Informatik 1 ( ) D-MAVT F2011. Pointer, Structs. Yves Brise Übungsstunde 6

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1 Informatik 1 ( ) D-MAVT F2011 Pointer, Structs

2 Organisatorisches Übungsstunde Da ich abwesend bin, bitte Gruppe von David Tschirky besuchen. Mittwoch, , 13:15-15:00 Uhr, VAW B1 Übungen bei mir abgeben! C++ Cheatsheet Sammlung der wichtigsten Befehle/Themen...

3 Prüfung Statische vs. Dynamische Allozierung int n; std::cin >> n; char c[n];... ist laut Standard nicht erlaubt. Besser: char* c = new char[n];... delete[] c; Grundsätzlich: Nach Standard! Sonst nicht portabel. Prüfung: Es wird explizit erwähnt, sonst beides akzeptiert.

4 Nachbesprechung Blatt 5 Aufgabe 1a) Kumulative Summe int A[] = {5, 2, 1, 3, 1, 4, 0; for (int i = 1; i < 6; ++i) { A[i] += A[i-1]; Aufgabe 4 Verschlüsselung, siehe Mulö...

5 Nachbesprechung Blatt 4 Aufgabe 3 Lösungsvorschlag 1 int n = 10; // Laenge char c; for (int i = 0; i < n; ++i) { do { c = rand() % ; while (( A >c c> Z ) && ( 0 >c c> 9 )); std::cout << c; Problem: Die Funktion rand wird öfter als notwendig aufgerufen.

6 Nachbesprechung Blatt 4 Aufgabe 3 Lösungsvorschlag II int n = 10; // Laenge char c; for (int i = 0; i < n; ++i) { int x = rand() % 2; switch(x) { case 0: c = rand() % ; break; // A-Z case 1: c = rand() % ; break; // 0-9 std::cout << c; Problem: Ziffern haben eine höhere Wahrscheinlichkeit gewählt zu werden als Buchstaben.

7 Nachbesprechung Blatt 4 Aufgabe 3 Lösungsvorschlag III int n = 10; // Laenge for (int i = 0; i < n; ++i) { int x = rand() % ; // 0-Z if (x > 57 && x < 65) // nicht in 0-9 oder A-Z x += 7; std::cout << char(x); Problem: Die 7 Buchstaben A-G (65-71) haben eine höhere Wahrscheinlichkeit gewählt zu werden.

8 Nachbesprechung Blatt 4 Aufgabe 3 Lösungsvorschlag IV int n = 10; // Laenge for (int i = 0; i < n; ++i) { int x = rand() % 36; // 36 gültige Zeichen if (x < 10) x += 48; // 0-9 else x += 65-10; // A-Z std::cout << char(x); Problem: Schwierig zu unterhalten und abzuändern.

9 Nachbesprechung Blatt 4 Aufgabe 3 Lösungsvorschlag V int n = 10; // Laenge char z[] = ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ ; for (int i = 0; i < n; ++i) { std::cout << z[rand() % 36]; Problem: Nur praktikabel, wenn die Anzahl der gültigen Zeichen überschaubar ist. Fazit Programmieren ist in den seltensten Fällen eine exakte Wissenschaft. Es gilt immer Vor- und Nachteile einer Methode abzuwägen.

10 sizeof Operator int n = 10; // Laenge char z[] = ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ ; for (int i = 0; i < n; ++i) { std::cout << z[rand() % sizeof(z)]; sizeof gibt die Grösse einer Variablen in Bytes im Speicher zurück. Vorsicht: \0 Zeichen nicht vergessen. sizeof(z) ist um eines grösser Funktioniert nur mit char std::cout << z[rand() % (sizeof(z)/sizeof(char)-1)];

11 Pointer T* a; a ist vom Typ Zeiger auf ein Objekt vom Typ T Dynamische Speicherallozierung, Datenstrukturen, Call by reference Mit new (new[]) erhaltener Speicher muss mit delete (delete[]) wieder freigegeben werden (sonst Memory Leak). Initialisierung mit Null, z.b. int* a = 0; const int* a vs. int * const b vs. int const* c vs. const int* const d Pointer Arithmetik (letztes Mal) Zeiger (rvalue) Dereferenzierung (*) Addressoperator (&) Objekt (lvalue)

12 Stack und Heap Speicher Heap int* i = new int(1); Object* o = new... Stack int i; Object o; Static Data Code Stack (Stapelspeicher) Automatische Verwaltung, getrieben von den Funktionsaufrufen. Sobald ein Objekt seinen Gültigkeitsbereich verlässt, kann der Speicher freigegeben werden. Last In First Out (LIFO) Vorteile: sehr schnelle Speicherreservierung, keine Memory Leaks. Nachteile: Grösse begrenzt Heap (Haldenspeicher) Verwaltung durch den Programmierer. Speicher kann angefordert werden und muss selbstständig wieder frei gegeben werden. Operatoren new und delete. Vorteile: grosse Objekte möglich, Speicherdauer Nachteile: langsamer, Gefahr von Memory Leaks Yves Brise Übungsstunde 5

13 Blatt 6, Aufgabe 1 Dereferenzierung Pointer-Initialisierung Pointer-Arithmetik int main () { int a[] = {2,4,3,1,5,0; int *p = a; do{ cout << *p << endl; p = a + p[0]; while (p!= a);! return 0; Pointer-Vergleich Element-Zugriff

14 Blatt 6, Aufgabe 3 Pointer und normale Variablen int** ipp_b; BTW: Ungarische Notation int* ip_a; point* tmp; n_global 19 n_lokal undefiniert red... green 0.75f i_global 127 blue f {0,255,0

15 Blatt 6, Aufgabe 3 Lösungsstruktur a) ip_a: Zeiger auf n_lokal ipp_b:... green: {0.75f, 1.0f, {0,255,0; blue:... red:... tmp:... n_lokal: undefiniert Implizite Initialisierung ergänzen b) n_lokal:... ip_a:... n_global:... blue:... c) Variablen angeben, die sich geändert haben...

16 Structs Einfaches Datenmitglied Zeiger auf Objekt des selben Typs. Instanz eines Objektes eines anderen Typs. struct Name { int a; Name* b; Name2 c; var1, var2*; Neuer selbstdefinierter Typ Variable des Typs Name Zeiger auf Objekt des Typs Name Kleiner Bruder der Klassen Initialisierung wie bei Feldern, z.b. Name var3 = {1,0,{...; Datenzugriff mit Punktoperator (.) resp. mit Pfeiloperator (->) bei Zeigern: Name a; Name* b = &a; a.a == b->a;

17 Prüfungsaufgabe Deklarieren sie a, b und c so, dass die nachfolgenden Anweisungen fehlerfrei kompilieren und nicht implizit konvertiert wird. i) b[a]->c =!c; ii) a->c[a->b] = b[c] % 10; Lösung: i) bool c; int a; struct dummy { ; bool c; dummy* b[]; ii) int c; int b[]; struct dummy { int b; int c[]; *a;

18 Blatt 6, Aufgabe 2 Teilaufgabe a) Datenstruktur in Zeile 19 aufzeichnen... Variable node Dereferenzierung eines 0-Zeigers Teilaufgabe b) Output des Programms? Tipp: Schreiben sie sich am besten auf, auf welche Struktur die Variable node gerade zeigt. foo* node;... std::cout << node->value; // 1.2 node = node->next; std::cout << node->value; // 5.0 node = node->next; std::cout << node->value; // Fehler

19 Blatt 6, Aufgabe 4 struct Datum {...; struct Wetter {...; // 1 Zeile in der Datentabelle int main() { const int n = 4; // Anzahl Datensätze const Wetter daten[n] = {...; int i, maxregen, etc... // Indizes // i) // Ermittle durschnittliche Sonnenscheindauer // Aufsummieren und durch Anzahl Tage teilen // ii) // Minimale Temperatur und ihr Datum // iii) // Maximale Niederschlagsmenge und ihr Datum