функции реализуют какую-то законченную часть алгоритма.
|
|
|
В C++ одной из конструкций, реализующих объединение разнородных данных, является структура. Структура является объединением простых переменных. Эти переменные могут иметь различные типы: int, float и т. д. (именно разнородностью типов переменных структуры отличаются от массивов, в которых все переменные должны иметь одинаковый тип). Переменные, входящие в состав структуры, называются полями структуры.
Ссылка C++ представляет собой псевдоним (второе имя), которое ваши программы могут использовать для обращения к переменной. Для объявления ссылки поставьте амперсанд (&) сразу же после типа переменной, а затем укажите имя ссылки, за которым следует знак равенства и имя переменной, для которой ссылка является псевдонимом:
float& salary_alias = salary;
Когда компилятор обрабатывает оператор определения переменной, например, inti=10;, он выделяет память в соответствии с типом (int) и инициализирует ее указанным значением (10). Все обращения в программе к переменной по ее имени (i) заменяются компилятором на адрес области памяти, в которой хранится значение переменной. Программист может определить собственные переменные для хранения адресов областей памяти. Такие переменные называются указателями.
|
|
|
Итак, указатели предназначены для хранения адресов областей памяти. В C++ различают три вида указателей:
- указатели на объект,
- указатели на функцию
- указатели на void,
Они отличаются свойствами и набором допустимых операций. Указатель не является самостоятельным типом, он всегда связан с каким-либо другим конкретным типом.
Объединения в языке C++
Рассмотрим проектирование символьной таблицы, в которой каждый элемент содержит имя и значение, и значение может быть либо строкой, либо целым:
struct entry {
char* name;
char type;
char* string_value; // используется если type == 's'
int int_value; // используется если type == 'i'
};
void print_entry(entry* p)
{
switch p->type {
case 's':
cout << p->string_value;
break;
case 'i':
cout << p->int_value;
break;
default:
cerr << "испорчен type\n";
break;
}
}
Поскольку string_value и int_value никогда не могут использоваться одновременно, ясно, что пространство пропадает впустую. Это можно легко исправить, указав, что оба они должны быть членами union (объединения); например, так:
|
|
|
struct entry {
char* name;
char type;
union {
char* string_value; // используется если type == 's'
int int_value; // используется если type == 'i'
};
};
Это оставляет всю часть программы, использующую entry, без изменений, но обеспечивает, что при размещении entry string_value и int_value имеют один и тот же адрес. Отсюда следует, что все члены объединения вместе занимают лишь столько памяти, сколько занимает наибольший член.
Использование объединений таким образом, чтобы при чтении значения всегда применялся тот член, с применением которого оно записывалось, совершенно оптимально. Но в больших программах непросто гарантировать, что объединения используются только таким образом, и из-за неправильного использования могут появляться трудно уловимые ошибки.
В отличие от типа структура (struct) языка Си, состоящей только из полей, класс (class) Си++ состоит из полей и функций-членов (member functions). Поля бывают публичными (public), защищёнными (protected) и собственными (приватными, private). В Си++ тип структура аналогичен типу класс, отличие в том, что по умолчанию поля и функции-члены у структуры публичные, а у класса - собственные.
С публичными полями можно делать снаружи класса всё, что угодно. К защищённым и собственным полям нельзя обращаться извне класса, чтобы не нарушить целостность данных класса. Попытка такого обращения вызовет ошибку компиляции. К таким полям могут обращаться только функции-члены класса (а также так называемые функции-друзья и функции-члены классов-друзей; о понятии друзей в C++ см. ниже.) Вне тела функций-членов (а также друзей) защищённые и собственные поля недоступны даже для чтения. Такая защита полей называется инкапсуляцией.
Используя инкапсуляцию, автор класса может защитить свои данные от некорректного использования. Кроме того, она задумывалась для облегчения совместной разработки классов. Имелось в виду, что при изменении способа хранения данных, если они объявлены как защищенные или собственные, не требуется соответствующих изменений в классах, которые используют измененный класс. Например, если в старой версии класса данные хранились в виде линейного списка, а в новой версии - в виде дерева, те классы, которые были написаны до изменения формата хранения данных, переписывать не потребуется, если данные были приватными или защищенными (в последнем случае - если использующие классы не были классами-наследниками), так как ни один из них этих классов не мог бы напрямую обращаться к данным, а только через стандартные функции, которые в новой версии должны уже корректно работать с новым форматом данных. Даже оператор доступа operator [] может быть определён как такая стандартная функция.
Функции-члены, как и поля, могут быть публичными, защищёнными и собственными. Публичные функции может вызывать кто угодно, а защищённые и собственные - только функции-члены и друзья.
20. Встроенные массивы: размещение в памяти, доступ к элементам.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 23; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!