Funktionen und Parameter

Transkript

1 Funktionen in C++

2 Funktionen und Parameter Wie in Java: Parameter sind lokale Variablen Argumente werden bei Aufruf zugewiesen Extras: Zeiger-Parameter für alle Typen: als Rückgabewerte um große Kopien zu verhindern Referenz-Parameter machen den Zeiger-Mechanismus implizit Default-Parameter vorbesetzte Parameter machen Argumente optional Kommandozeilenparameter (optional) (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 2

3 Wdh: Zeiger-Parameter Zeiger-Parameter sind Ausgabe-Parameter ersparen das Kopieren großer Werte void translatepoint(int *x, int *y) { *x += deltax; *y += deltay; } struct Point { int x; int y }; Point A = { 12, 45 }; cout << A.x << " " << A.y << endl; translatepoint (&(A.x), &(A.y); cout << A.x << " " << A.y << endl; (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 3

4 Wdh: Referenz-Parameter Referenz-Parameter machen die Zeigeroperationen implizit: Parameter ist Alias des Arguments Deklaration als Referenz-Parameter Aufruf mit einfacher Variable als Argument Die Referenzierung (Adressermittlung) erfolgt implizit void translatepoint(point &alias) { alias.x += deltax; alias.y += deltay; } Point A = { 12, 45 }; cout << A.x << " " << A.y << endl; translatepoint (A); cout << A.x << " " << A.y << endl (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 4

5 void-zeiger Untypisierte Zeiger void *anypointer; int x = 4; char text[100]; anypointer = &x; anypointer = &text; Ermöglichen "typenoffene" Arrays und Funktionen: void *storage[1000]; void store (void *anydata) { storage[index++] = anydata; } // call as store(&mydata); Jede Dereferenzierung erfordert "Casting" *(char*)storage[2] = 'c'; int x = *(int *)storage[5]; (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 5

6 Rätsel: Was tut diese Funktion??? void memz (void *ptr, int length) { for(; length>0; length--) *(((char *)ptr) + length) = 0; } (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 6

7 Typische Verwendung: Knoteninhalt einer verketteten Liste struct Node { } void *content; Node *succ; Node *pred; Node *node;... *(double *)(node->succ->content) = 12.2; (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 7

8 Default-Parameter C++ erlaubt die Vorbesetzung von Parametern Bei Aufruf können Argumente weggelassen werden - es werden stattdessen die vorbesetzten Werte verwendet char *parse (char *text, char sep = ',', char finish = '/'); char csv[100]; cin >> csv; parse(csv, ' ', ' '); parse (csv,'+'); // parse(csv, '+', '/'); parse(csv); // parse(csv, ',', '/'); (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 8

9 Default-Parameter - Regeln Default-Belegung darf nur 1x deklariert werden Default-Parameter rechts von allen nicht vorbesetzten Parameter-Identifikation von links nach rechts, typtreu (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 9

10 Kommandozeilen-Parameter main hat eine zweite Signatur: int main(int argc, char *argv[]); argc Anzahl der Argumente mind. 1: der Programmname gilt als 1. Parameter! argv Array von Strings beim Aufruf durch Leerzeichen getrennt Konvertierungsfunktionen in <cstdlib> atoi String nach int atol String nach long int atof String nach double (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 10

11 Scope Wie in Java: Deklarationen innerhalb eines Blockes sind lokal: Lebensdauer: Blockausführung Sichtbarkeit: innerhalb des umgebenden Bloxks Extras: Es gibt einen globalen Gültigkeitsbereich: Deklaration außerhalb von Böcken. Lebensdauer = unbeschränkt (Programmausführung) Sichtbarkeit = unbeschränkt Namespace stellt keine Sichtbarkeitsschranke dar. static Lebensdauer lokaler Variablen kann unbeschränkt gesetzt werden Sichtbarkeit bleibt lokal! (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 11

12 Rückgabe von Zeigern Lebensdauer-Alarm! int *lieszahl () { int eingabe; cin >> eingabe; return &eingabe; } int *erzeugeliste() { int liste[10] = {999}; return liste; } int *lieszahl () { int *eingabe = new int; cin >> *eingabe; return eingabe; } int *erzeugeliste() { int liste[] = new int[10]; return liste; } char *liestext() { char eingabe[100]; cin >> eingabe; return eingabe; } char *liestext() { char eingabe[] = new char[100]; cin >> eingabe; return eingabe; } (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 12

13 Rückgabe von Referenzen Funktionen können Referenzen zurückgeben Referenzen sind unbenannte Variablen: können auf der linken Seite von Zuweisungen stehen werden automatisch dereferenziert, wenn der Wert benötigt wird (in Ausdrücken) Lebensdauer-Alarm wie bei Rückgabe-Zeigern! int ids[] = { 10, 11, 12, 13,14 } int &access(int index) { return ids[index]; } int main() { access(3) = 33; access(4) = 44; } (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 13

14 Deklaration und Definition In C++ gilt streng: Deklaration vor Benutzung Unterscheidung Deklaration Definition Typvereinbarung - Implementierung Deklaration darf beliebig oft wiederholt werden! Definition muss eindeutig sein (einmalig im Programm) Deklaration einer Funktion: Prototyp: int function(int, double*); Deklaration einer globalen Variablen: external char* username; (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 14

15 Header- und Implementierungsdateien (Programmierstil, nicht Spracheigenschaft) Menge der Deklarationen eines Moduls: Modul-Spezifikation Modul-Gliederung in zwei Dateien: Zusammenfassung der Deklarationen zur Header-Datei Dateiendung.h Zusammenfassung der Definitionen zur Implementierungs-Datei (aka "Source-Datei") Dateiendung.cpp (oder.c) Der Compiler benötigt zur Übersetzung nur die Header-Dateien der benutzten Moduln Nur die Header-Dateien werden eingebunden ("inkludiert"). (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 15

16 Getrennte Kompilation Main-Modul: Modul mit main-funktion (nur 1 pro Programm erlaubt!) wird übersetzt zur ausführbaren Datei ("Exe") weitere Dateien können nachgezogen werden c++ main.c main.h c++ -o main.exe main.c main.h # liefert a.out # liefert main.exe Anderes Modul: kann getrennt übersetz werden Ergebnis: Objekt-datei (.o) c++ -c modul1.c modul1.h modul2.h# liefert modul1.o (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 16

17 Funktionszeiger In C++ kann ein Zeiger nicht nur auf Daten, sondern auch auf eine Funktion verweisen der Typ ist "Zeiger auf Signatur" d.h. einem Zeiger können nur Funktionen gleicher Signatur zugewiesen werden int (*function)(int, char, char[]); // Variable "function" vom Typ // Zeiger auf int-funktion // mit (int, char, char[])-parametern (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 17

18 Verwendung von Funktionszeigern Funktionszeiger sind die C-Option für Funktionsvariation und Callback OO ist Polymorphie das Mittel der Wahl Trotzdem ist die "kleine Lösung mit Funktionszeigern manchmal eleganter und effizienter. Beispiel: "Generischer" Sortieralgorithmus mit void*-parametern Vergleichsfunktion für Elemente wird als Funktionszeiger mit übergeben. void sort(void *entries[ ], int length, int (*compare)(void*, void*)); Die als Argument übergebene Funktion kennt die tatsächlichen Parametertypen, muss aber mit void*-parametern definiert sein! (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 18

19 Funktionszeiger: Deklarieren, Besetzen, Aufrufen. int (*function)(int, char, char[]); // Variable "function" vom Typ // Zeiger auf int-funktion // mit (int, char, char[])-parametern int store(int index, char entry, char[] list) { list[index] = entry; } int iscontent(int any, char letter, char[] text) { return text[index]==letter; } // bool as int function = &store; // & is optional (*function)(10, 'C', mytext); // * is optional function = iscontent; int b = function(10, 'C', mytext); (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 19

20 Funktionsüberladung... wie in Java Wenn die Parameterlisten sich entscheidbar unterscheiden, kann der funktionsname mehrfach verwendet werden Unterschiedliche Funktionen an der Aufrufstelle unterscheidbar. void swap(&char c1, &char c2); void swap(double d1, double d2);... (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 20

21 Operatorüberladung... das kennt Java nicht! in C++ sind Operatoren Funktionen mit einem Symbol als Namen und einer zusätzliche Aufruf-Syntax... behandeln wir im Zusammenhang mit Klassen -- also nächstes Mal (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 21

22 Standardbibliotheken C++ hat reich bestückte Standardbibliotheken Recherchieren Sie bitte selbst ;) (c) schmiedecke 09 Info2-C++-Funktionen 22

23 ... nächste Woche kommen die Objekte...