Funktionen in C++ Funktionen und Parameter Wie in Java: - - PowerPoint PPT Presentation

Funktionen in C++

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Funktionen und Parameter

• Wie in Java:

– Parameter sind lokale Variablen – Argumente werden bei Aufruf zugewiesen

• Extras:

– Zeiger-Parameter für alle Typen:

• als Rückgabewerte
• um große Kopien zu verhindern

– Referenz-Parameter

• machen den Zeiger-Mechanismus implizit

– Default-Parameter

• vorbesetzte Parameter machen Argumente optional

– Kommandozeilenparameter (optional)

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Wdh: Zeiger-Parameter

• Zeiger-Parameter

– sind Ausgabe-Parameter – ersparen das Kopieren großer Werte void translatePoint(int *x, int *y) {

*x += deltaX; *y += deltaY;

} struct Point { int x; int y }; Point A = { 12, 45 }; cout << A.x << " " << A.y << endl; translatePoint (&(A.x), &(A.y); cout << A.x << " " << A.y << endl;

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Wdh: Referenz-Parameter

• Referenz-Parameter machen die Zeigeroperationen implizit:

Parameter ist Alias des Arguments

• Deklaration als Referenz-Parameter
• Aufruf mit einfacher Variable als Argument
• Die Referenzierung (Adressermittlung) erfolgt implizit

void translatePoint(Point &alias) { alias.x += deltaX; alias.y += deltaY; } Point A = { 12, 45 }; cout << A.x << " " << A.y << endl; translatePoint (A); cout << A.x << " " << A.y << endl

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void-Zeiger

• Untypisierte Zeiger

void *anypointer; int x = 4; char text[100]; anypointer = &x; anypointer = &text;

• Ermöglichen "typenoffene" Arrays und Funktionen:

void *storage[1000]; void store (void *anydata) { storage[index++] = anydata; } // call as store(&mydata);

• Jede Dereferenzierung erfordert "Casting"

*(char*)storage[2] = 'c'; int x = *(int *)storage[5];

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Rätsel: Was tut diese Funktion???

void memz (void *ptr, int length) { for(; length>0; length--) *(((char *)ptr) + length) = 0; }

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Typische Verwendung: Knoteninhalt einer verketteten Liste

struct Node { void *content; Node *succ; Node *pred; } Node *node; ... *(double *)(node->succ->content) = 12.2;

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Default-Parameter

C++ erlaubt die Vorbesetzung von Parametern Bei Aufruf können Argumente weggelassen werden - es werden stattdessen die vorbesetzten Werte verwendet

char *parse (char *text, char sep = ',', char finish = '/'); char csv[100]; cin >> csv; parse(csv, ' ', '|'); parse (csv,'+'); // parse(csv, '+', '/'); parse(csv); // parse(csv, ',', '/');

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Default-Parameter - Regeln

Default-Belegung darf nur 1x deklariert werden Default-Parameter rechts von allen nicht vorbesetzten Parameter-Identifikation von links nach rechts, typtreu

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Kommandozeilen-Parameter

• main hat eine zweite Signatur:

int main(int argc, char *argv[]);

• argc Anzahl der Argumente – mind. 1:

der Programmname gilt als 1. Parameter!

• argv Array von Strings

beim Aufruf durch Leerzeichen getrennt

• Konvertierungsfunktionen in <cstdlib>

– atoi String nach int – atol String nach long int – atof String nach double

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Scope

• Wie in Java:

– Deklarationen innerhalb eines Blockes sind lokal: Lebensdauer: Blockausführung Sichtbarkeit: innerhalb des umgebenden Bloxks

• Extras:

– Es gibt einen globalen Gültigkeitsbereich: Deklaration außerhalb von Böcken. Lebensdauer = unbeschränkt (Programmausführung) Sichtbarkeit = unbeschränkt – Namespace stellt keine Sichtbarkeitsschranke dar. – static Lebensdauer lokaler Variablen kann unbeschränkt gesetzt werden Sichtbarkeit bleibt lokal!

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Rückgabe von Zeigern

• Lebensdauer-Alarm!

int *liesZahl () { int eingabe; cin >> eingabe; return &eingabe; } int *erzeugeListe() { int liste[10] = {999}; return liste; } char *liesText() { char eingabe[100]; cin >> eingabe; return eingabe; } int *liesZahl () { int *eingabe = new int; cin >> *eingabe; return eingabe; } int *erzeugeListe() { int liste[] = new int[10]; return liste; } char *liesText() { char eingabe[] = new char[100]; cin >> eingabe; return eingabe; }

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Rückgabe von Referenzen

• Funktionen können Referenzen zurückgeben
• Referenzen sind unbenannte Variablen:

– können auf der linken Seite von Zuweisungen stehen – werden automatisch dereferenziert, wenn der Wert benötigt wird (in Ausdrücken)

• Lebensdauer-Alarm wie bei Rückgabe-Zeigern!

int ids[] = { 10, 11, 12, 13,14 } int &access(int index) { return ids[index]; } int main() { access(3) = 33; access(4) = 44; }

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Deklaration und Definition

• In C++ gilt streng:

Deklaration vor Benutzung

• Unterscheidung

Deklaration – Definition

Typvereinbarung - Implementierung

• Deklaration darf beliebig oft wiederholt werden!

Definition muss eindeutig sein (einmalig im Programm)

• Deklaration einer Funktion:

Prototyp: int function(int, double*);

• Deklaration einer globalen Variablen:

external char* username;

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Header- und Implementierungsdateien

(Programmierstil, nicht Spracheigenschaft)

• Menge der Deklarationen eines Moduls:

Modul-Spezifikation Modul-Gliederung in zwei Dateien:

– Zusammenfassung der Deklarationen zur Header-Datei Dateiendung .h – Zusammenfassung der Definitionen zur Implementierungs-Datei (aka "Source-Datei") Dateiendung .cpp (oder .c)

• Der Compiler benötigt zur Übersetzung nur die Header-Dateien der

benutzten Moduln Nur die Header-Dateien werden eingebunden ("inkludiert").

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Getrennte Kompilation

• Main-Modul:

– Modul mit main-Funktion (nur 1 pro Programm erlaubt!) – wird übersetzt zur ausführbaren Datei ("Exe") – weitere Dateien können nachgezogen werden

c++ main.c main.h # liefert a.out c++ -o main.exe main.c main.h # liefert main.exe

• Anderes Modul:

– kann getrennt übersetz werden – Ergebnis: Objekt-datei (.o) c++ -c modul1.c modul1.h modul2.h# liefert modul1.o

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Funktionszeiger

• In C++ kann ein Zeiger nicht nur auf Daten, sondern auch auf eine

Funktion verweisen

• der Typ ist "Zeiger auf Signatur"
• d.h. einem Zeiger können nur Funktionen gleicher Signatur

zugewiesen werden int (*function)(int, char, char[]); // Variable "function" vom Typ // Zeiger auf int-Funktion // mit (int, char, char[])-Parametern

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Verwendung von Funktionszeigern

• Funktionszeiger sind die C-Option für Funktionsvariation und

Callback

• OO ist Polymorphie das Mittel der Wahl
• Trotzdem ist die "kleine Lösung mit Funktionszeigern manchmal

eleganter und effizienter.

• Beispiel:
• "Generischer" Sortieralgorithmus mit void*-Parametern
• Vergleichsfunktion für Elemente wird als Funktionszeiger mit

übergeben. void sort(void *entries[ ], int length, int (*compare)(void*, void*));

• Die als Argument übergebene Funktion kennt die tatsächlichen

Parametertypen, muss aber mit void*-Parametern definiert sein!

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Funktionszeiger: Deklarieren, Besetzen, Aufrufen.

int (*function)(int, char, char[]); // Variable "function" vom Typ // Zeiger auf int-Funktion // mit (int, char, char[])-Parametern int store(int index, char entry, char[] list) { list[index] = entry; } int isContent(int any, char letter, char[] text) { return text[index]==letter; } // bool as int function = &store; // & is optional (*function)(10, 'C', mytext); // * is optional function = isContent; int b = function(10, 'C', mytext);

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Funktionsüberladung

... wie in Java Wenn die Parameterlisten sich entscheidbar unterscheiden, kann der funktionsname mehrfach verwendet werden Unterschiedliche Funktionen an der Aufrufstelle unterscheidbar.

void swap(&char c1, &char c2); void swap(double d1, double d2); ...

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Operatorüberladung

... das kennt Java nicht! in C++ sind Operatoren Funktionen

– mit einem Symbol als Namen – und einer zusätzliche Aufruf-Syntax

... behandeln wir im Zusammenhang mit Klassen

• - also nächstes Mal

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Standardbibliotheken

C++ hat reich bestückte Standardbibliotheken Recherchieren Sie bitte selbst ;)

... nächste Woche kommen die Objekte...