Informatik. Strukturen und Aufzählungstypen. Vorlesung

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1 Informatik Vorlesung 06 Strukturen und Aufzählungstypen 03. Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 1

2 Datentypen Die bisher benutzten Datentypen waren vollständig vordefiniert: Zum Beispiel: int, long, double, float, char, string, Der Programmierer kann aber auch eigene Datentypen, z. B. Auto, definieren: Zusammenfassung gleichartiger Daten in Feldern (Arrays). Schon bekannt Zusammenfassung inhaltlich zusammengehöriger Daten in Strukturen: struct Aufzählungstypen: enum Später: Zeiger (Pointer)-Datentypen Komponenten/Elementen Wert farbe "blau" baujahr 2017 kilometerstand Auto struct Auto string farbe; int baujahr; double kilometerstand; Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 2

3 Strukturen (struct) Struktur-Definition: Zusammenfassung inhaltlich zusammengehöriger Daten. struct <name> <typ1> <name1>; // 1. Komponente <typ2> <name2>; // 2. Komponente... <typn> <namen>; // N. Komponente Beispiel: Struktur Student struct Student string name; string vorname; int matnr; bool bachelor; Student name vorname matnr bachelor Datentyp Student steve; "Stephen" "Hawking" true Variable 03. Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 3

4 Strukturen (struct) Definition einer Struktur-Variablen: In C++: Student informatiker, e_techniker; (in C: struct Student informatiker,...) Zugriff auf Struktur-Komponenten: Mit dem Punkt-Operator. : struct student string name; string vorname; int matnr; bool bachelor; Beispiel: informatiker.name = "Zuse"; informatiker.vorname = "Konrad"; informatiker.matnr = ; informatiker.bachelor = true; Zugriff auf eine Struktur als Ganzes: Zuweisung: e_techniker = informatiker; Die komplette Struktur (alle Komponenten) wird kopiert. 03. Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 4

5 Strukturen (struct) Was kann Komponente einer Struktur sein? Generell kommt jeder Datentyp für eine Struktur-Komponente infrage: Ein elementarer Datentyp (int, double,...) oder string (wie im Beispiel student) Ein Feld (Array), Beispiel: Eine andere Struktur (muss vorher definiert werden) Man spricht dann von geschachtelten Strukturen (Beispiel nächste Folie) Später: Eine Aufzählung (kommt anschließend) Ein Zeiger / Pointer (kommt später) struct Rentner char name [40]; string hobbys [5]; 03. Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 5

6 Strukturen (struct) Schachtelung: Strukturen können verschachtelt werden. struct Datum struct Person int tag; string name; int monat; Datum geburtstag; int jahr; Adresse wohnort; struct Adresse string strasse;... int hausnr; string stadt;... long postlz; Person einwohner [20000]; Wie kann man herausfinden, in welcher Stadt Einwohner Nr wohnt? 03. Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 6

7 Initialisierung: Felder + Strukturen Initialisierung von Feldern (Arrays) und Strukturen Felder und Strukturen können nur bei der Definition initialisiert werden. Beispiele: Hier könnte auch eine 5 stehen int feld [] = 10, 20, 30, 40, 50 Student studi = "Ali", "Einstein", , false struct student string name; string vorname; int matnr; bool bachelor; Person otto = "Harry Hirsch", 22, 7, 1948 }, "Anglerstrasse", 8, "Seligenstadt", } struct Datum struct Person int tag; string name; int monat; Datum geburtstag; int jahr; Adresse wohnort; struct Adresse string int string long strasse; hausnr; stadt; postlz; 03. Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 7

8 Strukturen (struct) + Funktionen Wie werden Strukturen an Funktionen übergeben? Hat eine Funktion einen Parameter von einem Strukturtyp, so wird der aktuelle Parameter (also die komplette Struktur) in den formalen Parameter kopiert. Dies ist also anders als bei Feldern, bei denen keine Kopie gemacht wird. Enthält eine Struktur ein Feld, so wird auch dieses (als Teil der Struktur) kopiert. Strukturen können auch von Funktionen mit return zurückgegeben werden. Dies ist eine Möglichkeit, mehrere Ergebnisse durch einen Funktionsaufruf zurückzugeben. Später: Wir werden nächstes Mal sehen, wie eine Struktur so als Parameter übergeben werden kann, dass sie nicht kopiert wird und in der Funktion geändert werden kann (Referenzübergabe / call by reference). 03. Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 8

9 Strukturen (struct) + Funktionen Beispiel: Punkt eingabe () Punkt p; cout << "Punkt (x, y, z): "; cin >> p.x >> p.y >> p.z; return p; } void ausgabe (Punkt p) cout << "(" << p.x << ", " << p.y << ", " << p.z << ")\n"; } Eingabe: Ausgabe: (1.5, 7.2, 0.3) struct Punkt double x; double y; double z; int main () Punkt point; point = eingabe (); ausgabe (point); } return 0; 03. Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 9

10 Aufzählungstypen (enum) Idee: Definiere einen Datentyp, der genau die Werte enthält, die er annehmen darf. enum <Aufzählungs-Name> <Konstante 1>, <Konstante 2>,... <Konstante n> <Aufzählungs-Name> <Variablenname>; <Variablenname> = <Konstante 1>; Anwendung: Aufzählungs-Datentypen können wie andere Datentypen verwendet werden. Der einzige Unterschied ist der Wertebereich. 03. Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 10

11 Beispiel: Aufzählungstypen (enum) enum Tierart HUND, KATZE, FUCHS Wuff! Tierart meintier = KATZE; Miau! if (meintier == HUND) cout << "WUFF" << endl; } if (meintier == FUCHS) cout << "???" << endl; } What does the fox say? 03. Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 11

12 Aufzählungstypen (Werte) Standard: Falls nicht anders festgelegt, so starten die Werte von enum bei 0 und erhöhen sich jeweils um 1 zu einem anderen möglichen Wert. enum Variables ALPHA, BETA, GAMMA ALPHA hat den Wert 0, BETA hat den Wert 1 und GAMMA hat den Wert 2. Optional: Man kann aber die Werte der enum-konstanten explizit angeben: enum Length SMALL = 10, MEDIUM = 100, LARGE = 1000 SMALL hat den Wert 10, MEDIUM den Wert 100 und LARGE den Wert Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 12

13 Ende Vielen Dank! 03. Dezember 2018 WiSe 2018 FB Ing - SB Umwelttechnik und Dienstleistung - Informatik Thomas Hoch 13