2 (Семинары и упражнения)

Семинар 2.Ссылочные переменные. Функции: перегрузка, параметры поумолчанию, ссылочные параметры. Обобщенное программирование:шаблоны.1. Ссылочные переменныеint i1 = 5;int &ir; // Ошибка – нельзя без инициализации;int &i1r = i1; // ir1 – псевдоним переменной i1;cout << i1 <<'\t'<< i1r; // 55Использование ссылок в качестве формальных параметров функции:void swap1(int *i1, int *i2){int tmp;tmp = *i1;*i1 = *i2;*i2 =tmp;}void main(){int i1 = 1, i2=2;show (i1, i2); // 1 2swap1(&i1, &i2);show (i1, i2); // 2 1}void swap2(int &i1, int &i2){int tmp;tmp = i1;i1 = i2;i2 = tmp;}void main(){int i1 = 1, i2=2;show (i1, i2); // 1 2swap2(i1, i2);show (i1, i2); // 2 1}2. Значения параметров функции по умолчанию (устанавливаются справа налево)void Show(int i, int j){cout << i+j << endl;}void Show(int i=10, int j=0){cout << i+j << endl;}void main(){Show (1,2);Show(1); // Error!}void main(){Show (1,2); // 3Show(1);// 1Show();// 10}3.

Перегрузка функций (проявление полиморфизма). Сигнатура.void Show(int i){cout << i+1 << endl;}void Show(double i){cout << i+0.5 << endl;}Функциям, осуществляющим однотипные действияс различными аргументами, полезно даватьодинаковые имена.void main(){Show (1); // 2Show (1.); // 1.5}На основе сигнатуры вызываемой функции (типа,количества и последовательности аргументов)происходит выбор конкретной функции из набора содинаковыми именами (но различной сигнатурой).Тип возвращаемого значения не оказывает влияниена сигнатуру.4. Шаблоныvoid Swap2(int &i, int &j){int tmp;tmp = i;i = j;j = tmp;}template <typename T>void Swap2(T &i, T &j){T tmp;tmp = i;i = j;j = tmp;}void Swap2(double &i, double &j){1.

Шаблоны уменьшают вероятность случайнойdouble tmp;ошибки в похожих функциях.tmp = i;2. Вместо typename допускается использованиеi = j;ключевого слова classj = tmp;}3. Явно описанная функция перекрывает шаблон.void main(){int i1 = 1, i2 = 2;double d1 = 1.1, d2 = 2.2;Swap2(i1,show (i1,Swap2(d1,show (d1,i2);i2); // 2 1d2);d2); // 2.2 1.1}4.1 Перегружаемые шаблоныtemplate <typename T>void Swap2(T &i, T &j){T tmp;tmp = i;i = j;j = tmp;}template <typename T>void Swap2(T *a, T *b, int n){T tmp;for (int i = 0; i < n; i++){tmp = a[i];a[i] = b[i];b[i] = tmp;}}template <typename T>void Show (T i, T j){cout << i << ' ' << j <<endl;}void main(){int i1 = 1, i2 = 2;int a[] = {1,2,3};int b[] = {10,20,30};Swap2(i1, i2);Swap2(a,b,3);Show (i1, i2); //2Show (a[0],b[0]);// 1011}1.

Не обязательно все параметры функции должны иметь шаблон.2. В общем случае в шаблоне может быть не один, а целый список параметров, например:template <typename T1, typename T2>4.2 Явная специализацияПусть есть две структурные переменные r1 и r2. Так как существует операция присвоения одной структурезначения другой структуры (r1 = r2), то обменять эти значения (попарно каждого элемента структуры)можно, воспользовавшись уже готовым шаблоном, вызвав функцию Swap2(r1, r2).

Предположим,для конкретной структуры struct Root {int h; int t;} требуется при операции обмена менятьзначения не всех элементов, а только первого – h. Для этой структуры необходимо изменить алгоритм2действий при вызове функции обмена Swap2. Это можно сделать с помощью явной специализации, добавивследующий шаблон:template <> void Swap2(Root &i, Root &j){int tmp;tmp = i.h;i.h = j.h;j.h = tmp;}1. Одно и то же имя может использоваться для обычной функции, шаблона функций, и явной специализациишаблона.2.

Определение и прототип явной специализации должны начинаться с template <>.3. Обычная функция перекрывает специализацию, а специализация перекрывает обычный шаблон.5. Встраиваемая функцияЗаменяют макроопределения с параметрами.Встраиваемая функцияМакроопределение с параметрамиinline double Sq(double x) {return x*x;}#define Sq(x) x*x1. Запрос компилятору на генерацию встраиваемойфункции (как правило, для небольших функций)2. + Явное указание типов.3.

+ Нет подобных проблем (см. справа).Использование в программе выражения Sq(1+3)приводит к генерации кода: 1+3*1+3, что вбольшинстве случаев является ошибкой (значение 7,а не 16, как предполагалось).6. Спецификаторы mutable и volatile5.1 volatile int a; // Указывает, что переменная a может быть изменена вне программы.5.2 struct Root {int h; mutable int m;};const Root root = {0, 1};root.h++; // ошибка, т.к. root объявлена константной, ее элементы не могут быть измененыroot.m++; // допускается, т.к. элемент m объявлен со спецификатором mutableЛитература.Стивен Прата.

"Язык программирования Си++. Лекции и упражнения. Учебник: Пер. С англ." - ОООДиаСофтЮП, 2004. Главы 7, 8, 9.Упражнение С2_1.Дана структура вида struct Root {int h; int m;}, элементы которой содержат время в формате: h –количество часов, m – число минут.1. Создайте две переменные типа Root и введите с клавиатуры в эти переменные время.2. Напишите функцию ShowTime, которой передается константная ссылка на структуру Root (constRoot&), и которая выводит на экран время в формате H часов M минут.3. Напишите функцию AddTime, которой передаются константные ссылки на две структуры типа Root.Функция должна сложить время двух структур, поместив результат в локальную структуру Root и вернувего.

Вы должны предпринять меры, чтобы результат не пропал после выхода из функции. При сложенииполученное значение минут не должно превышать 59.4. Выведите на экран итоговое время, передав функцииAddTime.ShowTimeрезультат,возвращаемый5. Модифицируйте функцию AddTime так, чтобы она возвращала ссылку на результат.3Упражнение С2_2.1. Напишите функцию, которая выводит на экран содержимое переданной ей строки. В качестве аргументафункция принимает константный указатель на выводимую строку.2.

Реализуйте возможность вывода предопределенной строки "Привет!" при вызове вашей функции безпараметров, и повтор вывода переданной строки n раз при вызове функции с двумя параметрами, используя:a) значения параметров по умолчанию;б) механизм перегрузки функций.Примечание. Для корректного отображения кириллицы в консольном приложении Visual C++ используйте вначале программы вызов функции setlocale(LC_ALL,"Russian");Упражнение С2_3*.1. Напишите программу для работы с динамически создаваемыми "треугольными" массивамивида:xxxxxxxxxxТип элементов - любой базовый (char, int, float и т.п.), число строк произвольное.2.

Используя шаблоны, напишите следующие функции для работы с такими массивами:а) Функция создания массива из n строк. Все элементы должны бытьинициализированы нулевым значением. По умолчанию n=10. Функция должнавозвращать указатель на созданный массив или NULL, если создать его неудалось.б) Функция присвоения элементу j-ой строки k-го столбца заданного значения.Функция должна препятствовать выходу за пределы массива.в) Функция чтения элемента j-ой строки k-гопрепятствовать попытке чтения за пределами массива.столбца.Функциядолжна3. Используя ваши функции, создайте два треугольных массива:a) Массив элементов типа double с числом строк и значениями элементов поумолчанию.б) Целочисленный массив из 8 строк.

Присвойте элементам этого массивадвузначные значения. Первая цифра (десятки) номер строки, отсчитываемый от 1;вторая цифра (единицы) номер столбца, также отсчитываемый от 1.4. Выведите на экран построчно значения элементов этих массивов.Примечание. Так как создаваемый «треугольный» массив является разновидностьюдвумерного массива, который в языке Си++ трактуется как «массив массивов» (массивуказателей на одномерные массивы), то прототип шаблона функции, создающей такоймассив (назовем ее Triangle), мог бы иметь следующий вид:template <typename T> T **Triangle(T j, int n);Здесь возвращаемое функцией значение T** - массив указателей типа T (или «указательна указатель»), первый аргумент функции шаблонного типа T j нужен только для того,чтобы задать тип элементов создаваемого массива; второй аргумент int n – число строкв нем.4.