Elementi di C++ di base. f() Preprocessore, Compilatore, Librerie, Funzioni. Marco Ronchetti - MR4.1

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1 Elementi di C++ di base Preprocessore, Compilatore, Librerie, Funzioni.1

2 Funzioni Funzioni come "procedure".2 void stampa(void) { const char EOL="\n"; cout << "sono arrivato qui"<<eol; main() { int a=0; a++; stampa(); a++; stampa(); a++; stampa();

3 Funzioni.3 Funzioni come "procedure parametrizzate" tipo funzione(tipo argom1,...,tipo argomn) { corpo della funzione return var; int somma(int a, int b) { int s; s=a+b; return s; main() { int a,b,c,d; cout << "dammi quattro numeri \n"; cin >> a >> b >> c >> d; Esempio cout << "la media vale" << somma(somma(a,b),somma(c,d))/4 << "\n";

4 Le librerie limits.h, float.h limiti della macchina (int e float).4 iostream.h operazioni di I/O stdio.h operazioni di I/O math.h operazioni sui numeri (funzioni matematiche) ctype.h operazioni sui caratteri string.h manipolazione di stringhe time.h manipolazione di data e ora stdlib.h varie: conversioni tra stringhe e numeri, allocazione di memoria, ordinamento, ricerca, numeri casuali assert.h verifica di asserzioni

5 ctype.h int isdigit(int c); int isspace(int c); c e { space, CR, NL, HT, VT, FF int iscntrl(int c); c<40 or c=255 (DEL) int isalpha(int c); int isupper(int c); int islower(int c); int tolower(int c); int toupper(int c);.5

6 Il compilatore Scrittura del Programma come file di testo Libreria Altri File Oggetto File Sorgente (source) Traduzione del Programma da parte del compilatore File Oggetto (*.o) Collegamento tra gli object files (linker) File Eseguibile su disco Correzione degli errori di sintassi Lista degli errori di sintassi File Eseguibile in memoria.6 Caricamento dell eseguibile in memoria (loader( loader)

7 La compilazione CC prog.c -o prog -Ldir -lmath File Sorgente prog.c File Eseguibile prog CC prog.c E > prog.ii Libreria File Oggetto libmath.a File Sorgente prog.c File precompilato prog.ii.7

8 La compilazione CC prog.c c prog.o ld prog.o -o prog -Ldir -lmath File Sorgente prog.c File Sorgente prog.c File Eseguibile prog File oggetto prog.o Libreria File Oggetto libmath.a.8

9 Compilazione e librerie.9 square.c : #include <iostream.h> void square() { cout << "*****"<<"\n"; cout << "* *"<<"\n"; cout << "* *"<<"\n"; cout << "* *"<<"\n"; cout << "*****"<<"\n"; CC c square.c ar q libgeo.a square.o produce square.o aggiunge square.o a libgeo.a (Creando libgeo.a se necessario)

10 Compilazione e librerie triangle.c : #include <iostream.h> void triangle() { cout << " *"<<"\n"; cout << " * *"<<"\n"; cout << "*****"<<"\n"; CC c triangle.c ar q libgeo.a triangle.o produce triangle.o aggiunge triangle.o a libgeo.a.10

11 Compilazione e librerie ar t libgeo.a ranlib libgeo.a triangle.o; square.o; geo.h : void triangle(void); void square(void); lista il contenuto della libreria costruisci la tavola dei contenuti della lib.11

12 Compilazione e librerie.12 prog.c : #include "geo.h" main() { triangle(); square(); CC prog.c o prog L. lgeo prog * * * ***** ***** * * * * * * ***** produce prog

13 Il preprocessore Agisce come un Editor prima che la compilazione inizi. #include <filename> #include filename #define N 100 Inclusione di files (cerca in /usr/lib) (specifica la pathname) for (k=1; k<n ; k++) cout<< k << eoln; SCONSIGLIATO! E meglio: const int N=100 Definizione di costanti.13

14 Il preprocessore Compilazione condizionale #define DEBUG... #ifndef DEBUG cout << VERSIONE UFFICIALE ; #else cout << VERSIONE DI PROVA ; #endif... #ifdef DEBUG cout << i <<eoln; #endif.14

15 Funzioni: esercizio Esercizio: implementare la libreria "ctype"; 1) Scrivere il sorgente di una funzione di libreria 2) Testarlo 3) Scrivere il sorgente delle altre funzioni 4) Creare la libreria 5) Scrivere un programma di test che includa la libreria di sistema oppure la vostra libreria a seconda che sia definita o meno una variabile di controllo del precompilatore..15

16 Funzioni: problema #1 Come faccio a farmi restituire più di un valore da una funzione?.16

17 Funzioni: problema #2 int incrementa(int x) { x=x+1; return x; main(void) { int b,a=1; b=incrementa(a); cout << "a=" a << " b=" << b << "\n"; Quanto valgono a e b quando vengono stampati?.17 I parametri sono passati per valore, non per indirizzo!

18 Quanto vale s?.18 void modifica(int s) { s++;; main(void) { int s=1; modifica(s); cout << "s=" << s << "\n"; "globale" (B > < A) "locale" int s; int modifica() { s++; return s; main(void) { s=1; modifica(); cout << "s=" << s << "\n";

19 Variabili globali Le variabili globali sono "cattive" (almeno quanto il GOTO)! perchè violano il principio della località della informazione (Principio di "Information hiding") E' impossibile gestire correttamente progetti "grossi" nei quali si faccia uso di variabili globali..19 Principio del NEED TO KNOW: Ciascuno deve avere TUTTE e SOLO le informazioni che servono a svogere il compito affidato

20 Principi di Parna.20 Il committente di una funzione deve dare all'implementatore tutte le informazioni necessarie a realizzare la funzione, e NULLA PIÙ L'implementatore di una funzione deve dare all'utente tutte le informazioni necessarie ad usare la funzione, e NULLA PIÙ

21 Puntatori Operatore indirizzo: &.21 &a fornisce l indirizzo della variabile a Operat. di dereferenziazione: * *p interpreta la variabile p come un puntatore e fornisce il valore contenuto nella cella di memoria puntata Ricordate l'indirizzamento indiretto? main() { int a,b,c,d; int *pa, *pb; pa=&a; pb=&b; a=1; b=2; c=a+b; d=*pa + *pb; printf("%d + %d = %d \n",a,b,c); printf("%d + %d = %d \n",a,*pb,d);

22 Funzioni e puntatori TRUCCO: per passare un parametro per indirizzo, passiamo per valore un puntatore ad esso! int incrementa(int *px) { *px=*px+1; return *px; main(void) { int b,a=1; b=incrementa(&a); printf("%d %d \n",a,b); OUTPUT:

23 Funzioni e puntatori.23 TRUCCO: per ottenere più valori di ritorno, passiamo degli indirizzi! void minimax(int a1, int a2, int a3, int a4, int *pmin, int *pmax) { *pmin=a1; *pmax=a1; if (*pmin>a2) *pmin=a2; else if (*pmax<a2) *pmax=a2; if (*pmin>a3) *pmin=a3; else if (*pmax<a3) *pmax=a3; if (*pmin>a4) *pmin=a4; else if (*pmax<a4) *pmax=a4; main(void) { int a,b,c,d,min,max; cout << "Dammi 4 numeri\n"; cin >> a >> b >> c >> d; minimax(a,b,c,d,&min,&max); cout << "Il min vale "<<min<<" Il max vale "<<max<<"\n";

24 Scope delle variabili.24 Variabili globali Nel seguente esempio a e una variabile globale. Il suo valore è visibile a tutte le funzioni. ATTENZIONE! Le variabili globali vanno EVITATE a causa dei side-effects. int a=5; void { a=a+1; printf("a in f: %d -",a); return; main() { printf("a in main: %d -",a); ; printf("a in main: %d\n",a); Output: a in main: 5 - a in f: 6 - a in main: 6

25 Scope delle variabili Variabili automatiche.25 Nel seguente esempio a e una variabile automatica per la funzione f. int a=5; void { int a=2, b=4; printf("(a,b) in f: (%d,%d) -",a,b); return; main() { int b=6; printf("(a,b) in main: (%d,%d) -",a,b); ; printf("(a,b) in main: (%d,%d)\n",a,b); Il suo valore è locale ad f. Output: (a,b) in main: (5,6) - (a,b) in f: (2,4) - (a,b) in main: (5,6) ATTENZIONE! Le variabili automatiche SCHERMANO le variabili globali.

26 Scope delle variabili.26 void f(int n) { int b; static int a; if (n==0) {a=1 ; b=1; else {a=a+1; b=b+1; printf("(a,b) in f: (%d,%d) -",a,b); Variabili statiche "interne" void g(void) {int x=99,y=100,z=101; main() { int a=5,b=5; f(0); g(); f(1); printf("(a,b) in main: (%d,%d) -",a,b); Output: (a,b) in f: (1,1) - (a,b) in f: (2,?) - (a,b) in main: (5,5) ATTENZIONE:? significa che il valore di b alla seconda iterazione NON è (in generale) predicibile!

27 Scope delle variabili Variabili statiche "esterne".27 static int a; void f(int n) {... main() {... a è una variabile globale. Tuttavia è visibile solo alle funzioni che stanno nello stesso file al momento della compilazione! (Sarebbe un buon meccanismo per implementare le funzioni di libreria, se non fosse che le variabili globali vanno COMUNQUE evitate!)

28 La funzione exit().28 main(){ K E R N E L if (atexit(my_exit_handler)!= 0) exec _exit printf("errore nella registrazione di my_exit_handler"); printf("fine del main\n"); C start-up routine return exit function call return exit call exit return call my_exit_handler(void) { return printf("voce dall oltretomba!\n"); main function user functions exit handler standard I/O cleanup call return

29 Funzioni ricorsive Una funzione può richiamare se stessa. int fact(int n) { if (n==0) return 1; else return n*fact(n-1); main(void) { int n; cout<<"dammi un numero\n; cin >> n; cout << "Il suo fattoriale vale "<<fact(n)<<"\n";.29

30 Esercizio 1) Calcolare i numeri di Fibonacci. 1 e 2 sono i primo due numeri di Fibonacci. L'(n+1)-esimo numero di Fibonacci (n>2) è definito come somma dei due numeri di Fibonacci che lo precedono. 2) Scrivere un programma che generi le istruzioni necessarie per risolvere il problema della Torre di Hanoi..30

31 Tipi di dati typedef float coordinata; coordinata z,t; struct punto { coordinata x; coordinata y; punto origine; origine.x=0.0; origine.y=0.0; Tipi di dati personalizzati Tipi di dati composti.31

32 Puntatori a strutture Operat. di dereferenziazione di struttura: -> main() { struct point { int x; int y; enum color {BLACK, BLUE, RED, GREEN; ; struct point a, *pa; a.x = 3; a.y = 5; a.color=green; pa = &a; printf( %d %d %d,a.x,pa->y,(*pa).color);.32