Informatik I (D-ITET)

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1 //009 Informatik I (D-ITET) Übungsstunde 8, simonmayer@student.ethz.ch ETH Zürich Besprechung/Vertiefung der Vorlesung [..009] ArrayStack Ausgezeichnet Einige haben s etwas kompliziert gemacht clear() push(int element) ListStack Sehr gut Ebenfalls teilweise kompliziert Letzte Übung: ListStack mit hinten anhängen Einfachere Lösung: ListStack mit vorne anhängen matchparantheses Eigentlich ziemlich einfach (wenn denn der Stack funktioniert) int length = ((string) argv[]).length(); for (int i = 0; i < length; i++) { if ( argv[][i] == ( ) push( ( ); else if ( argv[][i] == { ) push( { ); else if ( argv[][i] == ) ) { char curarg = pop(); if (curarg!= ( ) cout << ERROR ) << endl; return; else if ( argv[][i] == ) { char curarg = pop(); if (curarg!= { ) cout << ERROR << endl; return; if (size()) cout << ERROR ( or { << endl; Besprechung/Vertiefung der Vorlesung [..009] Wir kennen bereits: Funktionsdefinition, Rückgabewert, Prototypen Argumentübergabe (Structs ok! Was passiert bei Arrays?) Neu: Inline Functions Default-Argumente Overloading Templates Genauer: Argumentübergabe (CallByValue, CallByReference) Genauer: Consts Rekursion Function Pointers 6

2 //009 Defaults Erstmal die einfachen Sachen Inline Functions Default-Argumente Overloading Templates Mit Default-Parametern return_type Funktionsname (int x = defx, int y = defy ) { Codeblock int sum (int x =, int y = 7) { Codeblock int z = sum (3, 5); int z = sum (3); Neue Syntax und neue Möglichkeiten Kein Wissen in dem Sinn Erst i normale Parameter, dann j defaults overloading - inlining Funktionsüberladung Mehrere mit demselben Namen Aber: Unterschiedliche Signaturen/Prototypen! int sum (int a, int b) { Wenn eine Funktion als inline definiert ist Compiler integriert die Anweisungen der Funktion physisch ins Hauptprogramm Nützlich bei kurzen/einfachen : Spart jmp zur Funktion Zeit für Funktionsaufruf wird gespart inline int sum(int, int); Beispiel cout: double sum (double a, double b) { nimmt strings, chars, ints, doubles, 9 int main () { cin >> int a; cin >> int b; int c = sum (a, b); inline int sum (int a, int b) { 0 - Templates Definition von Platzhalter Typen/Klassen und deren Verwendung in template <typename T> Jetzt die schwierigeren Sachen Call by Value Call by Reference (mal) Const - Stuff T sum(t x, T y) { T result = x + y; return result; Neues Wissen, neues Verstehen Neue Konzepte Erstmal: Exkursion nach Stackland

3 //009 Exkursion nach Stackland Der Callstack Kein Prüfungsstoff Hintergrundwissen ist Caller foo() ist Callee 0x404: move $,%ebx 0x40: push 0x44: push 0x48: jump 0x00 : // carry on Hier kann foo() arbeiten 0x00:.foo 0x04: move -(),%ebx 3 0x404: move $,%ebx 0x40: push 0x44: push 0x48: jump 0x00 : // carry on 0x404: move $,%ebx 0x40: push 0x44: push 0x48: jump 0x00 : // carry on old 0x00:.foo 0x04: move -(),%ebx old 0x00:.foo 0x04: move -(),%ebx 0x404: move $,%ebx 0x40: push 0x44: push 0x48: jump 0x00 : // carry on x wird vom Stack geholt (jetzt in %ebx) 0x404: move $,%ebx 0x40: push 0x44: push 0x48: jump 0x00 : // carry on x wird vom Stack geholt (jetzt in %ebx) old 0x00:.foo 0x04: move -(),%ebx y wird vom Stack geholt (jetzt in %ecx) Berechnung, Ergebnis in %eax wird geholt old 0x00:.foo 0x04: move -(),%ebx y wird vom Stack geholt (jetzt in %ecx) Berechnung, Ergebnis in %eax wird geholt Holen des alten Stackpointers + Rücksprung auf 3

4 //009 Call-By-Value return_type Funktionsname (int/bool/double Params) { Codeblock int sum (int x, int y) { return (x + y); Die Funktion kann ihre Parameter (in main) nicht verändern! Sie kann sie nur benutzen, um mit ihnen zu rechnen Analogon: Hier hast du eine 5. Tu was damit! Call-By-Reference return_type Funktionsname (Pointer to Params) { Codeblock void increment (int * x) { (*x)++; return; Die Funktion kann ihre Parameter (in main) verändern Analogon: Draussen am Gang liegt eine 5. Call-By-Reference ( echte Referenzen) return_type Funktionsname (Ref to Params) { Codeblock void increment (int & x) { x++; return; Eleganter als Pointer Analogon: Draussen am Gang liegt eine 5. Problem Wenn eine Adresse übergeben wird, ist das Objekt, auf das gezeigt wird (der Pointee) nicht automatisch schreibgeschützt! Daher: erweiterte Einführung in const 9 0 const & Pointer. Read-Only Pointer (für CallByReference) // nicht const! const int *ptr = &age; // read-only pointer *ptr = 7; // nicht möglich. Konstanter Pointer (z.b. Arraynamen sind konstante Pointer!) int * const ptr = &age; // konstanter pointer ptr = &another_variable; // nicht möglich 3. Read-Only Pointer auf Konstante Variable const int * const ptr = &age; // beides! // beide nicht möglich von oben nicht möglich Rekursion, die sich selbst aufrufen, sind rekursiv int my_func_rec(int a) { if(a > 0) { return (a + my_func_rec(a-)); else { return 0; Bedingungen: Parameter muss sich ändern! Es muss ein branch (z.b. if ) vorhanden sein, sodass die Rekursion verlassen wird! Rekursion - Hanoi Und wir haben s selbst programmiert! Prototyp: void hanoi(ndiscs, from, to, helper); Was muss getan werden, um N discs von nach 3 zu bewegen?. Ich muss (N-) discs von nach bewegen - Jetzt liegt nur noch eine disc auf. Ich muss disc von nach 3 bewegen - Dies ist sicher möglich, da auf 3 nur grössere discs liegen! 3. Ich muss (N-) discs von nach 3 bewegen - Jetzt liegen alle discs auf 3 hanoi(n-,,, 3) move(,3) hanoi(n-,, 3, ) Besprechung/Vertiefung der Vorlesung [..009] 3 4

5 //009 Aufgabe : Programmanalyse Wiedermal Theorie Was gibt 3 /? Aber: War mal Prüfungsaufgabe! Aufgabe : Labyrinth Karte des labyrinths gegeben als textfile (.map) Wand: X Framework labyrinth.zip Aufgabe Labyrinth laden und anzeigen ( schon vorhanden) Benutzer soll Koordinaten von Start und Ziel eingeben (+ checking dieser Werte) Weg von Start nach Ziel finden Nicht den kürzesten Weg, sondern IRGENDEINEN Weg! Aufgabe : Labyrinth sucheweg Wunderschönes Beispiel für Rekursion! Mathematisch: findeweg(x, y, x, y) = (schrittrechts, dann findeweg(x +, y, x, y)) (schrittrunter, dann findeweg(x, y +, x, y)) (schrittlinks, dann findeweg(x -, y, x, y)) (schrittrauf, dann findeweg(x, y -, x, y)) Was sind die Base cases der Rekursion? Gibt true zurück, wenn. Gibt false zurück, wenn. Aufgabe : Labyrinth sucheweg Start: START ZUM KORREKTEN ZEITPUNKT MARKIEREN! Rekursion: Versuche Schritt nach rechts true: Schritt nach rechts ist gut, führt zum Ziel false: Schritt nach rechts ist schlecht (Wand oder so) Was nun? Was, wenn alle Richtungen false zurückgeben? Es kann kein Weg von dem aktuellen Feld aus gefunden werden (z.b. Sackgasse) Also Feld markieren (z.b. mit. ) Warum? Und false an den Aufrufer zurückgeben Folien online unter Informatik I (D-ITET) Übungsstunde 8, simonmayer@student.ethz.ch ETH Zürich 5