Мюррей Хилл - C++

• Название: C++
• Автор: Мюррей Хилл
• Жанр: Программирование

С++ – это универсальный язык программирования, задуманный так, чтобы сделать программирование более приятным для серьезного программиста. За исключением второстепенных деталей С++ является надмножеством языка программирования C. Помимо возможностей, которые дает C, С++ предоставляет гибкие и эффективные средства определения новых типов. Используя определения новых типов, точно отвечающих концепциям приложения, программист может разделять разрабатываемую программу на легко поддающиеся контролю части. Такой метод построения программ часто называют абстракцией данных. Информация о типах содержится в некоторых объектах типов, определенных пользователем. Такие объекты просты и надежны в использовании в тех ситуациях, когда их тип нельзя установить на стадии компиляции. Программирование с применением таких объектов часто называют объектно-ориентированным. При правильном использовании этот метод дает более короткие, проще понимаемые и легче контролируемые программы.

Ключевым понятием С++ является класс. Класс – это тип, определяемый пользователем. Классы обеспечивают сокрытие данных, гарантированную инициализацию данных, неявное преобразование типов для типов, определенных пользователем, динамическое задание типа, контролируемое пользователем управление памятью и механизмы перегрузки операций. С++ предоставляет гораздо лучшие, чем в C, средства выражения модульности программы и проверки типов. В языке есть также усовершенствования, не связанные непосредственно с классами, включающие в себя символические константы, inline-подстановку функций, параметры функции по умолчанию, перегруженные имена функций, операции управления свободной памятью и ссылочный тип. В С++ сохранены возможности языка C по работе с основными объектами аппаратного обеспечения (биты, байты, слова, адреса и т.п.). Это позволяет весьма эффективно реализовывать типы, определяемые пользователем.

С++ и его стандартные библиотеки спроектированы так, чтобы обеспечивать переносимость. Имеющаяся на текущий момент реализация языка будет идти в большинстве систем, поддерживающих C. Из С++ программ можно использовать C библиотеки, и с С++ можно использовать большую часть инструментальных средств, поддерживающих программирование на C.

Эта книга предназначена главным образом для того, чтобы помочь серьезным программистам изучить язык и применять его в нетривиальных проектах. В ней дано полное описание С++, много примеров и еще больше фрагментов программ.

---

Идентификаторы в enum-списке описаны как константы и мгут появляться во всех местах, где требуются константы. Если не появляется ни одного перечислителя с =, то значения сооветствующих констант начинаются с 0 и возрастают на 1 по мере чтения описания слева нарпаво. Перечислитель с = дает ассоцированному с ним идентификатору указанное значение; последущие идентификаторы продолжают прогрессию от присвоенного знчения.

Имена перечислителей должны быть отличными от имен обычных переменных. Имена перечислителей с разными константми тоже должны быть различны. Значения перечислителей не обзательно должны быть различными.

Роль идентификатора в спецификаторе перечисления enum_спецификатор полностью аналогична роли имени класса; он именует определенный нутератор. Например:

enum color (* red, yellow, green=20, blue *); color col = red;

color *cp = amp;col; if (*cp == blue) // ...

делает color именем типа, описывающего различные цвета, и затем описывает col как объект этого типа, а cp как указтель на объект этого типа. Возможные значения лежат во мнжестве (* 0, 1, 20, 21 *).

8.11 Описание Asm

Описание Asm имеет вид

asm ( строка );

Смысл описания asm неопределен. Обычно оно используется для передачи информации ассемблеру через компилятор.

9. Операторы

Операторы выполняются последовательно во всех случаях кроме особо оговоренных.

9.1 Оператор Выражение

Большинство операторов является операторами выражение, которые имеют вид

выражение ;

Обычно операторы выражение являются присваиваниями и взовами функций.

9.2 Составной Оператор, или Блок

Составной оператор (называемый также «блок», что эквивлентно) дает возможность использовать несколько операторов в том месте, где предполагается использование одного:

составной_оператор: (* список_операторов opt *)

список_операторов: оператор оператор список_операторов

Обратите внимание, что описание – это вариант оператора (#9.14).

9.3 Условный Оператор

Есть два вида условных операторов

if ( выражение ) оператор if ( выражение ) оператор else оператор

Выражение должно быть арифметического или указательного типа или классового типа, для которого определено преобразвание в арифметический или указательный тип (см. #8.5.6). Вчисляется выражение, и если оно не ноль, то выполняется певый подоператор. Если используется «else», то второй подоператор выполняется, если выражение есть 0. Как обычно, неоднозначность «else» разрешается посредством того, что else связывается с последним встречнным if, не имеющим else.

9.4 Оператор While

Оператор while имеет вид

while ( выражение ) оператор

Выполнение подоператора повторяется, пока значение выржения остается ненулевым. Проверка выполняется перед каждым выполнением оператора. Выражение обрабатывается как в услоном операторе (#9.3).

9.5 Оператор Do

Оператор do имеет вид

do оператор while ( выражение ) ;

Выполнение подоператора повторяется до тех пор, пока значение остается не нулем. Проверка выполняется после каждго выполнения оператора. Выражение обрабатывается как в уловном операторе (#9.3).

9.6 Оператор For

Оператор for имеет вид

for (оператор_1 выражение_1 opt; выражение_2 opt) оператор_2

Этот оператор эквивалентен следующему:

оператор_1 while ( выражение_1 ) (* оператор_2 выражение_2 ; *)

за исключением того, что continue в операторе_2 будет выполнять выражение_2 перед выполнением выражения_1. Первый оператор, таким образом, задает инициализацию цикла; первое выражение задает выполняемую перед каждой итерацией проверку, по которой производится выход из цикла, если выражение станвится нулем; второе выражение часто задает приращение, выпоняемое после каждой итерации.

Каждое или оба выражения могут быть опущены. Отсутствие выражения_1 делает подразумеваемое while-предложение эквивлентым while(1). Заметьте, что если оператор_2 является опсанием, то область видимости описанного имени распространяеся до конца блока, охватывающего оператор for.

9.7 Оператор Switch

Оператор switch вызывает передачу управления на один из нескольких операторов в зависимости от значения выражения. Он имеет вид

switch ( выражение ) оператор

Выражение должно быть арифметичского или указательного типа. Любой оператор внутри оператора может быть помечен оной или более меток case следующим образом:

case константное_выражение :

где константное выражение должно иметь тот же тип что и выражение-переключатель; производятся обычные арифметические преобразования. В одном операторе switch никакие две констаты, помеченные case, не могут иметь одинаковое значение. Константные выражения определяются в #12.

Также может быть не более чем одна метка вида

default :

Когда выполнен оператор switch, проведено вычисление его выражения и сравнение его с каждой case константой. Если одна из констант равна значению выражения, то управление передаеся на выражение, следующее за подошедшей меткой case. Если никакая case константа не соответствует выражению, и есть метка default, то управление передается на выражение, которму она предшествует. Если нет соответсвующих вариантов case и default отсутствует, то никакой из операторов в операторе switch не выполняется.

Метки case и default сами по себе не изменяют поток уравления, который после задерки идет дальше, перескакивая чрез эти метки. Для выхода из switch см. break, #9.8.

Обычно зависящий от switch оператор является составным. В голове этого оператора могут стоять описания, но инициалзации автоматических и регистровых переменных являются безрзультатными.

9.8 Оператор Break

Оператор

break ;

вызывает завершение выполнения наименьшего охватывающего оператора while, do, for или switch; управление передается на

оператор, следующий за завершенным.

9.9 Оператор Continue

Оператор

continue ;

вызывает передачу управления на управляющую продолжением цикла часть наименьшего охватывающего оператора while, do или for; то есть на конец петли цикла. Точнее, в каждом из оперторов

while (...) (* do (* for (...) (* ... ... ... contin: ; contin: ; contin: ; *) *) while (...); *)

continue эквивалентно goto contin. (За contin: идет путой оператор, #9.13.)

9.10 Оператор Return

Возврат из функции в вызывающеую программу осуществляеся с помощью оператора return, имеющего один из двух видов:

return ; return выражение ;

Первый может использоваться только в функциях, не возвращающих значения, т.е. в функциях с типом возвращаемого значения void. Вторая форма может использоваться только в функциях, возвращающих значение; значение выражения возвращется тому, кто вызывал функцию. Если необходимо, то выражение преобразуется, как это делается при инициализации, к типу функции, в которой оно появилось. Обход конца функции эквивлентен возврату return без возвращаемого значения.

9.11 Оператор Goto

Можно осуществлять безусловную передачу упраления с пмощью оператора

goto идентификатор ;

Идентификатор должен быть меткой (#9.12), расположенной в текущей функции. Невозможно передать управление в обход описания с инициализатором (явным или неявным) никак, кроме передачи управления в обход внутреннего блока без захода в него.

9.12 Помеченные Операторы

Перед любым оператором может стоять метка, имеющий вид

идентификатор :

которая служит для описания идентификатора как метки. Метка используется только как объект перехода для goto. Оластью видимости метки является текущая функция, исключая лбой подблок, в котором был переописан этот же идентификатор. См. #4.1.

9.13 Пустой Оператор

Пустой оператор имеет вид

;

Пустой оператор используется для помещения метки непоредственно перед *) составного оператора или того, чтобы снабдить такие операторы, как while, пустым телом.

9.14 Оператор Описание

Оператор описание используется для введения нового идетификатора в блоке; он имеет вид

Оператор_описание: описание

Если введенный описанием идентификатор был описан ранее во внешнем блоке, внешнее описание становится скрытым на пртяжении блока, после чего оно вновь всупает в силу.

Каждая инициализация auto и register переменных произвдится каждый раз, когда выполняется их оператор_описание. Можно передавать управление в блок, но не таким путем, котрый приводит к невыполнению инициализаций, см. #9.11. Иницилизации переменных класса памяти static (#4.4) производятся только один раз, когда программа начинает выполняться. 10. Определения Функций

Программа состоит из последовательности описаний. Код (текст программы) функции может быть задан только вне всех блоков и внутри описаний классов. Определения функций имеют вид

определение_функции: спецификаторы_описания opt описатель_функции инициализатор_базового opt тело_функции

Спецификаторы_описания register, auto, typedef не могут использоваться внутри описания класса (#8.5), а friend и virtual могут использоваться только там. Описатель функции – это описатель «функции, возвращающей ...» (#8.4).Формальные параметры находятся в области видимости самого внешнего блока тела_функции. Описатели функции имеют вид