Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

• Название: Язык программирования C++. Пятое издание
• Автор: Стенли Липпман
• Издательство: Издательский дом "Вильямс"
• Жанр: Программирование
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-8459-1839-0

Лучшее руководство по программированию и справочник по языку, полностью пересмотренное и обновленное под стандарт С++11!

Вы держите в руках новое издание популярного и исчерпывающего бестселлера по языку программирования С++, которое было полностью пересмотрено и обновлено под стандарт С++11. Оно поможет вам быстро изучить язык и использовать его весьма эффективными и передовыми способами. В соответствии с самыми передовыми и современными методиками изложения материала авторы демонстрируют использование базового языка и его стандартной библиотеки для разработки эффективного, читабельного и мощного кода.

С самого начала этой книги читатель знакомится со стандартной библиотекой С++, ее самыми популярными функциями и средствами, что позволяет сразу же приступить к написанию полезных программ, еще не овладев всеми нюансами языка. Большинство примеров из книги было пересмотрено так, чтобы использовать новые средства языка и продемонстрировать их наилучшие способы применения. Эта книга — не только проверенное руководство для новичков в С++, она содержит также авторитетное обсуждение базовых концепций и методик языка С++ и является ценным ресурсом для опытных программистов, особенно желающих побыстрей узнать об усовершенствованиях С++11.

Стенли Б. Липпман работал старшим консультантом в Jet Propulsion Laboratory, архитектором группы Visual С++ корпорации Microsoft, техническим сотрудником Bell Laboratories и главным инженером- программистом по анимации в кинокомпаниях Disney, DreamWorks, Pixar и PDI.

Жози Лажойе, работающий ныне в кинокомпании Pixar, был членом канадской группы разработчиков компилятора C/C++ корпорации IBM, а также возглавлял рабочую группу базового языка С++ в составе международной организации по стандартизации ANSI/ISO.

Барбара Э. Му имеет почти тридцатилетний опыт программирования. На протяжении пятнадцати лет она работала в компании AT&T, сотрудничая с Бьярне Страуструпом, автором языка С++, и несколько лет руководила группой разработчиков С++.

• Узнайте, как использовать новые средства языка С++11 и стандартной библиотеки для быстрого создания надежных программ, а также ознакомьтесь с высокоуровневым программированием

• Учитесь на примерах, в которых показаны передовые стили программирования и методики проектирования

• Изучите принципы и узнайте почему язык С++11 работает именно так

• Воспользуйтесь множеством перекрестных ссылок, способных помочь вам объединить взаимосвязанные концепции и проникнуть в суть

• Ознакомьтесь с современными методиками обучения и извлеките пользу из упражнений, в которых подчеркиваются ключевые моменты, позволяющие избежать проблем

• Освойте лучшие методики программирования и закрепите на практике изученный материал

Исходный код примеров можно загрузить с веб-страницы книги на сайте издательства по адресу: http://www.williamspublishing.com

---

• Правая сторона оператора && вычисляется, если и только если левая сторона истинна.

• Правая сторона оператора || вычисляется, если и только если левая сторона ложна.

Оператор логического AND использовался в некоторых из программ главы 3. Эти программы использовали левый операнд для проверки, безопасно ли выполнять правый операнд. Например, условие цикла for в разд 3.2.3: сначала проверялось, что index не достиг конца строки:

index != s.size() && ! isspace(s[index])

Это гарантировало, что правый операнд не будет выполнен, если индекс уже вышел из диапазона.

Рассмотрим пример применения оператора логического OR. Предположим, что в векторе строк имеется некоторый текст, который необходимо вывести, добавляя символ новой строки после каждой пустой строки или после строки, завершающейся точкой. Для отображения каждого элемента используем серийный оператор for (раздел 3.2.3):

// обратите внимание, s - ссылка на константу; элементы не копируются и

// не могут быть изменены

for (const auto &s : text) { // для каждого элемента text

 cout << s;                  // вывести текущий элемент

 // пустые строки и строки, завершающиеся точкой, требуют новой строки

 if (s.empty() || s[s.size() - 1] == '.')

  cout << endl;

 else

  cout << " "; // в противном случае отделить пробелом

}

После вывода текущего элемента выясняется, есть ли необходимость выводить новую строку. Условие оператора if сначала проверяет, не пуста ли строка s. Если это так, то необходимо вывести новую строку независимо от значения правого операнда. Только если строка не пуста, обрабатывается второе выражение, которое проверяет, не заканчивается ли строка точкой. Это выражение полагается на вычисление по сокращенной схеме оператора ||, гарантирующего индексирование строки s, только если она не пуста.

Следует заметить, что переменная s объявлена как ссылка на константу (см. раздел 2.5.2). Элементами вектора text являются строки, и они могут быть очень большими, а использование ссылки позволяет избежать их копирования. Поскольку запись в элементы не нужна, объявляем s ссылкой на константу.

Оператор логического NOT

Оператор логического NOT (!) возвращает инверсию исходного значения своего операнда. Этот оператор уже использовался в разделе 3.2.2. В следующем примере подразумевается, что vec — это вектор целых чисел, для проверки наличия значений в элементах которого используется оператор логического NOT для значения, возвращенного функцией empty().

// отобразить первый элемент вектора vec, если он есть

if (!vec.empty())

 cout << vec[0];

Подвыражение !vec.empty() возвращает значение true, если вызов функции empty() возвращает значение false.

Операторы отношения

Операторы отношения (<, <=, >, <=) имеют свой обычный смысл и возвращают значение типа bool. Эти операторы имеют левосторонний порядок.

Поскольку операторы отношения возвращают логическое значение, их сцепление может дать удивительный результат:

// Упс! это условие сравнивает k с результатом сравнения i < j

if (i < j < k) // true, если k больше 1!

Условие группирует i и j в первый оператор <. Результат этого выражения (типа bool) является левым операндом второго оператора <. Таким образом, переменная k сравнивается с результатом (true или false) первого оператора сравнения! Для реализации той проверки, которая и предполагалась, выражение нужно переписать следующим образом:

// условие истинно, если i меньше, чем j, и j меньше, чем k

if (i < j && j < k) { /* ... */ }

Проверка равенства и логические литералы

Если необходимо проверить истинность арифметического значения или объекта указателя, то самый простой способ подразумевает использование этого значения как условия.

if (val)  { /* ... */ } // true, если val - любое не нулевое значение

if (!val) { /* ... */ } // true, если val - нуль

В обоих условиях компилятор преобразовывает val в тип bool. Первое условие истинно, пока значение переменной val отлично от нуля; второе истинно, если val — нуль.

Казалось бы, условие можно переписать так:

if (val == true) { /* ... */ } // true, только если val равно 1!

У этого подхода две проблемы. Прежде всего, он длинней и менее непосредствен, чем предыдущий код (хотя по общему признанию в начале изучения языка С++ этот код понятней). Но важней всего то, что если тип переменной val отличен от bool, то это сравнение работает не так, как ожидалось.

Если переменная val имеет тип, отличный от bool, то перед применением оператора == значение true преобразуется в тип переменной val. Таким образом, получается код, аналогичный следующему:

if (val == 1) { /*...*/ }

Как уже упоминалось, при преобразовании значения типа bool в другой арифметический тип false преобразуется в 0, a true — в 1 (см. раздел 2.1.2). Если бы нужно было действительно сравнить значение переменной val со значением 1, то условие так и следовало бы написать.

Использование логических литералов true и false в качестве операндов сравнения — обычно плохая идея. Эти литералы следует использовать только для сравнения с объектами типа bool.

Упражнения раздела 4.3

Упражнение 4.8. Объясните, когда обрабатываются операнды операторов логического AND, логического OR и оператора равенства.

Упражнение 4.9. Объясните поведение следующего условия оператора if:

const char *cp = "Hello World";

if (cp && *cp)

Упражнение 4.10. Напишите условие цикла while, который читал бы целые числа со стандартного устройства ввода, пока во вводе не встретится значение 42.

Упражнение 4.11. Напишите выражение, проверяющее четыре значения а, b, с и d и являющееся истинным, если значение а больше b, которое больше c, которое больше d.

Упражнение 4.12. С учетом того, что i, j и k имеют тип int, объясните значение выражения i != j < k.

4.4. Операторы присвоения

Левым операндом оператора присвоения должно быть допускающее изменение l-значение. Ниже приведено несколько примеров недопустимых попыток присвоения.

int i = 0, j = 0, k = 0; // инициализация, а не присвоение

const int ci = i;        // инициализация, а не присвоение

1024 = k;  // ошибка: литерал является r-значением

i + j = k; // ошибка: арифметическое выражение - тоже r-значение

ci = k;    // ошибка: ci - константа (неизменяемое l-значение)

Результат присвоения, левый операнд, является l-значением. Тип результата совпадает с типом левого операнда. Если типы левого и правого операндов отличаются, тип правого операнда преобразуется в тип левого.

k = 0;       // результат: тип int, значение 0

k = 3.14159; // результат: тип int, значение 3

По новому стандарту с правой стороны можно использовать список инициализации (см. раздел 2.2.1):

k = {3.14};                 // ошибка: сужающее преобразование

vector<int> vi;             // первоначально пусто

vi = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; // теперь vi содержит десять элементов

                            // со значениями от 0 до 9

Если левый операнд имеет встроенный тип, список инициализации может содержать максимум одно значение, и это значение не должно требовать сужающего преобразования (narrowing conversion) (см. раздел 2.2.1).

Для типов классов происходящее зависит от подробностей класса. В случае вектора шаблон vector определяет собственную версию оператора присвоения, позволяющего использовать список инициализации. Этот оператор заменяет элементы вектора с левой стороны элементами списка с правой.

Независимо от типа левого операнда список инициализации может быть пуст. В данном случае компилятор создает инициализированный значением по умолчанию (см. раздел 3.3.1) временный объект и присваивает это значение левому операнду.

Оператор присвоения имеет правосторонний порядок

В отличие от других парных операторов, присвоение имеет правосторонний порядок: