Sommario PREFAZIONE... XI CAPITOLO 1: INTRODUZIONE: I COMPUTER, LA PROGRAMMAZIONE E IL C

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1 Sommario PREFAZIONE... XI Lo scopo di questo libro... xi Le sezioni Pensare in termini di oggetti... xii Il CD-ROM... xiv La metodologia di insegnamento... xiv L apprendimento attraverso il codice... xiv L accesso al World Wide Web... xiv Obiettivi...xiv Il codice e gli esempi... xv La programmazione orientata agli oggetti... xv Figure e immagini... xv Consigli e suggerimenti... xv Esercizi di autovalutazione... xv Esercizi...xvi Indice analitico...xvi Panoramica del libro... xvi CAPITOLO 1: INTRODUZIONE: I COMPUTER, LA PROGRAMMAZIONE E IL C Introduzione Che cos è un computer? La struttura del computer L evoluzione dei sistemi operativi I personal computer, i sistemi distribuiti e i sistemi client/server I linguaggi macchina, assembly e ad alto livello Il C e il C++: un po di storia La libreria standard del C Java, Internet e il World Wide Web Altri linguaggi ad alto livello La programmazione strutturata Gli elementi fondamentali di un tipico ambiente C Alcune considerazioni generali sul C++ e sul nostro corso Un programma semplice: visualizzare una linea di testo Un altro semplice programma: l addizione di due numeri interi La memoria: concetti fondamentali I calcoli aritmetici Prendere decisioni: gli operatori relazionali e di uguaglianza Le nuove convenzioni per i file di intestazione e gli spazi dei nomi Pensare in termini di oggetti: le tecniche orientate agli oggetti e UML (Unified Modeling Language ) Introduzione all analisi e alla progettazione orientate agli oggetti (OOAD) Storia di UML Che cos è UML?... 38

2 IV SOMMARIO Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi CAPITOLO 2: LE STRUTTURE DI CONTROLLO Introduzione Gli algoritmi Lo pseudocodice Le strutture di controllo La struttura di selezione if La struttura di selezione if/else La struttura iterativa while Tipologie degli algoritmi di iterazione: l iterazione controllata da un contatore Tipologie degli algoritmi di iterazione: l iterazione controllata da un valore sentinella Tipologie di algoritmi e ridefinizione top-down: le strutture di controllo nidificate Gli operatori di assegnamento Gli operatori di incremento e decremento Concetti fondamentali dei cicli controllati da variabili contatore La struttura di iterazione for Esempi di costrutti for La struttura di selezione switch La struttura iterativa do/while Le istruzioni break e continue Gli operatori logici Un errore tipico: confondere l operatore di uguaglianza == con l operatore di assegnamento = Riepilogo dei concetti fondamentali della programmazione strutturata Pensare in termini di oggetti: come individuare le classi in un problema [progetto opzionale] Definizione del problema Analisi e progettazione del sistema I diagrammi dei casi d uso L identificazione delle classi di un sistema I diagrammi delle classi I diagrammi degli oggetti Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi CAPITOLO 3: LE FUNZIONI Introduzione I componenti di un programma in C Le funzioni matematiche della libreria standard Le funzioni

3 SOMMARIO V 3.5 La definizione di una funzione I prototipi di funzione I file di intestazione La generazione di numeri casuali I giochi d azzardo e la parola riservata enum Le informazioni di memorizzazione Le regole di visibilità Il concetto di ricorsione Un altro esempio di ricorsione: la serie di Fibonacci Ricorsione o iterazione? Le funzioni che hanno una lista di parametri vuota Le funzioni in linea I riferimenti e il passaggio di parametri per riferimento Gli argomenti di default L operatore unario di risoluzione dello scope L overloading delle funzioni Le funzioni generiche Pensare in termini di oggetti: come identificare gli attributi di una classe [progetto opzionale] I diagrammi di stato I diagrammi delle attività Conclusione Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi CAPITOLO 4: GLI ARRAY Introduzione Gli array Come si dichiara un array Alcuni esempi di array Il passaggio di un array a una funzione Gli algoritmi di ordinamento e gli array Il calcolo di media, mediana e moda con gli array Le ricerche in array: ricerca lineare e binaria Gli array multidimensionali Pensare in termini di oggetti: come identificare le operazioni di una classe [progetto opzionale] I diagrammi di sequenza Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi Esercizi sulla ricorsione CAPITOLO 5: PUNTATORI E STRINGHE Introduzione Come si dichiarano e si inizializzano i puntatori

4 VI SOMMARIO 5.3 Gli operatori di manipolazione dei puntatori La chiamata per riferimento con argomenti di tipo puntatore Privilegi di accesso e passaggio dei parametri L algoritmo di ordinamento a bolle con i puntatori L aritmetica dei puntatori La correlazione tra puntatori e array Gli array di puntatori Un programma per mescolare e distribuire carte da gioco I puntatori a funzione Introduzione alla manipolazione di caratteri e stringhe Caratteri e stringhe: concetti fondamentali Le funzioni di libreria per le stringhe Pensare in termini di oggetti: le collaborazioni tra gli oggetti [progetto opzionale] I diagrammi delle collaborazioni Riepilogo Risorse in rete sull UML Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi Sezione speciale: costruite il vostro computer Ultriori esercizi sui puntatori Esercizi sulla manipolazione di stringhe Sezione speciale: esercizi avanzati sulla manipolazione di stringhe Un progetto di manipolazione di stringhe complesso CAPITOLO 6: LE CLASSI E L ASTRAZIONE DEI DATI Introduzione Come si definisce una struttura Come si accede ai membri di una struttura L implementazione del tipo di dato Time come struttura L implementazione del tipo di dato Time come classe La visibilità a livello di classe e l accesso ai membri di una classe La separazione di interfaccia e implementazione Il controllo dell accesso ai membri di una classe Le funzioni di accesso e di utilità L inizializzazione degli oggetti di una classe: i costruttori I costruttori e gli argomenti di default I distruttori Quando sono chiamati i costruttori e i distruttori? L utilizzo dei dati e delle funzioni membro Un sottile errore logico: restituire un riferimento a un dato membro private L assegnamento tra oggetti: la copia di default membro a membro Ancora sul concetto di software riutilizzabile Pensare in termini di oggetti: programmazione delle classi del simulatore [progetto opzionale]

5 SOMMARIO VII Implementazione: visibilità Implementazione: handle Implementazione: i file di intestazione delle classi Conclusione Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi CAPITOLO 7: LE CLASSI: SECONDA PARTE Introduzione Gli oggetti e le funzioni membro costanti Il concetto di composizione: oggetti che diventano membri di altre classi Le funzioni e le classi friend Il puntatore this L allocazione dinamica della memoria: gli operatori new e delete I membri static di una classe Due concetti importanti: astrazione dei dati e occultamento delle informazioni Il tipo di dato astratto array Il tipo di dato astratto stringa Il tipo di dato astratto coda Le classi container e gli iteratori Le classi proxy Pensare in termini di oggetti: l implementazione delle classi del simulatore [progetto opzionale] Una panoramica dell implementazione Implementazione del simulatore Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi CAPITOLO 8: L OVERLOADING DEGLI OPERATORI Introduzione L overloading degli operatori: concetti fondamentali Restrizioni La progettazione delle funzioni operatore: funzioni membro o funzioni friend? L overloading degli operatori di inserimento/estrazione per l I/O su stream L overloading degli operatori unari L overloading degli operatori binari Progettazione della classe Array Conversioni tra tipi diversi Progettazione della classe String L overloading degli operatori ++ e

6 VIII SOMMARIO 8.12 Progettazione della classe Date Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi CAPITOLO 9: L EREDITARIETÀ Introduzione Le classi base e le classi derivate I membri protected Il cast dei puntatori a una classe base in puntatori a una classe derivata Utilizzo delle funzioni membro L overriding di membri della classe base in una classe derivata Ereditarietà di tipo public, protected e private Classi base dirette e indirette Utilizzo dei costruttori e dei distruttori nelle classi derivate Conversione implicita di un oggetto di una classe derivata in oggetto della classe base Il ruolo dell ereditarietà nell ingegneria del software Composizione ed ereditarietà Le relazioni uses a e knows a Progettazione delle classi Point, Circle e Cylinder L ereditarietà multipla Pensare in termini di oggetti: come sfruttare l ereditarietà nel simulatore di ascensore [progetto opzionale] Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi CAPITOLO 10: LE FUNZIONI VIRTUALI E IL POLIMORFISMO Introduzione I campi di tipo e le istruzioni switch Le funzioni virtuali Le classi base astratte e le classi concrete Il polimorfismo Progettazione di un libro paga elettronico L aggiunta di nuove classi e il binding dinamico I distruttori virtuali L ereditarietà di interfaccia e di implementazione L implementazione di polimorfismo, funzioni virtuali e binding dinamico Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi CAPITOLO 11: GLI STREAM DI INPUT/OUTPUT DEL C Introduzione Gli stream

7 SOMMARIO IX I file di intestazione della libreria iostream Le classi e gli oggetti che effettuano l input/output su stream L output su stream L operatore di inserimento nello stream Utilizzo degli operatori di inserimento/estrazione in cascata L output delle variabili di tipo char* L output di caratteri tramite put L input da stream L operatore di estrazione dallo stream Le funzioni membro get e getline Altre funzioni membro di istream: peek, putback e ignore L I/O type-safe L input/output non formattato delle funzioni read, gcount e write I manipolatori di stream La base dei numeri interi su uno stream: dec, oct, hex e setbase La precisione dei valori a virgola mobile: precision e setprecision L ampiezza dei campi: setw e width I manipolatori definiti dall utente I valori di stato della formattazione I flag di stato della formattazione Gli zero in coda e i punti decimali: ios::showpoint La giustificazione: ios::left, ios::right e ios::internal Il riempimento dei campi: fill e setfill La base dei numeri interi: ios::dec, ios::oct, ios::hex e ios::showbase I numeri a virgola mobile e la notazione scientifica: ios::scientific e ios::fixed Il controllo delle lettere maiuscole/minuscole: ios::uppercase L attivazione e la disattivazione dei flag di formattazione: flags, setiosflags e resetiosflags I valori di stato degli errori in uno stream Il collegamento di uno stream di output a uno stream di input Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi APPENDICE A: RIEPILOGO DEGLI OPERATORI APPENDICE B:L INSIEME DEI CARATTERI ASCII APPENDICE C:I SISTEMI DI NUMERAZIONE C.1 Introduzione C.2 Usare i numeri ottali ed esadecimali per abbreviare i numeri binari C.3 La conversione dei numeri ottali ed esadecimali in binari C.4 La conversione da binario, ottale o esadecimale in decimale C.5 La conversione da decimale a binario, ottale o esadecimale C.6 I numeri binari negativi: la notazione in complemento a due

8 X SOMMARIO Esercizi di autovalutazione Risposte agli esercizi di autovalutazione Esercizi APPENDICE D: IL C++ SU INTERNET D.1 Risorse D.2 Tutorial D.3 FAQ (risposte alle domande più comuni) D.4 comp.lang.c D.5 Compilatori D.6 Standard Template Library Tutorial Riferimenti FAQ 652 Articoli, libri e interviste Software INDICE ANALITICO