Читать онлайн «Программирование». Страница 8

Например:

int x; // глобальное x

f() {

int x; // локальное x прячет глобальное x x = 1; // присвоить локальному x

{

int x; // прячет первое локальное x

x = 2; // присвоить второму локальному x

}

x = 3; // присвоить первому локальному x

}

int* p = &x // взять адрес глобального x

Скрытие имен обязательно при написании больших программ. Но читающий человек легко может не заметить, что имя скрыто, и некоторые ошибки, которые возникают вследствие этого, очень тяжело обнаружить, в основном потому, что они редкие. Применение для глобальных переменных имен i или x напрашивается на неприятности. С помощью операции разрешения области видимости:: можно применять скрытое глобальное имя. Например: int x;

f()

{

int x = 1; // скрывает глобальное x::x = 2; // присваивает глобальному x

}

Однако возможности применять скрытое локальное имя нет. Область видимости имени начинается точкой описания. То есть имя можно применять даже для задания его собственного значения. К примеру:

int x;

f() {

int x = x; // извращение

}

Имя (идентификатор) включает в себя последовательность букв и цифр. Первый символ должен являться буквой. Знак подчерка считается буквой. C++ не ограничивает число символов в имени, но определенные части реализации находятся вне ведения автора компилятора (в частности, загрузчик), и они подобные ограничения налагают.

Приведем примеры последовательностей символов, которые не могут применяться как идентификаторы:

012 a fool $sys class 3var pay.due foo~bar.name if

Буквы в верхнем и нижнем регистрах являются различными, т. е. Count и count – разные имена, но вводить имена, почти не отличающиеся друг от друга, нежелательно. Имена, которые начинаются с подчерка, по традиции применяются для специальных средств среды выполнения, поэтому применять такие имена в прикладных программах не стоит.

Каждое имя (идентификатор) в C++ программе обладает ассоциированным с ним типом. Данный тип определяет, какие операции возможно применить к имени, а также как эти операции интерпретируются.

Целый тип char удобнее всего применять для хранения и обработки символов на некотором компьютере; обычно это 8-битовый байт. Размеры объектов C++ выражаются в единицах размера char, т. е. можно записать sizeof(char)==1.

Тип unsigned char является беззнаковым, и при его использовании имеем более переносимые программы, но при применении его вместо char могут появиться значительные потери в эффективности.

Тип void (пустой) синтаксически проявляет себя как основной тип. Но применять его следует только как часть производного типа, объектов типа void нет. Он применяется для указания, что функция не возвращает значение, или в качестве базового типа для указателей на объекты неизвестного типа.

void f() // f не возвращает значение

void* pv; // указатель на объект неизвестного типа

Для большинства типов T T* служит типом указатель на T. То есть в переменной типа T* может располагаться адрес объекта типа T. Для указателей на вектора и указателей на функции необходимо пользоваться более сложной записью:

int* pi;

int* pi;

char** cpp; // указатель на указатель на char

int (*vp)[10]; // указатель на вектор из 10 int’ов

int (*fp)(char, char*); // указатель на функцию

// получающую параметры (char, char*)

// и возвращающую int

Основной операцией над указателем является разыменование, т. е. ссылка на объект, на который указывает указатель. Эту операцию также именуют косвенным обращением. Например:

char c1 = 'a';

char* p = &c1 // в p хранится адрес c1 char c2 = *p; // c2 = 'a'

Над указателями можно осуществлять определенные арифметические действия. К примеру, функция, подсчитывающая число символов в строке (не считая завершающего 0):

int strlen(char* p) {

int i = 0;

while (*p++) i++; return i;

}

Два структурных типа различны, даже когда они имеют одинаковые члены. К примеру:

struct s1 {int a;};

struct s2 {int a;};

являются двумя разными типами, поэтому

s1 x;

s2 y = x; // ошибка: несоответствие типов.

Структурные типы отличаются и от основных типов, поэтому

s1 x;

int i = x; // ошибка: несоответствие типов

Но существует механизм описания нового имени для типа, который не требует введения нового типа. Описание с префиксом typedef вводит не новую переменную данного типа, а новое имя этого типа. К примеру:

typedef char* Pchar; Pchar p1,p2; char* p3 = p1;

Ссылка – это другое имя объекта. Главное применение ссылок заключается в спецификации операций для типов, определяе-мых пользователем. Их можно также применять как параметры функции. Запись x& представляет собой ссылку на x.

К примеру:

int i = 1;

int& r = i; // r и i теперь ссылаются на один int int x = r // x = 1 r = 2; // i = 2;

Ссылке следует быть инициализированной.

В большинстве машин можно обращаться к объектам намного быстрее, когда они помещены в регистр. В идеальном случае компилятор сам определяет оптимальную стратегию применения всех возможностей, доступных на машине, для которой компилируется программа. Но это не простая задача, поэтому иногда необходимо дать подсказку компилятору. Это осуществляется с помощью описания объекта как register.

К примеру:

register int i; register point cursor; register char* p;

Описание register применяют только тогда, когда эффективность действительно важна. C++ позволяет записать значения основных типов: символьных кон32б стант, целых констант и констант с плавающей точкой. Также ноль (0) может применяться как константа любого указательного типа, и символьные строки служат константами типа char[]. Можно также определить символические константы. Символическая константа представляет собой имя, значение которого нельзя изменить в его области видимости. В C++ существует три вида символических констант:

1) любому значению любого типа можно присвоить имя и использовать его как константу, добавив к его описанию ключевое слово const;

2) множество целых констант может быть задано как перечисление;

3) любое имя вектора или функции является константой.

При программировании нетривиальных разработок приходит момент, когда необходимо иметь больше пространства памяти, чем имеется или отпущено. Существует два способа получить побольше пространства из того, что доступно:

1) помещение в байт более одного небольшого объекта;

2) применение одного и того же пространства для хранения разных объектов в разное время. Первое можно осуществить с помощью применения полей, второе – объединений.

C++ обладает небольшим, но гибким набором различных видов операторов для контроля потока управления в программе и богатым выбором операций для управления данными.

То есть программа представляет собой последовательность строк. Каждая строка включает в себя одно или более выражений, разделенных запятой. Основными элементами выражения служат числа, имена и операции *, /, +, – (унарный и бинарный) и =. Имена не всегда описываются до использования.

Применяемый метод синтаксического анализа обычно именуется рекурсивным спуском; это популярный и простой нисходящий метод. В таком языке, как C++, в котором вызовы функций вполне дешевы, кроме того, данный метод эффективен. Для любого правила вывода грамматики существует функция, вызывающая другие функции. Терминальные символы (например, END, NUMBER, + и —) определяются лексическим анализатором gettoken(), а нетерминальные символы определяются функциями синтаксического анализа expr(), term() и prim().

Программа разбора для обнаружения ввода применяет функцию gettoken(). Значение вызова gettoken() определяется в переменной currtok; currtok принимает одно из значений перечисления tokenvalue.

В любой функции разбора предполагается, что было обращение к gettoken() и в currtok располагается очередной символ, подлежащий анализу. Это дает возможность программе разбора заглядывать на один лексический символ вперед и вынуждает функцию разбора читать на одну лексему больше, чем применяется правилом, для обработки которого она была вызвана. Каждая функция разбора определяет «свое» выражение и возвращает значение. Функция expr() обрабатывает сложение и вычитание; она включает в себя простой цикл, который обнаруживает термы для сложения или вычитания.

Сама функция делает мало. В манере, которая типична для функций более высокого уровня в громоздких программах, она вызывает для осуществления работы другие функции.

Обработка ошибок в программах С++ не составляет большого труда. Функция обработки ошибок просто определяет ошибки, пишет сообщение об ошибке и возвращает управление обратно:

Возвращение производится потому, что ошибки чаще всего встречаются в середине вычисления выражения, и поэтому следует или полностью прекращать вычисление, или возвращать значение, которое не должно привести к последующим ошибкам. Для обычного калькулятора больше подходит последнее. Если бы gettoken() обнаруживала номера строк, то error() сообщала бы, где приблизительно обнаружена ошибка. Это было бы полезно, если бы калькулятор применялся неинтерактивно.