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

---

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

int ival, jval;

ival = jval = 0; // ok: каждой переменной присвоено значение 0

Поскольку присвоение имеет правосторонний порядок, его крайняя правая часть, jval = 0, является правым операндом крайнего левого оператора присвоения. Поскольку присвоение возвращает свой левый операнд, результат крайнего правого присвоения (т.е. jval) присваивается переменной ival.

Каждый объект в множественном операторе присвоения должен иметь тип, совпадающий с типом соседа справа, или допускать преобразование в него (раздел 4.11):

int ival, *pval; // ival имеет тип int; pval имеет тип указателя на int

ival = pval = 0; // ошибка: переменной типа int нельзя присвоить

                 // значение указателя

string s1, s2;

s1 = s2 = "OK";  // строковый литерал "OK" преобразован в строку

Первое присвоение некорректно, поскольку объекты ival и pval имеют разные типы и не существует преобразования типа int* (pval) в тип int (ival). Оно некорректно, несмотря на то, что значение нуль может быть присвоено любому объекту.

Второе присвоение, напротив, вполне допустимо. Строковый литерал преобразуется в значение типа string, которое и присваивается переменной s2 типа string. Результат этого присвоения — строка s2 — имеет тот же тип, что и строка s1.

Оператор присвоения имеет низкий приоритет

Присвоения нередко происходят в условиях. Поскольку оператор присвоения имеет относительно низкий приоритет, его обычно заключают в скобки, чтобы он работал правильно. Чтобы продемонстрировать, чем присвоение может быть полезно в условии, рассмотрим следующий цикл. Здесь необходимо вызывать функцию до тех пор, пока она не возвратит желаемое значение, скажем 42.

// подробный, а потому более подверженный ошибкам

// способ написания цикла

int i = get_value(); // получить первое значение

while (i != 42) {

 // выполнить действия ...

 i = get_value(); // получить остальные значения

}

Код начинается с вызова функции get_value(), затем следует цикл, условие которого использует значение, возвращенное этим вызовом. Последним оператором этого цикла является еще один вызов функции get_value(), далее цикл повторяется. Этот код можно переписать более непосредственно:

int i;

// лучший вариант цикла, теперь вполне понятно, что делает условие

while ((i = get_value()) != 42) {

 // выполнить действия ...

}

Теперь условие вполне однозначно выражает намерение разработчика: необходимо продолжать, пока функция get_value() не возвратит значение 42. В ходе вычисления условия результат вызова функции get_value() присваивается переменной i, значение которой затем сравнивается со значением 42.

Без круглых скобок операндами оператора != было бы значение, возвращенное функцией get_value() и 42, а результат проверки (true или false) был бы присвоен переменной i, чего явно не планировалось!

Поскольку приоритет оператора присвоения ниже, чем у операторов отношения, круглые скобки вокруг присвоений в условиях обычно необходимы.

Не перепутайте операторы равенства и присвоения

Тот факт, что присвоение возможно в условии, зачастую имеет удивительные последствия:

if (i = j)

Условие оператора if присваивает значение переменной j переменной i, а затем проверяет результат присвоения. Если значение переменной j отлично от нуля, то условие истинно. Однако автор этого кода почти наверняка намеревался проверить равенство значений переменных i и j так:

if (i == j)

Ошибки такого рода хоть и известны, но трудны для обнаружения. Некоторые, но не все компиляторы достаточно "любезны", чтобы предупредить о таком коде, как в этом примере.

Составные операторы присвоения

Довольно нередки случаи, когда оператор применяется к объекту, а полученный результат повторно присваивается тому же объекту. В качестве примера рассмотрим программу из раздела 1.4.2:

int sum = 0;

// сложить числа от 1 до 10 включительно

for (int val = 1; val <= 10; ++val)

 sum += val; // эквивалентно sum = sum + val

Подобный вид операций характерен не только для сложения, но и для других арифметических и побитовых операторов, которые рассматриваются в разделе 4.8. Соответствующие составные операторы присвоения (compound assignment) существуют для каждого из этих операторов.

 +=  -= *= /= %= // арифметические операторы

<<= >>= &= ^= |= // побитовые операторы; см. p. 4.8

Каждый составной оператор по сути эквивалентен обычному, за исключением того, что, когда используется составное присвоение, левый операнд обрабатывается (оценивается) только однажды.

Но эти формы имеют одно очень важное различие: в составном операторе присвоения левый операнд вычисляется только один раз. По существу, он эквивалентен следующему:

а = а оператор b;

Если используется обычное присвоение, операнд а обрабатывается дважды: один раз в выражении с правой стороны и во второй раз — как операнд слева. В подавляющем большинстве случаев это различие несущественно, возможно, кроме тех, где критически важна производительность.

Упражнения раздела 4.4

Упражнение 4.13. Каковы значения переменных i и d после каждого присвоения?

int i; double d;

(a) d = i = 3.5; (b) i = d = 3.5;

Упражнение 4.14. Объясните, что происходит в каждом из следующих операторов if?

if (42 = i) // ...

if (i = 42) // ...

Упражнение 4.15. Следующее присвоение недопустимо. Почему? Как исправить ситуацию?

double dval; int ival; int *pi;

dval = ival = pi = 0;

Упражнение 4.16. Хотя ниже приведены вполне допустимые выражения, их поведение может оказаться не таким, как предполагалось. Почему? Перепишите выражения так, чтобы они стали более понятными.

(a) if (p = getPtr() != 0)

(b) if (i = 1024)

4.5. Операторы инкремента и декремента

Операторы инкремента (++) и декремента (--) позволяют в краткой и удобной форме добавить или вычесть единицу из объекта. Эта форма записи обеспечивает не только удобство, она весьма популярна при работе с итераторами, поскольку большинство итераторов не поддерживает арифметических действий.

Эти операторы существуют в двух формах: префиксной и постфиксной. До сих пор использовался только префиксный оператор инкремента (prefix increment). Он осуществляет инкремент (или декремент) своего операнда и возвращает измененный объект как результат. Постфиксный оператор инкремента (postfix increment) (или декремента) возвращает копию первоначального операнда неизменной, а затем изменяет значение операнда.

int i = 0, j;

j = ++i; // j = 1, i = 1: префикс возвращает увеличенное значение

j = i++; // j = 1, i = 2: постфикс возвращает исходное значение

Операндами этих операторов должны быть l-значения. Префиксные операторы возвращают сам объект как l-значение. Постфиксные операторы возвращают копию исходного значения объекта как r-значение.

Совет. Используйте постфиксные операторы только по мере необходимости

Читатели с опытом языка С могли бы быть удивлены тем, что в написанных до сих пор программах использовался префиксный оператор инкремента. Причина проста: префиксная версия позволяет избежать ненужной работы. Она увеличивает значение и возвращает результат. Постфиксный оператор должен хранить исходное значение, чтобы возвратить неувеличенное значение как результат. Но если в исходном значении нет никакой потребности, то нет необходимости и в дополнительных действиях, осуществляемых постфиксным оператором.

Для переменных типа int и указателей компилятор способен оптимизировать код и уменьшить количество дополнительных действий. Для более сложных типов итераторов подобные дополнительные действия могут обойтись довольно дорого. При использовании префиксных версий об эффективности можно не волноваться. Кроме того, а возможно и важнее всего то, что так можно выразить свои намерения более непосредственно.

Объединение операторов обращения к значению и инкремента в одном выражении

Постфиксные версии операторов ++ и -- используются в случае, когда в одном составном выражении необходимо использовать текущее значение переменной, а затем увеличить его.