Programmazione Procedurale in Linguaggio C++

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1 Programmazione Procedurale in Linguaggio C++ Tipi Strutturati Parte 3 Record G. Mecca M. Samela Università della Basilicata Tipi Strutturati: Record >> Sommario Sommario Introduzione Dichiarazione di Record (o Strutture ) Descrizione del Modello Sintassi e Semantica Utilizzo dei Record (o Strutture ) Sintassi e Semantica Nidificazione 2

2 Tipi Strutturati: Record >> Introduzione Introduzione Record (o Strutture ) funzionalità dei linguaggi di programmazione che consente di rappresentare in un prg. oggetti attraverso varie componenti Metodologicamente un array serve a rappresentare una collezione di dati tutti dello stesso tipo un record serve a rappresentare un unico dato con struttura complessa 3 Tipi Strutturati: Record >> Introduzione Introduzione Differenze con gli array in un record, le componenti possono non essere dello stesso tipo ogni componente ha un nome (identificatore) e non un indice intero gli array sono una funzionalità essenziale dei linguaggi di programmazione procedurali i record no (in alcuni linguaggi, es: FORTRAN 77, non esistono) 4

3 Tipi Strutturati: Record >> Introduzione Introduzione Principale utilità dei record semplificazione del codice (dichiarazione di meno variabili, minor numero di parametri) maggiore leggibilità del codice (le variabili che rappresentano un oggetto sono raggruppate e quindi meglio identificabili) Un esempio: equazioni di II grado un equazione di II grado richiede 3 numeri >> equazioni4lib.cpp 5 Tipi Strutturati: Record >> Dichiarazione di Record Dichiarazione di Record Processo a due passi I passo: descrivo il modello del record che voglio utilizzare II passo: utilizzo il modello come nuovo tipo di dato per dichiarare variabili Modello del record descrizione della struttura del record può essere utilizzato dovunque sia previsto un tipo di dato in aggiunta a quelli di base 6

4 Tipi Strutturati: Record >> Dichiarazione di Record Dichiarazione di Record: Esempi struct equazione { float a, b, c; equazione eq1, eq2; struct partita { string squadracasa, squadratrasferta; int golcasa, goltrasferta; char segno; partita partite[n]; descrizione del modello di record dichiarazione di 2 variabili secondo il modello descrizione del modello di record dichiarazione di un array di variabili secondo il modello 7 Tipi Strutturati: Record >> Dichiarazione di Record Descrizione del Modello di Record Sintassi struct <nome> {<elencoattributi> Dove ATTENZIONE: errore frequente <nome> è un identificatore <elencoattributi> è l elenco delle componenti del record, detti attributi (o campi ) una lista di dichiarazioni del genere <tipoattributo> <nomeattributo>; 8

5 Tipi Strutturati: Record >> Dichiarazione di Record Descrizione del Modello di Record Semantica la descrizione del modello diventa un nuovo identificatore di tipo si aggiunge ai tipi di base (int, float, char, ecc.) e ai tipi predefiniti (string, ofstream ecc.) Di conseguenza può essere utilizzato per dichiarare variabili, costanti e parametri 9 Tipi Strutturati: Record >> Dichiarazione di Record Dichiarazione delle Variabili Sintassi ordinaria <nomemodello> <nomevar>; Semantica ha l effetto di dichiarare un numero di variabili pari agli attributi specificati nel modello più una variabile per il record nel suo complesso nome delle variabili costituito da due parti nome della variabile <nomevar> nome dell attributo <nomeattributo> ovvero: <nomevar>.<nomeattributo> 10

6 Tipi Strutturati: Record >> Dichiarazione di Record Dichiarazione delle Variabili Esempio #99 struct equazione { float a, b, c; #100 #101 #102 #103 eq1 eq1.a eq1.b eq1.c eq2.a equazione eq1, eq2; #104 #105 eq2 eq2.b eq2.c #106 in totale: 8 variabili 11 Tipi Strutturati: Record >> Dichiarazione di Record Dichiarazione delle Variabili Esempio struct partita { string squadracasa; #99 #100 string squadratrasferta; #101 int goalcasa; #102 int goaltrasferta; #103 char segno; #104 #105 p p.squadracasa p.squadratrasferta p.goalcasa p.goaltrasferta p.segno partita p; in totale: 6 variabili 12

7 Tipi Strutturati: Record >> Dichiarazione di Record Dichiarazione delle Variabili Un annotazione importante differenza fondamentale tra descrizione del modello e dichiarazione (di var. o param.) la descrizione del modello NON produce effetti sulla memoria, la dichiarazione sì la descrizione del modello ha solo l effetto di rendere il modello un nuovo tipo di dato ATTENZIONE: Errore frequente la descrizione del modello deve finire con ; 13 Tipi Strutturati: Record >> Dichiarazione di Record Dichiarazione delle Variabili Inizializzazione anche in questo caso è possibile inizializzare gli attributi alla dichiarazione Sintassi <modello> <nomevar> = {<listavalori> Dove <listavalori> è un elenco di valori di tipo opportuno, uno per ogni attributo del record, separati da virgole 14

8 Tipi Strutturati: Record >> Dichiarazione di Record Dichiarazione delle Variabili Esempio equazione eq = {5, 2, 5 partita p = { Juventus, Inter, 4, 0, 1 15 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Utilizzo dei Record Regola generale come gli array, di norma le operazioni sui record si effettuano attributo per attributo ovvero lavorando singolarmente sulle variabili che rappresentano gli attributi Alcune eccezioni istruzioni di assegnazione passaggio dei parametri 16

9 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Utilizzo dei Record Istruzioni di assegnazione attributo per attributo oppure tutto in una volta Esempio struct equazione { float a, b, c; void main() { equazione eq1 = {5, 2, 5 equazione eq2; eq2 = eq1; equivalente a: eq2.a = eq1.a; eq2.b = eq1.b; eq2.c = eq1.c; 17 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Utilizzo dei Record Passaggio dei parametri la variabile che rappresenta il record nel suo complesso può essere usata come argomento per i sottoprogrammi Differenza con gli array passaggio dei parametri avviene in modo ordinario è possibile sia il passaggio per valore che il passaggio per riferimento 18

10 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Utilizzo dei Record Passaggio dei parametri standard nello spazio di memoria del parametro viene copiato il valore del record argomento, attributo per attributo Passaggio dei parametri per riferimento nello spazio di memoria del parametro viene copiato l indirizzo del primo registro del record utilizzato come argomento 19 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Esempio: Equazioni void leggidatiequazione (equazione &eq) { cout << "Inserisci i coefficienti dell'equazione \n"; cin >> eq.a; cin >> eq.b; cin >> eq.c; return; void stampadatiequazione (equazione eq) { cout << " Equazione \n"; cout << eq.a << "x2+"<< eq.b <<"x+" << eq.c << "=0 \n"; return; float discriminante (equazione eq) { return eq.b*eq.b-4*eq.a*eq.c; parametro per riferimento parametri standard 20

11 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Utilizzo dei Record Risultato delle funzioni le funzioni possono restituire come risultato dei record (ulteriore differenza con gli array) Esempio: calcolo delle radici reali struct radicireali { float x, y; radicireali calcolaradici (equazione eq) { radicireali rr; rr.x=(-eq.b+sqrt(discriminante(eq)))/(2*eq.a); rr.y=(-eq.b-sqrt(discriminante(eq)))/(2*eq.a); return rr; 21 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Utilizzo dei Record Per il resto le operazioni sui record (lettura, stampa ecc.) vengono fatte attributo per attributo Differenza rispetto agli array nel caso degli array, è possibile utilizzare cicli per rendere più compatto il codice nel caso dei record questo vantaggio non esiste; le istruzioni devono essere scritte per ciascun attributo separatamente 22

12 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Utilizzo di Record Record e array i record possono essere combinati con gli array per rappresentare collezioni di dati con struttura complessa Esempio: Partite di Serie A dati i risultati di una giornata di serie A, calcolare e stampare i segni in schedina un array di 9 partite 23 Tipi Strutturati: Record >> Dichiarazione di Record Esempio: Partite di Serie A const int N=9; struct partita { string squadracasa; string squadratrasf; int goalcasa; int goaltrasferta; char segno; partita partite[n]; in totale: 55 variabili -1 array -9 componenti -5 attributi per componente #99 #100 #101 #102 #103 #104 #140 #141 #142 #143 #144 #145 partite partite[0] partite[8] partite[0].squadracasa partite[0].squadratrasf partite[0].goalcasa partite[0].goaltrasferta partite[0].segno partite[8].squadracasa partite[8].squadratrasf partite[8].goalcasa partite[8].goaltrasferta partite[8].segno #100 24

13 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Esempio: Partite di Serie A Nota la definizione del modello di record partita, così come la costante N, devono essere dichiarati a livello di file visibilità globale, perché vengono usati sostanzialmente in tutti i moduli del programma questo non contravviene all indicazione di non usare variabili globali, visto che non si tratta di variabili 25 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Esempio: Partite di Serie A struct partita { string squadracasa, squadratrasferta; int goalcasa, goaltrasferta; char segno; const int N=9; void leggipartite(partita partite[n]); void stampapartite(partita partite[n]); void calcolasegni(partita partite[n]); void main() { partita partite[n]; leggipartite(partite); calcolasegni(partite); stampapartite(partite); 26

14 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Esempio: Partite di Serie A void leggipartite(partita partite[n]){ int i; for (i=0; i<n; i++) leggipartita(partite[i]); return; void leggipartita(partita &p){ cout << "Squadra in casa : "; getline(cin, p.squadracasa); cout << "Squadra in trasferta : "; getline(cin, p.squadratrasferta); cout << "Goal squadra in casa : "; cin >> p.goalcasa; cout << "Goal squadra in trasferta: "; cin >> p.goaltrasferta; cin.ignore(); return; necessaria per rimuovere il carattere \n dal flusso prima della lettura della stringa successiva 27 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Esempio: Partite di Serie A void calcolasegni(partita partite[n]){ int i; for (i=0; i<n; i++) if (partite[i].goalcasa > partite[i].goaltrasferta) partite[i].segno='1'; else if (partite[i].goalcasa < partite[i].goaltrasferta) partite[i].segno='2'; else partite[i].segno='x'; return; 28

15 Tipi Strutturati: Record >> Utilizzo di Record Esempio: Partite di Serie A void stampapartite(partita partite[n]){ int i; for (i=0; i<n; i++) stampapartita(partite[i]); return; void stampapartita(partita p){ cout << p.squadracasa << "- << p.squadratrasferta << " \t"; cout << p.goalcasa << "-" << p.goaltrasferta << " \t" << p.segno << endl; return; 29 Tipi Strutturati: Record >> Nidificazione Nidificazione Due categorie di tipi di dato tipi di base (int, float, double, char, bool) e assimilati (string, ifstream, ofstream) tipi strutturati Tipi strutturati costruiti utilizzando array e record array e record possono essere liberamente nidificati 30

16 Tipi Strutturati: Record >> Nidificazione Nidificazione Un esempio sovrapposizione di rettangoli Rettangolo oggetto rappresentato da due punti nel piano cartesiano Punto oggetto rappresentato da due coordinate reali nel piano cartesiano 31 Tipi Strutturati: Record >> Nidificazione Esempio: Sovrapp. di Rettangoli struct punto { float x, y; struct rettangolo { punto v1, v2; rettangolo r1, r2; #99 #100 #101 #102 #103 #104 #105 #106 #107 #108 r1 r2 r1.v1 r1.v2 r2.v1 r2.v2 r1.v1.x r1.v1.y r1.v2.x r1.v2.y r2.v1.x r2.v1.y r2.v2.x r2.v2.y record che contiene al suo interno due record >> rettangoli2.cpp 32

17 Tipi Strutturati: Record >> Nidificazione Nidificazione Nidificazioni profonde sono possibili array e record che al loro interno contengono altri record ed altri array utile ad esempio per rappresentare collezioni (array) di oggetti (record) i quali contengono al loro interno ulteriori oggetti (record) o collezioni (array) di valori in questo caso l unica attenzione da prestare è al meccanismo dei nomi delle variabili 33 Tipi Strutturati: Record >> Nidificazione Nidificazione In particolare per i nomi delle componenti degli array: [ ] per i nomi degli attributi dei record:. Esempio partite del campionato di serie A con risultato squadre complete di formazioni data della partita 34

18 Tipi Strutturati: Record >> Nidificazione Nidificazione struct giocatore { string nome; int maglia; struct squadra { string nome; giocatore formazione[11]; struct data { int giorno, mese, anno; struct partita { squadra sq1, sq2; int goal1, goal2; data d; partita p[9]; 35 Tipi Strutturati: Record >> Nidificazione #10 p[0].sq1.nome #11 p[0].sq1.formazione[0] #12 p[0].sq1 #13 #14 p[0].sq1.formazione[10] #15 #16 p[0].sq2.nome #17 p[0].sq2.formazione[0] #18 p[0] p[0].sq2 #19 #20 p[0].sq2.formazione[10] #21 p[0].sq1.formazione[0].nome p[0].sq1.formazione[0].maglia p[0].sq1.formazione[10].nome p[0].sq1.formazione[10].maglia p[0].sq2.formazione[0].nome p[0].sq2.formazione[0].maglia p[0].sq2.formazione[10].nome p[0].sq2.formazione[10].maglia #22 p[0].goal1 #23 p[0].goal2 #24 p[0].data.giorno #25 p[0].data p[0].data.mese #26 p[0].data.anno #27 p[1] p[1].sq1 p[1].sq1.nome #28 Juventus Buffon 1 Nedved 11 Inter Toldo 1 Recoba Lazio 36

19 Tipi Strutturati: Record >> Sommario Riassumendo Record dichiarare oggetti con struttura complessa Dichiarazione descrizione del modello (ATTENZIONE) dichiarazione delle variabili Utilizzo i vantaggi principali: passaggio dei parametri Nidificazione profonda 37