Inhalte. Einführung. Algorithmus, Programmiersprache, Compiler und Linker. Kontrollstrukturen. Präprozessoranweisungen. Libraries

Transkript

1 INFAS.1 Informatik I Einführung Algorithmus, Programmiersprache, Compiler und Linker Datentypen Attribute, Speicherklassen und Namensbereiche Kontrollstrukturen Präprozessoranweisungen Libraries Funktionen und Klassen Inhalte

2 Typ Varname [ = Initialisierung ]; // Definition modulglobal Typ FunctionName(Argliste) { Typ Varname [ = Initialisierung ]; // Definition modullokal extern Typ Varname; // Deklaration modullokal... // Definition in einem // anderen Modul if(...) { Typ Varname [ = Initialisierung ]; // Definition lokal in {...}... }... } INFAS.2 Gültigkeitsbereiche von Objekten I

3 programmglobal #include <DateiName01.h> #include DateiName02.h Modul_1 modulglobal #include <DateiName1.h> #include DateiName2.h Modul_n Funkion lokal Funkion lokal modulglobal #include <DateiName1.h> #include DateiName2.h Funkion lokal Funkion lokal lokal: Das Objekt ist nur innerhalb des Blockes bekannt. INFAS.3 modulglobal: Das Objekt ist nur innerhalb des Moduls bekannt. Nur Funktionen des Moduls können auf die Objekte zugreifen. programmglobal: Das Objekt ist im gesamten Programm bekannt. Sämtliche Funktionen des Programms können auf die Objekte zugreifen. Block: Definiert durch { }. Gültigkeitsbereiche von Objekten II

4 INFAS.4 Objekte werden typischerweise automatisch in einem Block erzeugt. Nach dem Verlassen wird der Speicherplatz wieder zerstört bzw. frei gegeben. Beim Wiedereintritt in den Block ist die Variable undefiniert. Statische Objekte static Typ VarName; haben eine permanente Lebensdauer. Beim Wiedereintritt in den Block liegt der alte Zustand vor. Programm- und Modulglobale Objekte sind implizit statische Objekte (Gefahr von Seiteneffekten). Lebensdauer von Objekten

5 INFAS.5 static Zustand der Objekte bleibt nach dem Verlassen des Blocks erhalten (Speicher wird nicht frei gegeben). extern Mit der extern Deklaration können Objekte anderer Module oder modulglobale Objekte importiert werden. auto Beim Erreichen der Definition wird das Objekt auf dem Stack erzeugt. Bei Verlassen des Blockes wird das Objekt zerstört bzw. frei gegeben. Parameter und lokale Objekte von Funktionen sind default auto-objekte. Speicherklassen von Objekten I

6 INFAS.6 register Das Objekt wird, wenn möglich, in einem CPU-Register gehalten. Dies führt zur schnelleren Ausführung eines Programms. Überzählige register-objekte werden als auto-objekte behandelt. Speicherklassen von Objekten II

7 INFAS.7 Große Programmprojekte mit kommerziellen Libraries können zu Namenskonflikten der Objekte führen (gleiche Namen bzw. Signaturen führen zu Mehrdeutigkeiten). Der Programmentwickler soll möglichst nur die für die Anwendung relevanten Objekte sehen bzw. nutzen können. Dies erhöht die Code-Sicherheit und Wirtschaftlichkeit der Programmerstellung. Privatisierung und Kapselung von Objekten kann hierfür als Hilfsmittel zusammen mit Namensbereichen herangezogen werden. Probleme komplexer Programmsysteme

8 INFAS.8 extern static Typ FuncName(Argliste); // Prototyp Eine Funktion muss vor ihrem Aufruf deklariert werden, damit eine syntaktische Kontrolle vom Compiler erfolgen kann. Die optionale Speicherklassenspezifikation extern definiert eine programmglobale Funktion. Die Speicherklassenspezifikation static definiert eine modulglobale Funktion. Konflikte mit Objekten gleicher Namensgebung anderer Module besteht nicht. Die static-funktion hat einen privaten Charakter. Speicherklassen von Funktionen

9 INFAS.9 namespace SpaceName; // Namensbereich { statement; } Objekte eines Namensbereiches können unmittelbar mit ihrem Namen angesprochen werden: ObjektName;. Außerhalb des Namensbereiches ist zusätzlich der SpaceName mit dem Bereichsoperator :: zu selektieren: SpaceName::ObjektName;. Namensbereiche müssen zusammenhängend definiert werden. Namensbereiche können wieder geöffnet und verschachtelt werden. Namensbereiche

10 INFAS.10 using SpaceName[ ::ObjektName ]; Die using-deklaration führt ein Objekt oder sämtliche Objekte eines Namensbereich ein. Bei Namenskonflikten können Mehrdeutigkeiten durch den Bereichsoperator :: aufgelöst werden. using-deklaration

11 INFAS.11 C++ Header #include <NameHeader> ohne Kennung (NameHeader.Extention) deklarieren globale Bezeichner im Standardnamensbereich std. Beispiel: #include <string> using namespace std; Standard-Namensbereich