Informatik - Übungsstunde

Transkript

1 Informatik - Übungsstunde Jonas Lauener (jlauener@student.ethz.ch) ETH Zürich Woche

2 Lernziele Klassen Dynamic Memory Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche 12 2 / 20

3 Structs vs Classes In Structs ist alles standardmässig public In Klassen ist alles standardmässig private Rest ist gleich Beispiel-Code: Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche 12 3 / 20

4 Class - Private 1 class Vector { 2 private : // already private, keyword only used to emphasize 3 double x; 4 double y; 5 }; Auf x und y kann von ausserhalb der Klasse nicht zugegriffen werden Vergesst das Semikolon nicht! Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche 12 4 / 20

5 Classes - der Konstruktor 1 // in der class Vector : 2 public : // now switch to public 3 Vector () : x (0), y (0) {} // default 4 Vector ( const double _x, const double _y) : x(_x), y(_y) {} Konstruktor muss meistens im public Teil sein Default-Konstruktor, falls kein Argument übergeben Nondefault sonst. Auch möglich, mehr Konstruktoren einzuführen (overloading) 1 // in der main - Funktion : 2 Vector v1; // Aufruf von Default - Konstruktor 3 Vector v2 (3,4) ; Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche 12 5 / 20

6 Getters Mit get-funktionen können wir auf private Variablen zugreifen. 1 double get_x () const { return (* this ).x;} 2 double get_y () const { return y;} // (* this ) ist optional const bezieht sich auf this, also die Instanz von Vector Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche 12 6 / 20

7 Setters Mit set-funktionen können wir private Variablen verändern. 1 void set_x ( double _x) {x = _x ;} 2 void set_y ( double _y) {y = _y ;} Kein const. this soll sich verändern. Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche 12 7 / 20

8 Operatoren Mit set-funktionen können wir private Variablen verändern. 1 public : 2 Vector & operator += ( const Vector & b); 3 4 // ausserhalb : wie " normale " Funktion 5 Vector & Vector :: operator += 6 ( const Vector & b) { 7 x += b. get_x (); 8 y += b. get_y (); 9 return * this ; 10 } Wir können auf x und y zugreifen, da wir von der Klasse Vector erben und mit this arbeiten. Wir müssen für b get verwenden, da das nicht zu this gehört. Objekt von this zurückgegeben. Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche 12 8 / 20

9 Fertige Class Siehe für die fertige Class Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche 12 9 / 20

10 Dynamically allocated Memory 1 int * dyn_int = new int (3) ; // constructed with value 3 2 // dynamische Groesse : 3 int n =...; 4 int * dyn_int_range = new int [ n]; new und new [] geben immer einen Pointer zurück. Grösse von new [] muss immer separat gespeichert werden. Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche / 20

11 Dynamically allocated Memory Diese Objekte werden nicht automatisch gelöscht wie andere Variablen. Deshalb müssen wir sie manuell löschen: 1 delete dyn_ int ; // deconstruct dynamic variable 2 dyn_ int = 0; 3 delete [] dyn_int_range ; // deconstruct dynamic range 4 dyn_int_range = 0; delete bzw. delete [] ruft Dekonstruktor auf. Pointers müssen noch auf Null gesetzt werden. (Element wird mit delete gelöscht Pointer auf gelöschtes Element) Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche / 20

12 Dynamically allocated Memory 1 //... 2 int i; std :: cin >> i; // length of input 3 int * mem = new int [i]; 4 for ( int j = 0; j < i; ++j) 5 std :: cin >> *( mem + j); 6 for ( int j = i -1; j >= 0; --j) 7 std :: cout << *( mem + j) << " "; 8 delete [] mem ; 9 mem = 0; 10 //... Gibt i Elemente in umgekehrter Reihenfolge aus. Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche / 20

13 Dynamic Data Types - Stack Kompletter Code: 1 stack s1; 2 s1. push (1) ; 3 s1. push (3) ; 4 s1. push (2) ; 5 stack s2(s1); Figure: s1 und s2 zeigen auf den selben Stack Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche / 20

14 Dynamic Data Types - Stack Das war der Default Copy Konstruktor. Jetzt eigener Copy Konstruktor: 1 stack :: stack ( const stack & s) : top_node (0) { 2 copy (s. top_node, top_node ); 3 } 4 void stack :: copy ( const linked_list_node * from, linked_list_node *& to) { 5 assert (to == 0); 6 if ( from!= 0) { 7 to = new linked_list_node (from -> key ); 8 copy (from ->next, to -> next ); 9 } 10 } Copy Konst. hat Referenz als Argument: Wollen nicht Element kopieren, um Element zu kopieren... Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche / 20

15 Dynamic Data Types - Stack - Assignement Operator 1 stack s2; 2 s2. push (4) ; 3 s2. push (9) ; 4 s2 = s1; // s1 as before Figure: s1 und s2 zeigen auf den selben Stack und Memory leakage! Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche / 20

16 Dynamic Data Types - Stack - Assignement Operator 1 void stack :: clear ( linked_list_node * from ) { 2 if ( from!= 0) { 3 clear (from -> next ); 4 delete from ; 5 } 6 } Zuerst Speicher freigeben Kein Pointer muss auf Null gesetzt werden, da wir nie explizit darauf zugreifen konnten. Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche / 20

17 Dynamic Data Types - Stack - Assignement Operator 1 stack & stack :: operator = ( const stack & s) { 2 if ( top_node!= s. top_node ) { // test for self - assignment 3 clear ( top_node ); 4 top_node = 0; // fix dangling pointer 5 copy (s. top_node, top_node ); 6 } 7 return * this ; 8 } Zuerst Speicher freigeben Pointer auf this zurückgegeben. Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche / 20

18 Dynamic Data Types - Stack - Dekonstruktor 1 stack ::~ stack () { 2 clear ( top_node ); 3 } Default Destruktor produziert memory leakage. Deshalb eigenen implementieren. Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche / 20

19 Tipps zu den Übungen n i=1 Task 2) Durchschnitt = a i n. Kommt Element hinzu: n + +, neues a n Task 3) Anspruchsvoll, viele neue Konzepte und neue Syntax. Schau euch die Summary und Vorlesungsfolien für die Implementation genau an. Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche / 20

20 Code Style Code einrücken Variablenamen in Englisch Codeblöcke kommentieren Statement nach if/else/for/while immer mit {} umschliessen PRE- und POST-Condition für jede Funktion Jonas Lauener (ETH Zürich) Informatik - Übung Woche / 20