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

---

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

В качестве примера используем постфиксный оператор инкремента для написания цикла, выводящего значения вектора до, но не включая, первого отрицательного значения.

auto pbeg = v.begin();

// отображать элементы до первого отрицательного значения

while (pbeg != v.end() && *beg >= 0)

 cout << *pbeg++ << endl; // отобразить текущее значение и

                          // переместить указатель pbeg

Выражение *pbeg++ обычно малопонятно новичкам в языках С++ и С. Но поскольку эта схема весьма распространена, программисты С++ должны понимать такие выражения.

Приоритет постфиксного оператора инкремента выше, чем оператора обращения к значению, поэтому код *pbeg++ эквивалентен коду *(pbeg++). Часть pbeg++ осуществляет инкремент указателя pbeg и возвращает как результат копию предыдущего значения указателя pbeg. Таким образом, операндом оператора * будет неувеличенное значение указателя pbeg. Следовательно, оператор выводит элемент, на который первоначально указывал указатель pbeg, а затем осуществляет его инкремент.

Этот подход основан на том, что постфиксный оператор инкремента возвращает копию своего исходного, не увеличенного операнда. Если бы он возвратил увеличенное значение, то обращение к элементу вектора по такому увеличенному значению привело бы к плачевным результатам: первым оказался бы незаписанный элемент вектора. Хуже того, если бы у последовательности не было никаких отрицательных значений, то в конце произошла бы попытка обращения к значению несуществующего элемента за концом вектора.

Совет. Краткость может быть достоинством

Такие выражения, как *iter++, могут быть не очевидны, однако они весьма популярны. Следующая форма записи проще и менее подвержена ошибкам:

cout << *iter++ << endl;

чем ее более подробный эквивалент:

cout << *iter << endl;

++iter;

Поэтому примеры подобного кода имеет смысл внимательно изучать, чтобы они стали совершенно понятны. В большинстве программ С++ используются краткие формы выражений, а не их более подробные эквиваленты. Поэтому программистам С++ придется привыкать к ним. Кроме того, научившись работать с краткими формами, можно заметить, что они существенно менее подвержены ошибкам.

Помните, что операнды могут быть обработаны в любом порядке

Большинство операторов не гарантирует последовательности обработки операндов (см. раздел 4.1.3). Отсутствие гарантированного порядка зачастую не имеет значения. Это действительно имеет значение в случае, когда выражение одного операнда изменяет значение, используемое выражением другого. Поскольку операторы инкремента и декремента изменяют свои операнды, очень просто неправильно использовать эти операторы в составных выражениях.

Для иллюстрации проблемы перепишем цикл из раздела 3.4.1, который преобразует в верхний регистр символы первого введенного слова:

for (auto it = s.begin(); it != s.end() && !isspace(*it) ; ++it)

 it = toupper(*it); // преобразовать в верхний регистр

Этот пример использует цикл for, позволяющий отделить оператор обращения к значению beg от оператора его приращения. Замена цикла for, казалось бы, эквивалентным циклом while дает неопределенные результаты:

// поведение следующего цикла неопределенно!

while (beg != s.end() && !isspace(*beg))

 beg = toupper(*beg++); // ошибка: это присвоение неопределенно

Проблема пересмотренной версии в том, что левый и правый операнды оператора = используют значение, на которое указывает beg, и правый его изменяет. Поэтому присвоение неопределенно. Компилятор мог бы обработать это выражение так:

*beg = toupper(*beg);       // сначала обрабатывается левая сторона

*(beg + 1) = toupper(*beg); // сначала обрабатывается правая сторона

Или любым другим способом.

Упражнения раздела 4.5

Упражнение 4.17. Объясните различие между префиксным и постфиксным инкрементом.

Упражнение 4.18. Что будет, если цикл while из последнего пункта этого раздела, используемый для отображения элементов вектора, задействует префиксный оператор инкремента?

Упражнение 4.19. С учетом того, что ptr указывает на тип int, vec — вектор vector<int>, a ival имеет тип int, объясните поведение каждого из следующих выражений. Есть ли среди них неправильные? Почему? Как их исправить?

(a) ptr != 0 && *ptr++     (b) ival++ && ival

(с) vec[ival++] <= vec[ival]

4.6. Операторы доступа к членам

Операторы точка (.) (dot operator) (см. раздел 1.5.2) и стрелка (->) (arrow operator) (см. раздел 3.4.1) обеспечивают доступ к члену. Оператор точка выбирает член из объекта типа класса; оператор стрелка определен так, что код ptr->mem эквивалентен коду (*ptr).mem.

string s1 = "a string", *p = &s1;

auto n = s1.size(); // вызов функции-члена size() строки s1

n = (*p).size();    // вызов функции-члена size() объекта, на который

                    // указывает указатель p

n = p->size();      // эквивалент (*p).size()

Поскольку приоритет обращения к значению ниже, чем оператора точка, часть обращения к значению следует заключить в скобки. Если пропустить круглые скобки, этот код поведет себя совсем по-иному:

// вызов функции-члена size() объекта, на который указывает указатель p

// затем обращение к значению результата!

*p.size(); // ошибка: p - указатель, он не имеет функции-члена size()

Этот код пытается вызвать функцию-член size() объекта p. Однако p — это указатель, у которого нет никаких членов; этот код не будет откомпилирован.

Оператор стрелка получает операнд в виде указателя и возвращает l-значение. Оператор точка возвращает l-значение, если объект, член которого выбирается, является l-значением; в противном случае результат — r-значение.

Упражнения раздела 4.6

Упражнение 4.20. С учетом того, что iter имеет тип vector<string>::iterator, укажите, какие из следующих выражений допустимы, если таковые имеются. Объясните поведение допустимых выражений, и почему ошибочные не допустимы?

(a) *iter++;       (b) (*iter)++; (с) *iter.empty()

(d) iter->empty(); (e) ++*iter;   (f) iter++->empty();

4.7. Условный оператор

Условный оператор (оператор ?:) (conditional operator) позволяет внедрять простые конструкции if...else непосредственно в выражение. Условный оператор имеет следующий синтаксис:

условие ? выражение1 : выражение2;

где условие — это выражение, используемое в качестве условия, а выражение1 и выражение2 — это выражения одинаковых типов (или типов, допускающих преобразование в общий тип). Эти выражения выполняются в зависимости от условия. Если условие истинно, то выполняется выражение1; в противном случае выполняется выражение2. В качестве примера использования условного оператора рассмотрим код, определяющий, является ли оценка (grade) проходной (pass) или нет (fail):

string finalgrade = (grade < 60) ? "fail" : "pass";

Условие проверяет, не меньше ли оценка 60. Если это так, то результат выражения "fail"; в противном случае — результат "pass". Подобно операторам логического AND и OR (&& и ||), условный оператор гарантирует, что выполнено будет только одно из выражений, выражение1 или выражение2.

Результат условного оператора — l-значение, если оба выражения l-значения или если они допускают преобразование в общий тип l-значения. В противном случае результат — r-значение.

Вложенные условные операторы

Один условный оператор можно вложить в другой. Таким образом, условный оператор применяются как условие или как один или оба выражения другого условного оператора. В качестве примера используем пару вложенных условных операторов для трехступенчатой проверки оценки, чтобы выяснить, является ли она выше проходной, просто проходной или непроходной.