C++ для "чайников" [Стефан Рэнди Дэвис] (pdf) читать онлайн

by S t e p h e n R. Davis

IDG
BOOKS
WORLDWIDE

iDG
An

Books Worldwide,

International

Data

Group

Inc.
C o m p a n y

F o s t e r C i t y , C A • C h i c a g o , IL • I n d i a n a p o l i s , I N • N e w Y o r k , N Y

Стефан Р. Дэвис

ДИАЛЕКТИКА
Москва • Санкт-Петербург * Киев
2003

ББК32.973.26-018.2я75
Д94
УДК 681.3.07
Компьютерное издательство ""Диалектика"
Перевод с английского Д.М. Мищишина и канд. техн. наук ИВ. Красикова
Под редакцией канд. техн. наук КВ. Красикова
По общим вопросам обращайтесь в издательство "Диалектика"
по адресу: info@dialektika.com, http://www.dialektika.com

Д94

Дэвис, Стефан, Р.
C++ для "чайников", 4-е издание. : Пер. с англ. : — М. : Издательский дом
'"Вильяме", 2003. — 336 с. : ил. : Парал. тит. англ.
ISBN 5-8459-0160-Х (рус.)
Книга, которая у вас в руках, — это введение в язык программирования
C++. Она начинается с азов: от читателя не требуется каких-либо знаний в области программирования. В отличие от других книг по программированию па
C++, в этой книге вопрос "почему"1 считается не менее важным, чем вопрос
"как". И поэтому перед изложением конкретных особенностей языка C++ читателю разъясняется, как они действуют в целом. Ведь каждая структурная особенность языка—это отдельный штрих единой картины. Прочитав книгу, вы
сможете написать на C++ вразумительную программу и, что не менее важно,
будете понимать, почему и как она работает.
Книга рассчитана на пользователей с различным уровнем подготовки.
ББК 32.973.26-018.2я75

Вес названия программных продуктов нвлякмеи зарешетрированными торговыми марками
соответствующих фирм.
Никакая часть настоящего издания ни ц каких целях не может быть воспроизведена в какой
бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, будь то электронные или механические, включая фотокопирование и запись на магнитный носигель, если на это нет письменного
разрешения издательства IDG Books Worldwide, Inc.
Copyright © 2001 by Dialektika Computer Publishing.
Original English language edition copyright © 2000 by IDG Books Worldwide, Inc.
All rights reserved including the. right of reproduction in whole or in part in any form.
This edition published by arrangement with the. original publisher, IDG Books Worldwide, Inc.,
Foster City, California, USA.
Windows is a trademark of Microsoft Corporation... For Dummies, Dummies Man, and the IDG
Books Wordwide logos are trademarks under exclusive license to IDG Books Worldwide, Inc., from
International Data Group, Inc. Used by permission.
ISBN 5-8459-0160-Х (рус.)
ISBN 0-7645-0746-Х (англ.)

© Компьютерное издательство "Диалектика", 2001
& IDG Books Worldwide, Inc., 2000

Оглавление
Часть I. Первое знакомство с C++

21

Глава 1. Написание вашей первой программы
Глава 2. Премудрости объявления переменных
Глава 3. Выполнение математических операций
Глава 4. Выполнение логических операций
Глава 5. Операторы управления программой
Часть П. Становимся программистами

23
33
41
46
55
67

Глава
Глава
Глава
Глава
Глава
Глава

6. Создание функций
7. Хранение последовательностей в массивах
8. Первое знакомство с указателями в C++
9. Второе знакомство с указателями
10. Прочие функциональные особенности
11. Отладка программ на C++

69
79
90
100
111
119

Часть III. "Классическое" программирование

139

Глава 12. Знакомство с объектно-ориентированным программированием
Глава 13. Классы в C++
Глава 14. Работа с классами
Глава 15. Создание указателей на объекты
Глава 16. Защищенные члены класса: не беспокоить!
Глава 17. Создание и удаление объектов: конструктор и деструктор
Глава 18. Аргументация конструирования
Глава 19. Копирующий конструктор
Глава 20. Статические члены
Часть IV. Наследование

141
144
149
160
173
179
187
201
211
225

Глава 21. Наследование классов
Глава 22. Знакомство с виртуальными функииями-членами: настоящие ли они
Глава 23. Разложение классов

227
233
245

Часть V. Полезные особенности

265

Глава
Глава
Глава
Глава
Глава

267
280
286
299
306

24.
25.
26.
27.
28.

Перегрузка операторов
Перегрузка оператора присвоения
Использование потоков ввода-вывода
Обработка ошибок и исключения
Множественное наследование

Часть VI. Великолепная десятка

315

Глава 29. Десять способов избежать ошибок
Приложение А. Словарь терминов

317
322

Содержание
Об авторе
Благодарности

Введение
Об этой книге
О чем эта книга
Что такое C++
Соглашения, используемые в книге
Что можно не читать
Нелепые предположения
Как организована эта книга
В конце каждой части...
Часть 1. Первое знакомство с C++
Часть 2. Становимся программистами
Часть 3. "Классическое" программирование
Часть 4. Наследование
Часть 5. Полезные особенности
Часть 6. Великолепная десятка
Использованные в этой книге пиктограммы
Что дальше

Часть I. Первое знакомство с C++
Глава 1. Написание вашей первой программы
Постигая концепции C++
Что такое программа
Как пишут программы
Создание первой программы
Введение кода
Создание выполнимого файла
Выполнение программы
GNU — это не Windows
Помощь в GNU C++
Разбор программ
Определение структуры программ C++
Использование в исходном коде комментариев
Использование инструкций в программах
Объявления
Генерирование вывода
Вычисление выражений
Сохранение результатов выражения
Обзор программы Convert продолжается...

Глава 2. Премудрости объявления переменных
Объявление переменных
Объявление разных типов переменных
Ограничения, налагаемые на целые числа в C++
Решение проблемы усечения дробной части
Ограничения, налагаемые на числа с плавающей точкой
Объявления типов переменных
Типы констант
Специальные символы
Выражения смешанного типа
Глава 3. Выполнение математических операций

6

12
13

14
14
14
14
15
15
15
16
16
17
17
17
17
17
17
18
18

19
21
21
22
22
23
23
25
26
26
27
27
27
27
28
28
29
29
30
30

31
31
32
32
33
34
35
36
36
37
39

Содержание

Бинарная арифметика
Анализ выражений
Определение порядка операций
Выполнение унарных операций
Использование операторов присвоения
Глава 4. Выполнение логических операций
Зачем нужны логические операторы
Использование простых логических операторов
Логические операции и действительные переменные
Бинарные числа в C++
Десятичная система счисления
Другие системы счисления
Двоичная система счисления
Выполнение битовых логических операций
Битовые операции с одним битом
Использование битовых операторов
Простой пример
Зачем придуманы эти глупые операторы
Глава 5. Операторы управления программой
Управление ходом программы с помощью команд ветвления
Выполнение циклов
Цикл while
Использование операторов инкремента и декремента
Использование цикла for
Избегайте бесконечных циклов
Специальные операторы циклов
Вложенные команды управления
Инструкция выбора

39
40
41
42
42
44
44
44
45
47
47
48
48
49
49
50
51
52
53
53
55
55
56
57
59
60
62
63

Часть II. Становимся программистами

65

Глава 6. Создание функций
Написание и использование функций
Подробный анализ функций
Простые функции
Функции с аргументами
Перегрузка функций
Определение прототипов функций
Хранение переменных в памяти
Глава 7. Хранение последовательностей в массивах
Преимущества массивов
Работа с массивами
Инициализация массива
Выход за границы массива
Использовать ли массивы
Определение и использование массивов
Использование символьных массивов
Управление строками
Написание функции, соединяющей две строки
Функции C++ для работы со строками
Обработка символов типа wchai i
Устранение устаревших функций вывода
Глава 8. Первое знакомство с указателями в C + +
Что такое адрес
Использование указателей

67
67
69
70
70
73
74
75
77
77
78
80
81
81
82
82
84
84
86
87
87
88
88
89

Содержание

7

Сравнение указателей и почтовых адресов
90
Использование разных типов указателей
91
Передача указателей функциям
93
Передача аргументов по значению
93
Передача значений указателей
93
Передача аргументов по ссылке
94
Использование кучи
94
Область видимости
94
Проблемы области видимости
96
Использование блока памяти
96
Глава 9. Второе знакомство с указателями
98
Операции с указателями
98
Повторное знакомство с массивами в свете указателей
99
Использование операций над указателями для адресации внутри массива 100
Использование указателей для работы со строками
101
Операции с указателями других типов
104
Отличия между указателями и массивами
104
Объявление и использование массивов указателей
105
Использование массивов строк
106
Доступ к аргументам main()
107
Глава 10. Прочие функциональные особенности
109
Зачем разбивать программу на модули
109
Пример большой программы
110
Разделение программы FunctionDemo
111
Отделение модуля sumSequenceQ
111
Создание модуля MainModule.cpp
113
Создание файла проекта
113
Создание файла проекта в GNU C++
114
Создание файла проекта в Visual C++
114
Использование директивы #include
115
Использование стандартных библиотек C++
116
Глава П. Отладка программ на C++
117
Определение типа ошибки
117
Использование отладочной печати
117
Выявление "жучка" № 1
118
Выявление "жучка" № 2
121
Использование отладчика
124
Что такое отладчик
124
Выбор отладчика
124
Запуск тестовой программы
125
Пошаговое выполнение программы
126
Пошаговый режим с входом в функции
128
Использование точек останова
129
Просмотр и редактирование переменных
129
Первая программа BUDGET
132
Часть I I I . "Классическое" программирование
137
Глава 12. Знакомство с объектно-ориентированным программированием 139
Микроволновые печи и уровни абстракции
139
Приготовление блюд с помошью функций
140
Приготовление "объектно-ориентированных" блюд
140
Классифицирование микроволновых печей
140
Зачем нужна классификация
141
8

Содержание

Глава 13. Классы в C + +
Введение в классы
Формат класса
Обращение к членам класса
Пример программы
Глава 14. Работа с классами
Активизация объектов
Моделирование реальных объектов
Зачем нужны функции-члены
Добавление функции-члена
Создание функции-члена
Именование членов класса
Вызов функций-член ов
Обращение к функииям-членам
Доступ к членам из функции-члена
Разрешение области видимости
Определение функции-члена
Определение функций-членов вне класса
Перегрузка функций-членов
Глава 15. Создание указателей на объекты
Определение массивов указателей
Объявление массивов объектов
Объявление указателей на объекты
Разыменование указателей на объекты
Использование стрелок
Передача объектов функциям
Вызов функции с передачей объекта по значению
Вызов функции с передачей указателя
Зачем передавать указатель
Передача объекта по ссылке
Возврат к куче
Использование связанных списков
Массив
Связанный список
Другие операции над связанным списком
Свойства связанных списков
Программа LinkedListData
Глава 16. Защищенные члены класса: не беспокоить!
Защищенные члены
Зачем нужны защищенные члены
Как устроены защищенные члены
Чем хороши защищенные члены
Защита внутреннего устройства класса
Классы с ограниченным интерфейсом
Обращение к защищенным членам
"Друг всегда уступить готов место в шлюпке и круг..."
Глава 17. Создание и удаление объектов: конструктор и деструктор
Создание объектов
Использование конструкторов
Зачем нужны конструкторы
Работа с конструкторами
Что такое деструктор
Зачем нужен деструктор

Содержание

142
142
142
143
144
147
147
148
148
149
149
150
150
151
151
153
154
155
156
158
158
159
160
160
161
161
161
162
162
164
165
165
165
166
167
168
168
171
171
171
172
173
173
174
174
174
177
177
178
178
179
182
182

Работа с деструкторами
Глава 18. Аргументация конструирования
Как снабдить конструктор аргументами
Зачем конструкторам нужны аргументы
Как использовать конструктор с аргументами
Перегрузка конструктора
Определение конструкторов по умолчанию
Конструирование членов класса
Управление последовательностью конструирования
Локальные объекты создаются последовательно
Статические объекты создаются один раз
Все глобальные объекты создаются до вызова main()
Порядок создания глобальных объектов не определен
Члены создаются в порядке их объявления
Деструкторы удаляют объекты в порядке, обратном порядку их создания
Глава 19. Копирующий конструктор
Копирование объекта
Зачем это нужно
Использование конструктора копирования
Автоматический конструктор копирования
"Мелкие" и "глубокие" копии
Временные объекты
Глава 20. Статические члены
Определение статических членов
Зачем нужны статические данные
Использование статических членов
Обращение к статическим данным-членам
Применение статических данных-членов
Объявление статических функций-членов
Бюджет с классами — BUDGET2.CPP
Часть IV. Наследование
Глава 21. Наследование классов
Зачем нужно наследование
Как наследуется класс
Конструирование подкласса
Отношение СОДЕРЖИТ
Глава 22. Знакомство с виртуальными функциями-членами:
настоящие ли они
Зачем нужен полиморфизм
Как работает полиморфизм
Полиморфное приготовление закуски
Когда функция не является виртуальной
Виртуальные особенности
Глава 23. Разложение классов
Разложение
Реализация абстрактных классов
Концепция абстрактных классов
Создание полноценного класса из абстрактного
Передача абстрактных классов
Нужны ли чисто виртуальные функции
Рационализация бюджета: BUDGET3.CPP

10

183
185
185
186
186
188
190
191
195
196
196
196
197
198
198
199
199
199
200
201
203
206
209
209
209
210
210
212
212
215
223
225
225
227
229
229
231
234
235
237
239
241
243
243
246
248
249
251
251
253

Содержание

Часть V. Полезные особенности
Глава 24. Перегрузка операторов

263
265

Перегрузка операторов: давайте жить в гармонии
Операторная функция
А подробнее?
operator+()
operator*-+()
Операторы как функции-члены
Еше одна перегрузка
Перегрузка операторов с помощью неявного преобразования типов
Приведение объектов пользовательских типов
Оператор явного преобразования
Правила для неявных преобразований
Глава 25. Перегрузка оператора присвоения
Опасная работа, коварная работа, кошмарная работа...
Знакомство с перегрузкой оператора присвоения
Глубокая проблема создания мелких копий
Почленный подход к С
Возврат результата присвоения
Зашита членов
Глава 26. Использование потоков ввода-вывода
Нырнем в поток...
Знакомство с подклассами fstream
Подклассы strstream
Манипулирование манипуляторами
Написание собственных операторов вставки
Создание "умных" операторов
Глава 27. Обработка ошибок и исключения
Зачем нужен новый механизм обработки ошибок
Механизм исключительных ситуаций
Так что же мы будем бросать?
Глава 28. Множественное наследование
Механизм множественного наследования
Устранение неоднозначностей множественного наследования
Виртуальное наследование
Конструирование объектов
Отрицательные стороны множественного наследования

265
266
269
269
271
272
273
274
275
276
277
279
279
280
281
282
283
283
285
285
287
290
291
294
296
299
300
301
303
306
306
307
308
312
313

Часть VI. Великолепная десятка
Глава 29. Десять способов избежать ошибок

315
317

Включение всех предупреждений и сообщений об ошибках
Добейтесь чистой компиляции
Используйте последовательный стиль программирования
Ограничивайте видимость
Комментируйте свою программу
Хотя бы один раз выполните программу пошагово
Избегайте перегрузки операторов
Работа с кучей
Используйте исключительные ситуации для обработки ошибок
Избегайте множественного наследования
Приложение А. Словарь терминов
Предметный указатель

317
318
318
318
320
320
320
320
321
321
322
327

Содержание

11

Моим друзьям и семье, которые помогли мне
стать "чайником " в еще большей степени,
чем я есть на самом деле

Стефан Р. Дэвис (Stephen R. Davis) — автор множества книг, включая такие бестселлеры, как C++ для "чайников ", More C++for Dummies и Windows 95 Programming for Dummies. Стефан работает в компании Valtech, специализирующейся в области обучения
информатике (Даллас, Техас).

TxuuoqafiHOctnu
Я считаю странным то, что на обложке любой книги, особенно такой, как эта, написано только одно имя. В действительности свой труд в создание книги ...для
"чайников" вкладывает громадное число людей. Для начала я хотел бы поблагодарить
своего главного редактора Мэри Кордер (Магу Corder) и агента Клодетт Мур
(Claudette Moore), направлявших меня при формировании материала этой книги. Во
время работы над книгой я значительно повысил свой уровень как редактор и корректор, и в этом мне помогли редакторы первого и второго изданий Сьюзен Пинк (Susan
Pink) и третьего издания Келли Юинг (Kelly Ewing) и Коллин Вильяме (Colleen Williams). Кроме того, я благодарен техническим редакторам Грегу Гантли (Greg Guntle),
Гаррет Пиз (Garrett Pease) и Джеффу Банкстону (Jeff Bankston) (первое, второе
и третье издания соответственно) без их участия эта книга была бы намного хуже.
И если бы не помощь координатора первого и второго изданий Сьюзанны Томас
(Suzanne Thomas), эта книга вообще не была бы напечатана. Однако, несмотря ни на
что, на обложке представлено только одно имя, а значит, ответственность за все неточности в тексте должен нести именно его обладатель.
Хочу также поблагодарить свою жену Дженни и сына Кинси за их терпение
и преданность.
И наконец, новости о последних событиях из мира животных в моем доме. Для
тех, кто не читал ни одной из моих книг, объясняю, что такая сводка встречается
в них регулярно.
Мои две собаки, Скутер и Труди, чувствуют себя нормально, хотя Труди почти ослеп. Наши два кролика, Бивас и Батхед, отправились на большую зеленую небесную
лужайку после почти пол угорал етн его проживания на газоне перед нашим домом. Мы
завели двух кошек, Боба и Марли, когда писалась книга More C++for Dummies, Марли
умерла от кошачьей лейкемии, а Боб продолжает жить и радовать нас.
Если вы хотите пообщаться со мной по поводу программирования на C++, полуслепых собак или бродячих кроликов, пишите мне по адресу: srdavis@ACM.org.

Введение
0 nNCelsius;
// для приведенной формулы преобразования
//вычислим преобразующий множитель
int nNFactor;
nNFactor = 212 - 32;
// используем вычисленный множитель для
// преобразования градусов Цельсия в
// градусы Фаренгейта
int nFahrenheit;
nFahrenheit = nNFactor * nNCelsius/100 + 32;
В C++ отнюдь не запрещается использование символов в верхнем регистре — просто язык чувствителен к регистру, а это значит, что int main и i n t Main, например,
означают совершенно разные вещи. — Прим. ред.

24

Часть I. Первое знакомство с C++

// вывод результатов
cout >>" из 13-й строки программы.
Термин parse обозначает, что ошибка была найдена при проведении синтаксического анализа команд C++.
Отредактируйте файл, удалив лишний знак ">". Теперь, нажав , вы благополучно создадите выполнимую программу Ccnversion.exe.
1

Почему C++ так требователен

Как видим, C++ смог определить, что мы испортили в предыдущем примере. Однако если GNU C++ нашел ошибку, то почему же он сам не решит эту проблем у — и дело с концом?
• Ответ достаточно прост. Хотя в данном случае GNU C++ считает, что мы всего
лишь допустили опечатку при вводе символов ">>", полностью положиться на его
интуицию нельзя. Ведь правильной командой в действительности может оказаться
: совершенно другая, не имеющая никакого отношения к ошибочной команде. Если
бы компилятор исправлял ошибки так, как считает нужным, то GNU C++ скрывал
бы от разработчиков многие реальные проблемы.
; Требуется много усилий и времени, чтобы найти скрытую в программе ошибку.
Намного лучше позволить найти эту ошибку компилятору. Мы тратим наше драгоценное время, создавая ошибки. Но зачем же расходовать его еще и на их поиск,
если GNU C++ может их выловить, не тратя нашего времени. Каким, как вы ду] маете, будет мой выбор?..

выполнение n/tozftaMMbt
Пришло время испытания вашего нового творения. Для выполнения программы
нужно запустить файл CONVERT.EXE И обеспечить его входными данными. Полученный результат можно использовать для анализа.
Чтобы запустить программу из среды GNU C++, нужно выбрать пункт Run из меню Run или нажать .
При этом откроется окно, в котором вам предложат ввести температуру по Цельсию. Для проверки правильности внесите какую-то заранее известную температуру,
например 100°. После нажатия клавиши программа возвращает эквивалентную температуру по Фаренгейту, т.е. 212°. Однако, так как r h i d e закрывает окно сразу же по завершении программы, увидеть результат вы не сможете; r h i d e открывает
предупредительное окно с сообщением, что программа завершена с нулевым кодом
ошибки. Несмотря на устрашающее выражение "код ошибки", ноль как раз обозначает отсутствие ошибок в процессе выполнения программы.
Чтобы увидеть результат выполнения программы, щелкните на пункте User Screen
меню Windows или нажмите . Это окно отображает предыдущее окно сеанса
MS DOS. В нем можно увидеть последние 25 строк выполнения программы, в том
числе вычисленное значение температуры по Фаренгейту.
Поздравляю! Используя GNU C++, вы только что ввели, скомпилировали и запустили свою первую программу.

GNU - это не Windows
Заметьте, что пакет GNU C++ не предназначен для разработки программ Windows.
Написать Windows-приложение с помощью GNU C++ теоретически можно, но без использования внешних библиотек, как в Visual C++, сделать это весьма непросто.

26

Часть I. Первое знакомство с C++

Windows-программы имеют ярко выраженный визуально-ориентированный оконный
интерфейс. А Ccnvension.exe является 32-битовой программой, которая выполняется
в среде Windows, но Windows-программой в настоящем смысле ее не назовешь.
Если вы не знаете, чем 32-битовая программа отличается от 16-битовых, не волнуйтесь об этом. Как уже отмечалось, эта книга не о написании программ для
Windows. Интерфейс программ, разработанных нами в среде GNU C++, представляет
собой набор командных строк в окне MS DOS.
Начинающим Windows-программистам огорчаться не следует: ваше время не пропадет зря. Изучение C++ совершенно необходимо как предварительное условие для
написания Windows-программ.

Помощь в GNU C++
GNU C++ обеспечивает разработчиков системой помощи через пользовательский
интерфейс r h i d e . Разместите свой курсор на конструкции, смысл которой неясен,
и нажмите . Раскроется окно с имеющейся по этому вопросу информацией. Для
отображения тематического списка помощи нужно выбрать Helpolndex.
Справочная информация, предоставляемая GNU C++, не так исчерпывающа, как справка некоторых других инструментальных средств (например,
Microsoft Visual C++). Если разместить курсор на слове " i n t " и нажать ,
появится окно, описывающее редактор, — но ведь это не совсем то, что мы
искали. Внимание GNU C++ в основном сосредоточено на библиотеке функций и опциях компиляции. К счастью, после того как вы овладеете языком
C++, помощи GNU C++ окажется достаточно для разработки большинства
приложений.

nfwtfiaMM
Хотя разбор программы, написанной другим, — вещь не самая впечатляющая, но на
этапе вашего становления как программиста заниматься этим очень даже полезно. Рассмотрим далее программу Conversion. срр и найдем элементы, общие для всех программ.

Определение структуры программ C++
Каждая программа, написанная с использованием материала этой книги, в своей
основе будет иметь одну и ту же базовую схему:
//Это комментарии, которые компьютер игнорирует
#include
#include
i n t main(int nNumberofArgs, char* pzArgs[ ])
{

/ / . . . з д е с ь записывается код программы...
return 0;
}

Если не вникать в детали, то выполнение программы начинается с кода, который
помещен между открывающей и закрывающей скобками.

Использование в исходном коде комментариев
Нетрудно заметить, что первые несколько строк Conversion, срр являются обычным текстом. Значит, или GNU C++ оказался более понятливым, чем я его представил, или — что вероятнее всего — этот код предназначается для человеческих глаз.

Глава 1. Написание вашей первой программы

27

Оформленные таким образом строки называют комментариями. Чаше всего в комментариях программист объясняет конкретные действия, которые он собирается реализовать в следующем фрагменте кода. Компилятор комментарии игнорирует.
Комментарии в C++ начинаются с двойной косой черты (//) и заканчиваются переходом на новую строку. В их тексте можно использовать любые символы. Длина
комментариев не ограничена, но, так как желательно, чтобы они не превосходили
размеров экрана, обычно придерживаются нормы не более 80 символов.
Во времена печатных машинок перевод каретки означал начало новой строки. Но
ввод с клавиатуры — это не печатание на машинке. В этом случае новая строка является символом, который завершает текущую командную строку.
Допустима и другая форма комментариев, при которой игнорируется все, что /*
заключается в такие скобки •*/; однако эта форма комментариев в C++ почти не
используется.
Присутствие в программах игнорируемых компьютером команд C++ (или любого
другого языка программирования) может покачаться странным. Однако все компьютерные языки предлагают те или иные способы оформления комментариев. Объяснения программиста раскрывают ход его мыслей при написании программного кода.
Ведь замыслы программиста могут быть совсем неочевидными для людей, которые захотят воспользоваться программой или ее модифицировать. Да и сам автор программы, взглянув на нее через месяц, не всегда сможет вспомнить ее суть.

Использование инструкций в программах
Все программы C++ в своей основе имеют то, что называют инструкциями. В этом
разделе рассмотрим такие из них, которые составляют остов программы Convert.
Инструкция — это команда, которую понимает компилятор. Все инструкции, кроме комментариев, оканчиваются точкой с запятой (для комментариев на то есть свои
причины, но все же иногда это неудобно; мне кажется, что во избежание путаницы
после комментариев точку с запятой следовало бы ставить тоже).
При запуске программы первой выполняется инструкция, находящаяся после открывающей фигурной скобки, а затем поочередно выполняются и все остальные инструкции.
Просмотрев программу, можно увидеть, что пробелы, символы табуляции и новой
строки появляются на протяжении всей программы. Переход на новую строку осуществляется практически после каждой инструкции. Все эти символы называют непечатаемыми, так как на экране монитора их увидеть нельзя.
Для повышения удобочитаемости допускается добавление символов
пробела в любом месте программы (но не внутри слов!).
Игнорируя пропуски, язык C++ учитывает регистр. Например, переменные f u l l speed и Fulispeed, с его точки зрения, не имеют между собой ничего общего.

Объявления
Строка i n t nNCelsius; является инструкцией объявления. Объявление— это инструкция, которая определяет переменную. Переменная — это контейнер, л котором
хранятся значения некоторого типа. Переменная может содержать числовые или символьные значения.
Термин "переменная" был заимствован из алгебры, где он является стереотипным
для следующих выражений:
х = 10
У = 3 * х

28

Часть I. Первое знакомство с C++

Во втором выражении у — множество, которое задается формулой з*х. Но что такое
х? Переменная х играет роль контейнера для хранения каких-то значений. В нашем
случае значением х является 10, но с таким же успехом можно определить значение х
равным 20, 30 или -1. Вторая формула имеет смысл при любом числовом значении х.
В алгебре можно начать работу с выражений типа х = 10. Программируя на C++,
переменную х также необходимо определить перед ее использованием.
В C++ переменная имеет тип и имя. Переменная, определенная в строке II, называется nNCelsius. Согласно объявлению она целочисленная (подобные названия
типов, наверное, имеют целью развить у программистов ассоциативное мышление —
тип i n t Представляет собой сокращенное i n t e g e r ) .
Для C++ имя переменной не имеет никакого специфического значения. Имя
должно начинаться с букв английского алфавита А-z или a-z 4 . Остальные символы
могут быть буквами, цифрами от 0 до 9 или подчеркивающей чертой (_). Имена переменных могут быть настолько длинными, насколько это вам удобно.
Существует негласная договоренность о том, что имена переменных
должны начинаться со строчной буквы. Каждое слово внутри имени переменной пишется с прописной буквы, например myVariable.
Старайтесь давать переменным короткие, но наглядные имена. Избегайте таких имен, как х, потому что они не несут никакого смысла. Примером достаточно наглядного имени переменной может служить
lengthOfLineSegment.

Генерирование вывода
Строки, начинающиеся с cout и cin, называют инструкциями ввода-вывода, или
сокращенно I/O (input/output) (как и все инженеры, профаммисты любят сокращения
и аббревиатуры).
Первая инструкция I/O выводит фразу "Введите температуру по Цельсию" в cout
(произносится как "си-аут"). В C++ cout — это имя стандартного устройства вывода.
В нашем случае таким устройством является монитор.
В следующей строке все происходит с точностью до наоборот. Со стандартного
устройства ввода мы получаем значение и сохраняем его в целой переменной nNCels i u s . Стандартным устройством ввода для C++ в данном случае служит клавиатура.
Этот процесс является аналогом упоминаемой выше алгебраической формулы х — 10
в C++. Профамма будет считать значением nNCelsius любое целое число, введенное
пользователем.

вычислениевьфажений
Почти все профаммы выполняют вычисления того или иного вида. В C++ выражением называется инструкция, которая выполняет какие-либо вычисления. Иными
словами, выражение — это инструкция, которая имеет значение. Команда, генерирующая это значение, называется оператором.
Например, в программе Conversion можно назвать "вычисляющим выражением"
совокупность строк с объявлением переменной nNFactor и определением ее значения

Вообще говоря, имя может также начинаться с символа подчеркивания, хотя на
практике это используется довольно редко. — Прим. ред.

Глава 1. Написание вашей первой программы

29

как результата вычислений. Эта команда вычисляет разницу между 212 и 32. В данном
примере оператором является знак "минус'' ("-"), а выражением — "212-32".

Сохранение результатов выражения
Разговорный язык может быть далеко не однозначным. Яркий тому пример — слово равный. Оно может употребляться в значении "одинаковый" (например, равные силы), а может применяться в математике для построения выражений типа "у равен утроенному х".
Чтобы избежать двусмысленности, программисты на C+i- называют знак " = " оператором присвоения. Оператор присвоения сохраняет результат выражения, находящегося справа от " = " , в переменной, записанной слева. Программисты говорят, что
"переменной nNFactor присвоено значение 212-32".

Обзор программы Convert продолжается...
Второе выражение, представленное в Conversion, срр, несколько сложнее первого. В нем используются всем известные математические символы: " * " для умножения, " / " для деления, " + " для сложения. В этом случае, однако, вычисления выполняются не просто с константами, а с переменными.
Значение переменной nNFactor (кстати, уже вычисленное) умножается на значение переменной nNCelsius (которое было введено с клавиатуры). Результат делится
на 100 и к нему прибавляется 32. Результат всего выражения приводится к целому типу и присваивается переменной nFahrenhe.it.
Последние команды выводят строку "Температура по Фаренгейту:" и отображают
значение переменной nFahreriheit.

30

Часть I. Первое знакомство с C++

Глава2

Премудрости объявления переменных
В э(пой
Объявление переменных
Объявление разных типов переменных
Объявления типов переменных
Выражения смешанного типа

щ Ш дним из основных в C++ является понятие переменной. Переменную можно
\ S представить, как небольшую шкатулку, в которой хранятся вещи для дальнейшего многократного использования. Понятие переменной заимствовано из математики. Инструкция вида
X

-

1

сохраняет значение 1 в переменной к. После такого присвоения математики могут использовать переменную х вместо константы 1, пока не изменят значение х на другое.
В C++ переменные используются таким же образом. После присвоения х = 1;
и до следующего изменения содержимого переменная х становится обозначением
числа 1 в программе. При этом говорят, что значение х есть 3.
К сожалению, в C++ возни с переменными несколько больше, чем в математике. Эта
глава как раз и повествует о заботах, связанных с использованием переменных в C++.

переменных
Все числа, с которыми работает C++, хранятся в небольших "ларцах", которые на
зываются переменными. В математике с переменными обращаются достаточно свободно. Допускаются формулировки наподобие

|

[ л- + 4 = v

.Hv_

Уверен, вам не нужно объяснять, что такой способ задания переменных действительно однозначен. К сожалению, C++ не так сообразителен (как я уже упоминал,
компьютеры ну просто очень глупы!).
Прежде чем использовать в программе новую переменную, вы должны ее объявить:
i n t x;
х = 10;
i n t у;
у = 5;
Таким образом, мы объявили переменные х, у и определили, что они могут содержать значения типа i n t (типы переменных обсуждаются в следующем разделе).
Объявлять переменные можно в любом удобном для вас месте программы, но обязательно перед их использованием.

Глава 2. Премудрости объявления переменных

31

Объявление/газныхрйшговпе/гелшшмх
Вы, вероятно, думаете, что переменная в математике — это совершенно аморфное
хранилище для любой информации, которая взбредет в голову. Ведь в принципе
можно свободно написать следующее:
х
х
х
х

= 1;
= 2.3
= "Это - предложение."
= Техас

Но C++ не настолько гибкий язык. (С другой стороны, C++ очень легко может
справиться с совершенно непосильными для нас задачами. Например, ему ничего не
стоит сложить миллион чисел всего за одну секунду5.) В C++ переменные могут хра_
нить значения только одного типа. Причиной тому является большая разница в размерах памяти, необходимой для хранения значений переменных разных типов. Если
некоторые данные программы могут состоять всего из одного числа, то довольно часто разработчикам приходится манипулировать целыми предложениями.
Добавлю, что особенности использования переменных разных типов различны.
Пока вы встречались только с переменными типа ir.t:
i n t х;
х = 1;
В C++ тип i n t определяет множество целых чисел. Напомню, что целым называется число, не имеющее дробной части.
Целые числа используют для самых разных видов вычислений. Детально этому
учат в младшей школе, приблизительно до шестого класса, и лишь потом начинается
путаница с дробями6. Та же тенденция характерна и для C++, в котором более 90%
всех переменных имеют тип i n t 7 .
К сожалению, иногда использование в программах переменных типа ir.t приводит к ошибочным результатам. Когда в первой главе вы работали с программой,
преобразующей температуру, существовала (пусть неявно) проблема: программа
могла работать только с целыми значениями температуры. Отмечу, что в этой конкретной программе использование исключительно целых чисел вряд ли приведет
к отрицательным последствиям. Но при проведении серьезных метеорологических
исследований усечение дробной части температурных значений может поставить
под вопрос истинность полученных результатов. Простейшим примером может служить определение значений температуры для книги рекордов Гиннеса. В этом случае требуется высокая точность вычислений, но из-за отбрасывания дробных частей
достичь ее невозможно.

Ограничения, налагаемые на целые числа вС++
Целочисленные переменные в C++ представляются типом i r . t . На переменные этого типа накладываются те же ограничения, что и на их эквиваленты в математике.
Заметим, что складывает числа не язык, а компьютер — язык только передает ему
задание. — Прим. ред.
Автор имеет в виду американскую школу; впрочем, современные тенденции в отечественной школе примерно те же. — Прим. ред.
Эта величина опять-таки существенно зависит от типа разрабатываемой программы. — Прим. ред.

32

Часть I. Первое знакомство с C++

Округление до целых значений
Рассмотрим проблему вычисления среднего трех чисел. Введем три целочисленные переменные — nValuei, nVaIue2, nValue3. Среднее значение вычисляется по
формуле
(n.Valuel f nValue2 (• nValue3)

/ 3

Поскольку все три значения являются целыми, их сума тоже будет целым числом. Например, сумма чисел I, 2 и 2 равна 5. Но если 5 поделить на 3, получим 1-|, или 1,666....
В отличие от людей (обладающих разумом), компьютеры (которым он свойственен далеко
не всегда) приводят полученный результат к целому значению, просто отбрасывая его
дробную часть. При этом 1,666 утратит свой "дьявольский" остаток и превратится в 1.
Для многих приложений усечение дробной части числа не представляет большой
проблемы. Зачастую оно может быть даже полезным (разумеется, сказанное не касается математических или экономических программ). Однако такое округление целых
может весьма пагубно сказаться на работе других программ. Рассмотрим следующую,
эквивалентную приведенной выше формулу:
•+• nValue2/3 + nValue3/3

Подставляя в нее те же значения 1, 2 и 2, в результате получим 0. Это случилось
потому, что каждое слагаемое оказалось числом, меньшим 1. Компьютер округлил их
до 0, а сумма трех нудей, как известно, равна 0. Так что такого приведения к целочисленным значениям, вообще говоря, нужно избегать.

Ограничения диапазона
Второй проблемой переменной типа i n t является ограниченный диапазон возможных ее значений. Максимальным значением обычной целочисленной переменной
является число 2 147 483 647, минимальным — -2 147 483 648, т.е. общий диапазон —
около 4 млрд чисел8.

Решение проблемы усечения дробной части
Рассмотренные особенности переменных типа i n t делают невозможным их использование в некоторых приложениях. Но, к счастью, C++ умеет работать и с десятичными числами, которые могут иметь ненулевую дробную часть (математики называют их действительными числами). Используя действительные числа, можно избежать
большинства перечисленных проблем. Заметьте, что десятичные числа могут иметь
ненулевую дробную часть, а могут и не иметь, оставаясь действительными. В C++
число 1.0 является таким же действительным числом, как и 1.5. Эквивалентным им
целым числом является просто 1.
В C++ действительные числа определены как числа с плавающей точкой, или просто fican. Используя выражение "с плавающей точкой", имеют в виду, что десятичную запятую (или используемую вместо нее в программах точку) в десятичных числах
можно перемешать вперед и назад настолько, насколько этого требуют вычисления.
Действительные переменные объявляются так же, как и переменные типа i n t :
float fV&lue;

Вообще говоря, диапазон представимых типом int значении определяется множеством факторов — в первую очередь компилятором, на выбор типа int которого оказывает огромное влияние тип компьютера, поэтому считать определенным раз и навсегда,
что диапазон значений int простирается от -2 ?2 до +2^-1, нельзя. — Прим. ред.

Глава 2. Премудрости объявления переменных

33

Начиная с этой строки, во всей остальной части программы переменная fValue
может принимать значения типа f l o a t . Тип уже объявленной переменной изменить
нельзя: fValue является действительной переменной и останется ею до конца программы. Рассмотрим, как решается присущая целочисленным переменным проблема
отбрасывания дробной части. Для этого в объявлении все переменные определим как
действительные (тип f l o a t ) :
1/3 + 2/3 + 2/3
Это эквивалентно выражению
0.333... + 0.666... + 0.666...,
которое равно
1.666...

Ограничения, налагаемые на числа с плавающей точкой
Хотя числа с плавающей точкой могут решить многие вычислительные проблемы,
на их использование тоже существуют ограничения. Проблемы отчасти противоположны тем, которые характерны для целочисленных переменных. Действительные переменные не могут использоваться для перечисления, с ними сложнее работать компьютеру, и они тоже страдают от ошибок округления (хотя намного меньше, чем переменные типа i n t ) .

Перечисление
Использовать переменные с плавающей точкой для простого перечисления нельзя.
C++ не умеет определять, какое целочисленное значение подразумевается под действительным числом.
Например, ясно, что 1.0 есть 1. Но что такое 0.9 или 1.1? Следует ли их рассматривать как 1? Так что C++ избегает многих проблем, требуя использовать при
перечислении только целые значения.

Скорость вычислений
Исторически сложилось так, что процессор компьютера выполняет операции с целыми числами гораздо быстрее, чем с действительными. Для сложения 1000 целых
чисел процессору может потребоваться столько же времени, сколько для выполнения
только 200 вычислений с плавающей точкой.
Однако с увеличением производительности микропроцессоров проблема скорости
вычислений становится все менее важной. Большинство современных процессоров
содержат специальные вычислительные схемы, которые позволяют вычислять выражения с плавающей точкой почти так же быстро, как и целочисленные выражения.

Потеря точности
Действительные переменные не могут решить всех вычислительных проблем.
Обычно их точность ограничена приблизительно шестью разрядами, но есть и расширенный варианте типа для действительных чисел, который может содержать после десятичной точки до 15 значимых разрядов.
Чтобы понять эту проблему, представим 1/3 в виде бесконечной последовательности 0.333.... Однако математическое понятие периода в программировании не имеет
смысла, так как точность компьютерных вычислений ограничена и где-то наша дробь
должна оборваться (что зависит от использованного для хранения числа типа переменной). Поэтому, усреднив числа 1, 2, 2, мы получим не точное, а приблизительное
значение 1. 666667.

34

Часть I. Первое знакомство с C++

В некоторых случаях ошибки округления может исправлять сам C + + ; например,
выводя информацию на экран, вместо числа 0 . 9 9 9 9 9 9 C + + выдаст пользователю
значение 1.

Ограниченность диапазона
Тип данных f l o a t также ограничен, хотя диапазон чисел с плавающей точкойнамного обширнее диапазона целочисленных переменных. Максимальным значением
типа i n t является число чуть больше 2 млрд. Максимальное значение переменной
18
типа f l o a " приблизительно равно Ю- , т.е. 1 с 38 нулями^.
Представляя переменные с плавающей точкой в стандартном виде, C++
учитывает после десятичной точки только первые шесть разрядов. Остальные разряды становятся жертвами ошибочных округлений. Поэтому
действительная переменная может хранить значение 123 000 000 без потери точности из-за округления, в то время как значение 123 456 789 приведет к ошибке округления.

*пиповпе/геашшмх
Вы уже знаете, что все переменные в программе должны быть объявлены и что им
должен быть назначен тип. В табл. 2.1 представлен список некоторых стандартных
типов переменных языка C++ с указанием их достоинств и недостатков.
Таблица 2.1. Переменные C++
ПЕРЕМЕННАЯ

ПРИМЕР

int
float
double

Простые положительные или отрицательные числа, используемые
для перечисления

OF

long

Действительные числа
Расширенная версия f l o a t : использует больше памяти, допускает
работу с большим диапазоном и обеспечивает более высокую точность вычислений

char

string

________^_________„

ХАРАКТЕРИСТИКА

Символьный тип; значением переменных может быть символ алфавита, цифра, знак препинания или знак арифметической операции.
Не годится для арифметических операций

"this is
string"
10L

Строка символов, составляющая предложение
Потенциально расширенная версия типа i n t . В GNU C++
и Microsoft Visual C++ разницы между типами l o n g и i n t нет

Следующий оператор объявляет переменные l V a r i a b l e типа long и dVariable
типа double и присваивает им начальные значения:
//объявление переменной и установка ее равной 1
long lVariable;
lVariable - 1

Следует отдавать себе отчет, что это не означает, будто тип float может
представить 1ffs разных значений; вспомните, что говорилось несколько выше о количестве разрядов в числах этого типа. — Прим. ред.

Глава 2. Премудрости объявления переменных

35

//объявление переменной типа double и ее инициализация
double dVariable;
dVariable - 1.0;
Объявить и инициализировать переменную можно одним оператором:
i n t nVariable = 1; //объявление переменней и ее инициализация
Единственное преимущество инициализации переменной в объявлении — уменьшение размеров текстов программ. Но даже и это весьма важное достижение.
Переменная типа char может содержать единственный символ, в то время как строковая переменная — строку символов. Поэтому а можно интерпретировать и как символ а,
и как строку, содержащую только букву а (в действительности s t r i n g не является типом
переменной, но в большинстве случаев его можно рассматривать именно так). В главе 9,
"Второе знакомство с указателями", вы найдете детальное описание этого типа данных.
Символ а и строка а — это далеко не одно и то же. Если вы захотите присвоить
символьной переменной строковое значение (или наоборот), вы не сможете
этого сделать даже в том случае, когда строка содержит единственный символ.

Типы констант
Константой называют произвольную постоянную величину (например, 1, 0.5 или
*с')- Подобно переменным, константы имеют свой тип. В выражении п = 1; константа 1 имеет тип i n t . Чтобы привести 1 к типу long, нужно написать n = 1L;. Для
лучшего понимания можно провести следующую аналогию: если под 1 понимать поездку на грузовике, то 1L можно интерпретировать как путешествие на лимузине. Их
маршруты могут быть совершенно одинаковыми, но согласитесь, что путешествовать
вторым способом гораздо удобнее.
Константу 1 можно также привести к действительному числу 1.0. Однако заметим, что по умолчанию типом действительной константы является double. Поэтому
1. О будет числом типа double, а не f l o a t .

Специальные символы
Для работы с любыми печатаемыми символами можно использовать переменные
типа char или s t r i n g . Но значениями переменных, используемых в качестве символьных констант, могут быть и непечатаемые символы. В табл. 2.2 приведено описание некоторых важных непечатаемых символов.
Таблица 2.2. Специальные символы
СИМВОЛЬНЫЕ КОНСТАНТЫ

ОБОЗНАЧЕНИЕ ДЕЙСТВИЙ

\п
\t

Новая строка
Табуляция

\0

Нулевой символ

\\

Обратная косая черта

С символом новой строки вы уже встречались раньше. Он позволяет разделить
строку в любом месте на две части. Например, строка
"Это первая строка\пЭто вторая строка"
при выводе на экран будет выглядеть так:

36

Часть I. Первое знакомство с C++

Это первая строка
Это вторая строка
По аналогии символ табуляции \t перемещает выводимую информацию
дующей позиции табуляции. В зависимости от типа компьютера, на котором
пустите программу, эта позиция может изменяться. Символ "обратная косая
используется для обозначения специальных символов, поэтому, чтобы вывести
экран, необходимо записать два символа: \\.

к слевы зачерта"
его на

Коллизии между C++ и именами файлов MS DOS
В MS DOS для разделения имен файлов в указаниях пути используется символ обратной косой черты. Так, r o o t \ f o l d e r A \ f i l e представляет собой путь к файлу
f i l e в папке folderA, которая является подкаталогом каталога root.
К сожалению, функциональное предназначение обратной косой черты в MS DOS
и C++ не совпадает. Обратная косая черта в C++ используется для обозначения
управляющих символов, а ее саму можно вывести с помощью символов \\. Поэтому путь MS DOS root\folderA\file представляется в C++ строкой
root\\folderA\\file.

A смешанного Мина
C++ позволяет использовать в одном выражении переменные разных типов. Например, позволено складывать целые и действительные переменные. В следующем
выражении переменная nValue является целой:
//в следующем выражении перед выполнением операции сложения
// значение nValuel преобразуется к типу double
i n t nValuel = 1;
double fValue = nValuel + 1.0;

Выражение, в котором два операнда относятся к разным типам, называется
выражением смешанного типа. Тип генерируемого в результате значения будет соответствовать более мощному типу операнда. В нашем случае перед началом вычислительного процесса nValuel конвертируется в тип double. По тому же
принципу выражение одного типа может быть присвоено переменной другого типа, например:
//в следующем задании целая часть
// fVariable сохраняется в nVariable
float fVariable = 1.0;
i n t nVar iable;
nVariable = fVariable;

Если переменная в левой стороне равенства относится к типу менее мощному, чем переменная справа, то при таком присвоении можно потерять
точность или диапазон значений (например, если значение переменной
fVariable превышает диапазон допустимых значений переменной
nVariable).

Соглашения по именованию
Вы могли заметить, что имя каждой переменной начинается с определенного символа, который, как может показаться, совсем ни к чему (эти специальные символы
приведены в таблице ниже). С помощью соглашений по использованию этих символов можно мгновенно распознать, что d v a r i a b l e — это переменная типа double.

Глава 2. Премудрости объявления переменных

37

Эти символы помогают программисту распознавать типы переменных, не обращаясь
к их объявлениям в другом месте программы. Так, нетрудно определить, что в представленном ниже выражении осуществляется присвоение смешанного типа
(переменная типа long присваивается целочисленной переменной):
- nVariable = IVariable;
• Для C++ использование этих специальных символов не имеет никакого значения.
При желании для обозначения переменной типа i n t вы можете использовать любую другую букву. Но использование "первобуквенного" соглашения упрощает
; понимание, и многие программисты постоянно используют подобные схемы
в своей работе.
;
Символ

Тип

n

.

1

f

int

-

long

float

'

d

с
sz

double

,

character
•;

.-

string

Преобразование типа большего размера в меньший называется понижающим
приведением (demotion), а обратное преобразование — повышающим приведением
(promotion).
Использование в C++ выражений смешанного типа — идея далеко не самая блестящая; их лучше избегать, не позволяя C++ делать преобразования за вас.

38

Часть I. Первое знакомство с C++

Глава3

Выполнение математических операций
э/ной главе...
S
^
s
^
^

Бинарная арифметика
Анализ выражений
Определение порядка операций
Выполнение унарных операций
Использование операторов присвоения

*77

/ / ерсменные придуманы математиками не только для того, чтобы было что опи+S т* сывать и в чем сохранять какие-то значения. Над переменными можно выполнять самые разные действия: складывать, перемножать, вычитать и т.д. Список
возможных операций достаточно обширен.
Эти основные математические операции используются и в программах C++. Ведь
приложения без вычислительных возможностей себя совершенно не оправдывают.
Кому нужна страховая программа, которая не может подсчитать даже суммы взносов?
Операции C++ внешне идентичны обыкновенным арифметическим операциям,
выполняемым на клочке бумаги; разве что применяемые в вычислениях переменные
перед использованием нужно объявлять:
int varl;
int var2 = 1;
varl = 2 * var2;
В этом примере объявлены две переменные, v a r l и var2. Переменной var2 присвоено начальное значение l, varl определена как результат удвоения переменной var2.
В этой главе вы найдете описание всего множества математических операторов C++.

SuHa/i/шл сфифишпика
Бинарными называются операторы, которые имеют два аргумента. В выражениях
типа v a r l op var2 оператор op бинарный. Самыми распространенными бинарными
операторами являются простые математические операции, изучаемые еще за школьными партами. Бинарные операции, которые поддерживает C++, приведены в
табл. 3.1.

Таблица 3.1. Математические операции в порядке приоритета
ПРИОРИТЕТ

ОПЕРАТОР

ЗНАЧЕНИЕ

1
1
2
2

+ (унарный)
- (унарный)

Реально ничего не изменяет

++ (унарный)

Оператор инкремента, увеличивает значение аргумента на 1

— (унарный)

Оператор декремента, уменьшает значение аргумента на 1

Возвращает противоположное по знаку, равное по модулю значение

Глава 3. Выполнение математических операций

39

Окончание табл. 3.1
ПРИОРИТЕТ

ОПЕРАТОР

ЗНАЧЕНИЕ

3

* (бинарный)

Умножение

3

/ (бинарный)

Деление

3

% (бинарный)

Остаток (деление по модулю)

4

+(бинарный)

Сложение

4

- (бинарный)

Вычитание

5

=

(

*

=

1

Р

6

=

|

+

=

1

-

=

Операторы присвоений

(специальные)

Как видите, операторы умножения, деления, деления по модулю, сложения и вычитания имеют вид обычных математических операций. Да они и работают так же,
как соответствующие им арифметические операции:
float var = 133 / 12;

Значение большинства операторов вам хорошо известно еще из начальной школы,
кроме разве что операции деления по модулю.
По своей сути этот оператор означает получение остатка от деления. Например,
4 входит в 15 три раза, и остаток при этом составляет 3. Выражаясь терминами C++,
15, деленное по модулю 4, равно 3.
int var = 15 % 4; //переменной var присваивается значение 3
Программисты всегда пытаются удивить непрограммистов, а потому в C++ деление по модулю определяется так:
IntValue % IntDivisor

эквивалентно
IntValue -

(IntValue / IntDivisor)* IntDivisor

Вот пример:
15 % 4 р а в н о

15 - (15/4)
15 - 3*4
15 - 12
3

* 4

Для действительных переменных оператор деления по модулю не определен, поскольку он целиком основан на использовании округления
(округления рассматривались в главе 2, "Премудрости объявления переменных").

d/аглизвыражений
Самым распространенным видом инструкций в C++ является выражение. Выражением в C++ называют любую последовательность операторов (длиной не меньше
одного), которая возвращает значение. Все выражения типизированы. Тип выражения
определяется типом возвращаемого значения. Например, значение выражения 1 + 2
равняется 3, следовательно, это целочисленное выражение (тут нужно вспомнить, что
константы без дробной части определяются как имеющие тип i n t ) . Синтаксическая
конструкция, включающая математический оператор, является выражением, так как
в результате выполнения любой операции получается число.

40

Часть I. Первое знакомство с C++

Выражения бывают как сложными, так и крайне простыми. Необычной особенностью C++ является то, что он понимает под выражением любой законченный оператор. Поэтому корректным оператором является, например, 1;.
Он тоже представляет собой выражение, потому что его значение 1, а тип i n t .
В операторе
z = х * у + w;
можно выделить пять выражений:
х * у + w
х * у
X
У
W

Необычный аспект C++ состоит в том, что выражение само по себе является завершенной инструкцией, т.е. упомянутое выражение 1,- — завершенная инструкция C++.

Определение nc/uujjca операций
Все операторы выполняют определенные функции. Чтобы установить порядок выполнения различных операторов, им назначены приоритеты. Рассмотрим выражение
int

var

= 2 * 3 + 1 ;

Если сложение выполнить перед умножением, то значением выражения будет
2 * 4 = 8. Если сперва выполнить умножение, то получим значение б + 1 = 7.
Приоритеты операций определяют порядок выполнения вычислений. Из табл. 3.1
видно, что приоритет операции умножения выше, чем сложения, т.е. результат все же
равен 7 {приоритеты используются и в арифметике, и C++ следует именно им).
А что происходит, когда в одном выражении используется два оператора с одинаковым приоритетом?
i n t var = 8 / 4 / 2 ;
Как в этом случае следует поступить: сначала 8 поделить на 2 или 2 на 4? Если в одном
выражении присутствуют операции с одинаковыми приоритетами, они выполняются слева
направо (то же правило применяется и в арифметике). Поэтому в предыдущем примере
сперва делим 8 на 4, получая 2, а затем делим его на 2, получая ответ — 1.
В выражении
х / 100 + 32
х делится на 100 и к результату добавляется 32. Но что, если программисту нужно поделить х на сумму 100 и 32? В таком случае ему придется использовать скобки:
х / (100 + 32)
При вычислении такого выражения х будет делиться на 132.
Заметим, что начальное выражение
х / 100 4 32
идентично следующему:
(х / 100) + 32
Почему это действительно так? Потому что C++ сначала выполняет операции
с высшим приоритетом. А приоритет операций умножения и деления выше, чем сложения и вычитания. Поэтому скобки, указывающие на высокий приоритет данной
операции, можно опустить.
На основе сказанного можно сделать вывод: в случае необходимости приоритет
оператора можно повысить, используя скобки.

Глава 3. Выполнение математических операций

41

выполнение tjHafutMX операций
С арифметическими бинарными операторами вы неоднократно встречались с самого первого класса. О существовании же унарных операций вы могли и не подозревать, хотя наверняка одну из них использовали довольно часто (имея дело с отрицательными числами).
Унарными называются те операторы, которые имеют только один аргумент, например -а.
Унарными математическими операторами являются + , -, ++ и --. Рассмотрим некоторые из них:
int varl = 10;
int var2 = -varl;
Здесь в последнем выражении используется унарный оператор " - " .
Оператор "минус" изменяет знак своего аргумента (в примере это v a r l ) на противоположный. Положительные числа становятся отрицательными и наоборот. Оператор "плюс" знака аргумента не изменяет и фактически вообще ни на что не влияет.
Операторы ++ и - - вы можете увидеть впервые. Они увеличивают или уменьшают
на 1 значение аргумента и поэтому называются операторами инкремента и декремента (от англ. increment (увеличивать) и decrement (уменьшать). — Прим. перев.). К действительным переменным их применение недопустимо. После выполнения приведенного ниже фрагмента значение переменной будет равно 11.
int var = 10; // Инициализация переменной
var++;
// Ее увеличение; значение переменной равно II
Операторы инкремента и декремента могут находиться либо перед аргументом
(префиксная форма), либо после него (постфиксная форма). В зависимости от способа записи, выполнение операторов инкремента и декремента имеет свои особенности.
Рассмотрим оператор инкремента (принципы работы оператора декремента те же).
Предположим, что переменная п имеет значение 5. Оба способа применения
к п оператора инкремента (++п и п++) приведут к результату 6. Разница между ними
состоит в том, что значение п в выражении ++п равно б, в то время как в выражении
с постфиксной формой записи оно равно 5. Это можно проиллюстрировать следующим примером:
//объявляем три целые переменные
int nl, n2, пЗ;
nl - 5;
n2 = ++nl; //обе переменные - nl и п2 - получают значение б
nl = 5;
пЗ = nl + + ; // nl принимает значение 6, а пЗ - 5
Другими словами, переменной г.2 присваивается уже увеличенное префиксным
оператором инкремента значение nl, тогда как переменной пЗ передается еще не увеличенное постфиксным оператором значение n l .

использованиеoneftcunoftoeп/гисйоения
Операторы присвоения являются бинарными, изменяющими значения своих левых аргументов. Обыкновенный оператор присвоения " = " абсолютно необходим во
всех языках программирования. Этот оператор сохраняет значение правого аргумента

42

Часть I. Первое знакомство с C++

в левом. Однако причуды авторов языка привели к появлению и других операторов
присвоения.
Создатели C++ заметили, что присвоение часто имеет вид
variable = variable # constant
Здесь # представляет собой какой-то бинарный оператор. Следовательно, чтобы
увеличить целую переменную на два, программист может написать:
nVariable = nVariable + 2;
Из этой записи следует, что к значению переменной nVariable добавляется двойка и результат снова сохраняется в nVariable.
Использование в левой и правой части выражения одной и той же переменной весьма распространенное явление в программировании.
Поскольку одна и та же переменная находится по обе стороны знака равенства,
было решено просто добавить оператор, используемый при вычислении, к знаку присвоения. В таких специфических операторах присвоения допускается использование
всех бинарных операторов. Поэтому указанное выше выражение можно сократить до
nVariable += 2;

Смысл этой записи таков: "значение переменной nVariable увеличено на 2".

Почему так важен оператор инкремента
Разработчики С-f-f- заметили, что программисты прибавляют 1 чаще, чем любую
другую константу. Учитывая это, в язык была добавлена соответствующая конструкция.
Кроме того, большинство процессоров способны выполнять команды инкремента
быстрее, чем команды сложения. Учитывая мощность микропроцессоров, которые
использовались во время создания C++, подобное нововведение было действительно важным.
Модифицированные операторы присвоения используются не так часто,
как обычные, но как правило повышают удобочитаемость программ.

Глава 3. Выполнение математических операций

43

Глава 4

Выполнение логических операций
В э/ной главе...
•S Зачем нужны логические операторы
•/ Использование простых логических операторов
S Бинарные числа в C++
s Выполнение битовых логических операций

у у аиболее распространенной синтаксической конструкцией C++ является вырат * * жение. Большинство используемых выражений содержит арифметические операторы сложения (+), вычитания (-) и умножения {*). В данной главе описаны все
эти типы выражений.
Существует целый класс так называемых логических операторов. В отличие от
арифметических, этот тип операторов многими не воспринимается как операторы.
Неправда, что люди не сталкиваются с логическими операторами. Значения операторов И и ИЛИ они вычисляют постоянно. Я не буду есть овсянки без молока И сахара. И закажу себе ром ИЛИ шотландский виски. Как видите, люди очень часто используют логические операторы, не осознавая этого.
Логические операторы бывают двух типов. Операторы И и ИЛИ называются простыми логическими операторами. Операторы второго типа, или битовые операторы,
уникальны, так как используются только в программировании. Этот тип операторов
позволяет работать с любым битом в машинном представлении числа.

Зачем нужны логические опе/мМо/ш
У вас может возникнуть вопрос: "Если до сегодняшнего дня меня совершенно не
1
волновали логические операторы, почему это должно случиться теперь?' . Да потому,
что программы должны "уметь" принимать решения. Программы, написанные без
принятия решений, по сложности подобны приведенной в первой главе (вспомните,
что все выполняемые ею действия совершенно безальтернативны). Для принятия решений в программах просто необходимо использовать логические операторы.

использованиен/гос/ных
логическихопфшно/totf
Программы на C++ должны обладать способностью принимать решения. Программа Convert не выполняла ничего, кроме простого преобразования значений температуры, и не принимала никаких решений, основанных на входных значениях. Для
принятия таких решений в программах C++ используют логические операторы.
Простые логические операторы приведены в табл. 4.1. Они могут возвращать два
значения: t r u e (истина) и f a l s e (ложь).

44

Часть I. Первое знакомство с C++

Таблица 4.1. Простые операторы из повседневной логики
ОПЕРАТОР

ЗНАЧЕНИЕ

Равенство; истинно, когда значение левого аргумента совпадает со значением правого
!=
>,<
>= , или ==
(соответственно < или ==)

&&

И; истинно, если аргументы и слева и справа являются истиной

I I

ИЛИ; истинно, если или левый, или правый аргумент являются истиной

!

НЕ; истинно, если его аргумент принимает ложное значение

Первые шесть операторов табл. 4.1 являются операторами сравнения. Оператор равенства используется для проверки равенства двух значений. Например, следующее
выражение истинно, если значением п является 0, и ложно во всех других случаях:
п == 0;
Не перепутайте оператор равенства == с оператором присвоения =. Эта
ошибка очень распространена, к тому же компилятор C++, вообще говоря,
не считает ее ошибкой, что делает ее вдвойне опасной!
п = 0; //' Программист хотел написать, что п == О
Широко распространены в повседневной жизни операторы "больше" (>) и "меньше"
( и < можно найти случаи, когда nl больше или меньше
п2, однако при этом игнорируется возможность равенства их значений. Операторы
"больше или равно" (>-), "меньше или равно" ( 10 представляет собой выражение. Очевидно, что результатом такого выражения может быть или t r u e (истина),
или f a l s e (ложь).
Вы уже могли заметить, что среди обсуждаемых в главе 2, "Премудрости объявления переменных", типов переменных не было логических (булевых) типов. Более того, ни в одном из существующих типов C++ нет значений t r u e или f a l s e . Тогда
к какому типу отнести выражение а > 10?
В C++ для хранения логических значений используется тип i n t . При этом 0 обозначает false, а любое другое отличное от нуля значение является истиной (true). Выражения типа а > 10 могут принимать значения 0 (false) или, например, 1 (true).
Microsoft Visual Basic для интерпретации значений f a l s e и t r u e также использует целые числа, но в нем операторы сравнения возвращают или
0 (false), или -1 (true).
В новом стандарте ANSI C++ для работы с булевыми переменными определен тип
bool, имеющий значения t r u e и f a l s e .

'Бшифнме числа € C+ +
Переменные хранятся в компьютере в виде так называемых двоичных, или бинарных, чисел, т.е. представлены в виде последовательности битов, каждый из которых
может содержать два значения: 0 или 1. Скорее всего, вам не придется оперировать
с числами на битовом уровне, хотя существуют ситуации, когда обойтись без этого
нельзя. С—н снабжен несколькими операторами для подобных целей.
Вряд ли вам придется часто работать с переменными на битовом уровне,
поэтому остальную часть главы следует рассматривать как техническое отступление от основного повествования.
Так называемые битовые логические операторы работают с аргументами на битовом уровне. Для того чтобы понять принципы их работы, давайте рассмотрим, как
компьютер хранит переменные.

Десятичная система счисления
Числа, которыми мы чаще всего пользуемся, называются десятичными, или числами по основанию 10. В основном программисты на C++ тоже используют десятичные
переменные. Например, мы говорим, что значение переменной var равно 123.
Число 123 можно представить в виде 1*100+2*10+3*1. При этом каждое из чисел
100, 10, 1 является степенью 10.
123 = 1 * 100 + 2 * 10 + 3 * 1,
что эквивалентно следующему:
123 = 1 * 102 + 2 * 10 1 + 3 * 10°
Помните, что любое число в нулевой степени равняется 1.

Глава 4. Выполнение логических операций

47

Другие системы счисления
Использование числа 10 в качестве основания нашей системы счисления объясняется, по всей вероятности, тем, что издревле для подсчетов человек использовал пальцы рук. Учитывая особенности нашей физиологии, удобной альтернативной системой
счисления можно было бы выбрать двадпатеричную12 {т.е. с основанием 20).
Если бы наша вычислительная система была заимствована у собак, то она бы была
восьмеричной (еше один "разряд", находящийся на задней части каждой лапы, не
учитывается). Эта система счисления работала бы не менее хорошо:
е

1

123i,- = 1 * 8'" + 7 * В + 3 * 8 = 173,

Индексы 10 и 8 указывают систему счисления: 10 — десятичная. 8 — восьмеричная. Основанием системы счисления может быть любое положительное число.

Двоичная система счисления
У компьютеров, видимо, пальцев поменьше (может быть, поэтому они такие недалекие?). Они предпочитают пользоваться двоичной системой счисления. Число 123
переводится в двоичную систему таким образом:
12 3-.U =

0*128

+

1*64

+

1*32

+

1*16

-

1-8

+

0*4

+

1*2

+

1*1

=

011110112

Существует соглашение, которое гласит, что в записи двоичных чисел используются 4, 8, 16 или 32 (и т.д.) двоичных цифр, даже если старшие цифры — нули. Внутреннее представление числа в компьютере строится именно таким образом.
Понятие разряда применяется к числам, кратным десяти, двоичный же разряд называется битом. Восемь битов составляют байт, а слово представляется или двумя,
или четырьмя байтами.
Поскольку основа двоичной системы счисления очень мала, для представления чисел необходимо использовать слишком большое количество битов. Для представления
таких обычных чисел, как 123,О, неудобно использовать выражения вида 01111011,.
Поэтому программисты предпочитают представлять числа блоками из четырех битов.
С помощью одного четырехбитового блока можно представить любое число от 0 до
15, и такая система счисления называется шестнадцатеричной (hexadecimal), т.е. системой по основанию 16. Часто употребляют ее сокращенное название hex.
В шестнадцатеричной системе обозначения цифр от 0 до 9 остаются теми же,
а числа от 10 до 15 представляются с помощью первых шести букв алфавита: А вместо
10, в вместо 11 и т. д. Следовательно, 123,О — это 7Bi6.
123

-

7

*

161

+

3(-.е.

II)*

16е

=

VBie-

Поскольку программисты предпочитают представлять числа с помощью 4, 8, 16
или 32 битов, шестнадцатеричные числа состоят соответственно из 1, 2, 4 или 8 шестнадцатеричных разрядов (даже если ведущие разряды равны 0).
В заключение замечу, что, так как терминал не поддерживает нижний индекс, записывать шестнадцатеричные символы в виде 7В:е неудобно. Даже в том текстовом
редакторе, который я использую сейчас, довольно неудобно всякий раз менять режимы шрифтов для ввода всего двух символов. Поэтому программисты договорились начинать шестнадцатеричные числа с 0х (это странное обозначение было придумано
еще во время разработки языка С). Таким образом, 7В [6 равно 0х7в. Следуя этому
соглашению, 0х7В равно 123, тогда как 0x123 равно 291.
К шестнадцатеричным числам можно применять все те же математические операторы, что и к десятичным. Нам трудно выполнить в уме умножение чисел Схс*СхЕ
потому, что таблица умножения, которую мы учили в школе, применима только к десятичной системе счисления.
12
Что и было сделано у некоторых народов, например у майя или чукчей. — Прим. ред.

48

Часть \. Первое знакомство с C++

Выражения с римскими числами
Интересно, что некоторые системы чисел значительно препятствовали развитию
математики, К таким относится и так называемая римская система.
Сложить два римских числа не очень сложно:
XIX + XXVI = XXV
Последовательность выполнения сложения такова:
а) IX+VI: i после V "уничтожает" I перед х, поэтому в результате получаем XV;
б) х+хх-ххх, если добавить еще один х, получим хххх, или XL.
Сложность вычитания римских чисел приблизительно такая же. Однако, чтобы
умножить два римских числа, требуется диплом бакалавра математики (у вас волосы станут дыбом от правила, которое объясняет, как добавить к X разряд справа
так, чтобы x*iv равнялось XL). А уж о делении римских чисел можно писать целые докторские диссертации...

Выполнение 0 && newGPA cpa=Q;
//теперь эти строки законны
pS->=emesterHours = 0;
}
Одна и та же функция может одновременно быть объявлена другом нескольких
классов. Это может быть удобно, например, для связи двух классов. Правда, такого
рода связь не очень приветствуется, поскольку делает оба класса зависимыми друг от
друга. Однако, если два класса взаимосвязаны по своей природе, их объединение может оказаться не столь плохим решением.
class Student;
class Teacher
i
friend void registration();
protected:
int noStudents;
Student *pList[100];
public:
void assignGrades();
};
class Stjdent
{
friend void rp^i.t:". .' ' •
public:
//те же открытые члены, что и раньше
protected:
Teacher *рТ;
int semesterHours; //количество часов в семестре
float gpa;
};
В данном примере функция r e g i s t r a t i o n О может обращаться к обоим классам — и s t u d e n t и Teacher, связывая их на этапе регистрации, но при этом не входя
в состав этих классов.
Обратите внимание, что в первой строке примера объявляется класс s t u d e n t , но
не объявляются его члены. Запомните: такое описание класса называется предварительным и в нем описывается только имя класса. Предварительное описание нужно
для того, чтобы другие классы, такие, например, как Teacher, могли обращаться
к классу s t u d e n t . Предварительные описания используются тогда, когда два класса
должны обращаться один к другому. Функция-член одного класса может быть объявлена как друг некоторого другого класса следующим образом:
class Teacher
{
//те же члены, что и раньше
public:
void assignGrades();
);
class Student
{
friend void Teacher::assignGrades();
public:
//те же открытые члены, что и раньше
protected:
int semesterHours; //количество часов в семестре

Глава 16. Защищенные члены класса: не беспокоить!

175

float gpa;
};
void Teacher::assignGrades {);
{
//эта функция имеет доступ к
//защищенным членам класса Student
}
В отличие от примера с функциями — не членами, функция-член класса должна
быть объявлена перед тем, как класс s t u d e n t объявит ее другом.
Существующий класс может быть объявлен как друг некоторого другого класса целиком. Это означает, что все функции-члены класса становятся друзьями другого
класса, например:
class Student;
class Teacher
{
protected:
int noStudents;
Student *pList[100];
public:
void assignGrades();
};
class Student
{
friend class Teacher;
public:
•
-- •
//те же открытые члены, что и раньше
protected:
Teacher *pT;
int semesterHours; //количество часов в семестре
float gpa;
);
Теперь любая функция-член класса Teacher имеет доступ ко всем защищенным
членам класса s t u d e n t . Объявление одного класса другом другого неразрывно связывает два класса.

176

Часть ///. "Классическое" программирование

Глава17

Создание и удаление объектов:
конструктор и деструктор
В э&ой ыаве...
Создание объектов
Использование конструкторов
Что такое деструктор

щ Ш бъекты в программе создаются и уничтожаются так же, как и объекты реального
\S мира. Если класс сам отвечает за свое существование, он должен обладать возможностью управления процессом уничтожения и создания объектов. Программистам на C++
повезло, поскольку C++ предоставляет необходимый для этого механизм (хотя, скорее
всего, это не удача, а результат разумного планирования языка). Прежде чем начинать создавать и уничтожать объекты в программе, обсудим, что значит "создавать объекты".

Создание
Некоторые подчас теряются в терминах класс и объект. В чем разница между этими терминами? Как они связаны?
Я могу создать класс Dog, который будет описывать соответствующие свойства
лучшего друга человека. К примеру, у меня есть две собаки. Это значит, что мой класс
Dog содержит два экземпляра — Труди и Скутер (надеюсь, что два: Скутера я не видел
уже несколько дней...).
Класс описывает тип предмета, а объект является экземпляром класса.
Dog является классом, а Труди и Скутер — объектами. Каждая собака
представляет собой отдельный объект, но существует только один класс
Dog, при этом не имеет значения, сколько у меня собак.
Объекты могут создаваться и уничтожаться, а классы попросту существуют. Мои собаки Труди и Скутер приходят и уходят, а класс Dog (оставим эволюцию в стороне) вечен.
Различные типы объектов создаются в разное время. Когда программа начинает
выполняться, создаются глобальные объекты. Локальные объекты создаются, когда
программа сталкивается с их объявлением.
Глобальный объект является объектом, объявленным вне каких-либо
функций. Локальный объект объявляется внутри функции, а следовательно, является локальным для функции. В приведенном ниже примере переменная те является глобальной, а переменная поМе — локальной по
отношению к pickOne ().
int me;
void pickOne (}
<
int noMe;

Глава 17. Создание и удаление объектов: конструктор и деструктор 177

Согласно правилам С глобальные объекты по умолчанию инициализируются нулевыми значениями- Локальные объекты, т.е. объекты, объявленные внутри функций, не имеют инициализирующих значений. Такой
подход, вообще говоря, для классов неприемлем.
C++ позволяет определить внутри класса специальную функцию-член, которая автоматически вызывается при создании объекта этого класса. Эта функция-член называется конструктором и инициализирует объект, приводя его в некоторое необходимое начальное состояние. Кроме конструктора, в классе можно определить деструктор, который будет вызываться при уничтожении объекта. Эти две функции
и являются предметом обсуждения данной главы.

использование
Конструктор — это функция-член, которая вызывается автоматически во время создания объекта соответствующего класса. Основной задачей конструктора является инициализация объекта, приводящая его в некоторое корректное начальное состояние.

Зачем нужны конструкторы
Объект можно проинициализировать на этапе его объявления, как сделал бы программист на С:
struct Student
{
int
semesterHours;
float gpa;
};
void fnf)
{
Student s = {0,0};
// ...продолжение функции...
}
Этот фрагмент кода не будет работать для настоящего класса C++, поскольку
внешнее приложение не имеет доступа к защищенным членам класса. Приведенный
ниже фрагмент некорректен.
class Student
{
public:
// ...открытые члены...
protected:
int
semesterHours;
float gpa;
};
void fn()
{
Student s = {0,0);
// неправильно, так как
// данные-члены недоступны
// ...продолжение функции...
}
В данном случае функция — не член f п () не имеет права обращаться к членам
semesterHours и gpa, поскольку они являются защищенными (а функция не объявлена в качестве друга класса).

178

Часть ///. "Классическое" программирование

Однако, как уже отмечалось, вы можете обеспечить класс инициализирующей
функцией, которая будет вызываться в процессе создания объекта. Поскольку эта
функция является членом класса, она имеет доступ к защищенным членам. Такой
способ инициализации продемонстрирован в приведенном ниже примере.
class Student
(
public:
void init()
{
semesterHours = 0;
gpa = 0.0;
}
// ...остальные открытые члены...
protected:
int semesterHours;
float gpa;
};
void fn ()
{
Student s;
// создаем объект ...
s . init {);
// ... и инициализируем его
// ...продолжение функции...
}
Однако при таком подходе ответственность за инициализацию объекта снимается
с класса. Другими словами, класс должен полагаться на то, что внешнее приложение
вызовет функцию-член i n i t (). В противном случае объект останется не проиниииализированным и будет содержать непредсказуемые значения.
Для того чтобы избежать этой неприятности, ответственность за вызов инициализирующей объект функции необходимо переложить с приложения на компилятор.
Всякий раз при создании объекта компилятор может вставлять в код специальную
инициализирующую функцию — а это и есть конструктор!

Работа с конструкторами
Конструктор ~ это специальная функция-член, которая автоматически вызывается во время создания объекта. Конструктор должен иметь то же имя, что
и класс. (Таким образом компилятор сможет определить, что именно эта функция-член является конструктором. Конечно, создатели C++ могли сформулировать это правило как угодно, например, так: "Конструктором является функция
с именем i n i t { ) ' \ Как именно определено правило, не имеет значения; главное — чтобы конструктор мог быть распознан компилятором.) Еще одним свойством конструктора является то, что он не возвращает никакого значения, поскольку вызывается автоматически (если бы конструктор и возвращал значение, его все
равно некуда было бы записать).
Класс с использованием конструктора продемонстрирован в следующем примере:
#include
class Student
!
public:
Student ()
{
сout pNext = this;
)
pNext = 0;
// этот объект — последний

// Account — этот абстрактный класс объединяет в себе
//
обцие свойства обоих типов счетов: как чековых,
//
так и сберегательных. Здесь отсутствует реализация
//
withdrawal() - функции снятия, которая различна
//
для разных типов счетов
class Account : public LinkedListObject
{
public:
Account::Account(unsigned accNo,
double initialBalance = 0.0)
{
// инициализируем данные-члены объекта
£;CcountNumber = accNo;
balance = initialBalance;
// учтем этот объект
count++;
// функции доступа
int accountNo()
{
return accountNumber;
}
double acntBalance()
{
return balance;
}
stati с int noAccounts{)
{
return count;
// функции связанного списка, обеспечивающие
// псддержку работы с ним. Они
// помогут сберечь много времени в будущем
static Account* first(]
{
return (Account*)LinkedListObject::first

Глава 23. Разложение классов

255

Account* next()
return (Account*)LinkedListObject::next()
}
// функции транзакций
void deposit(double amount)
balance += amount;
virtual void withdrawal(double amount) = 0;
// функция вывода объекта
void display()
cout = 100)
!
3.cents -= 100;
з.dollars++;
i
return s;

Глава 24. Перегрузка операторов

267

int main(int argcs, char* pArgs[
USDollar dl {1, 60)
USDollar d2(2. 50)
USDollar d3(0. 0);
d3 - dl +• d2;
++d3;
return 0;
Класс USDollar определен как класс, содержащий целое число долларов и целое число центов. Количество центов не должно превышать 100. Конструктор
вводит еще одно правило, в соответствии с которым количество центов уменьшается на сто, если оно больше этой цифры, а количество долларов соответственно
увеличивается.
В данном примере o p e r a t o r + и operator++ были реализованы как обычные
внешние функции, которые являются друзьями класса USDollar.

Скажи мне, кто твой друг...
Вы уже встречались со словом f r i e n d в главе 16, "Защищенные члены класса: не
беспокоить!". Скажу о нем несколько слов, чтобы вам не пришлось лишний раз
листать книгу. Внутри класса вы можете объявить внешнюю функцию как друга
класса. Дружественная функция имеет все права и привилегии, которые присушим
членам класса. Объявляя функцию o p e r a t o r + () другом, я предоставляю ей доступ
к защищенным членам класса USDollar.
Сравнение класса с семьей имеет тот же смысл, что и в нашей дискуссии об
управлении доступом к классу. Например, все члены семьи имеют доступ к фамильному серебру (кроме сумасшедшей тетушки, однако не будем об этом). Большинству людей, за исключением тех, кого семья выбрала своими друзьями, не позволено прикасаться к фамильному серебру. В этом случае друг семьи имеет доступ к фамильному серебру. И первое, в чем семья доверяет другу, — это в том, что
он не будет злоупотреблять доверием.
Заметьте, что человек не может объявить себя другом семьи; только семья может
решить, друг он или нет. То же применимо и к классам: функция не может объявить себя другом класса. Таким образом, ключевое слово f r i e n d имеет смысл
только внутри объявления класса.
Одна семья может предложить другой семье быть их друзьями. Это значит, что каждый член второй семьи имеет доступ к семейному серебру первой. Точно так же I
один класс может объявить другой класс другом, и это будет означать, что каждая
. функция-член второго класса яаляется другом для первого. Это не значит, что вы- ;
полняется обратное: объявление класса в как друга класса А предоставляет в доступ к защищенным членам класса А, однако не предоставляет доступа функциямчленам класса А к защищенным членам класса в.
;
Поскольку o p e r a t o r + ( ) бинарный (т.е. требует два аргумента), вы видите в
объявлении два аргумента для функции ( s i и s2). Функция o p e r a t o r + ( ) берет
s i и складывает его с s2. Результат этого действия возвращается как объект
U Dollar.

Унарным оператором, таким как o p e r a t o r + + ( ) , требуется один аргумент. В данном случае o p e r a t o r + + ( ) увеличивает поле, в котором содержится сумма в центах.
Если эта сумма превышает 100, поле, содержащее сумму в долларах, увеличивается на
1, а поле, содержащее центы, обнуляется,

268

Часть V. Полезные особенности

Нет правила, заставляющего функцию operator+ (USDollars, USDollaru)
осуществлять именно сложение. Вы можете заставить функцию operator+()
выполнять любые действия; однако выполнение этим оператором чего-либо,
кроме сложения, очень-очень плохая идея. Люди привыкли к тому, что их
операторы выполняют определенные действия. Вряд ли им понравится, если
привычные операторы начнут выполнять непривычные действия.
Оператор += не имеет понятия, как нужно скомбинировать операторы + и =. Таким образом, каждый оператор должен быть перегружен отдельно.
Если вы определили только один оператор— o p e r a t o r + + ( ) или operat o r — (), он будет использован как для префиксной, так и для постфиксной формы. Правда, стандарт C++ не требует от компилятора такой сообразительности, однако большинство компиляторов C++ умеют это делать.
Изначально в C++ не было возможности переопределять префиксный
оператор ++х отдельно от его постфиксной версии х++. Однако многим
программистам это не нравилось, поэтому правило изменили. В соответствии С ЭТИМ правилом operator++ (ClassName) ОТНОСИТСЯ К префиксному оператору, a operator++ (ClassName, i n t ) — к постфиксному. В качестве второго аргумента при этом всегда передается 0. То же правило
распространяется и на оператор декремента --.
В работе такиеоператоры оказываются довольно удобными. Что может быть проще, чем строка d3 = d l + d2 или ++d3?

noq/го^нее?
Почему o p e r a t o r ^ () возвращает сумму по значению, a operator++ () возвращает
увеличенный на единицу объект по ссылке? Это не случайность, здесь кроется очень
большое отличие между этими операторами!
Мы начинаем осваивать весьма сложную для понимания часть перегрузки
операторов, в которой легко запутаться и которую трудно отлаживать.

operator+()
Сложение двух объектов не приводит к изменению ни одного из этих объектов.
Таким образом, а + Ь не изменяет ни а, ни Ь, а значит, o p e r a t o r + () не должен сохранять результат сложения в какой-то из этих переменных.
// Очень неудачная мысль выполнять сложение так, как это
// сделано в данной программе, поскольку будет изменяться
// значение одного из аргументов
USDollarA. operator+ (USDollarS s i , USDollar& s2)
{
si.cents += s2 .cents;
if (si.cents >=100)
{
si.cents -= 100;
si.dollars++;
}
si.dollars

+=

s2.dollars;

Глава 24. Перегрузка операторов

269

return

si;

}

Проблема в том, что в результате такого простого присвоения, как u l = u2 -г
u 3 ; , будут изменены значения и ul и и2.
Чтобы избежать этого, o p e r a t o r + ( ) должен создавать временный объект, в котором и будет сохранен результат сложения. Поэтому o p e r a t o r + () конструирует собственный объект, который возвращается этой функцией.
Однако при этом нельзя забывать и еще кое-что! Например, приведенный ниже
фрагмент работать не будет.
USDollarS operator+(USDollarS si, USDollarS s2)
{
unsigned int cents = si.cents + s2.cents;
unsigned int dollars = si.doliars 4 s2.dollars;
USDollar result(dollars, cents);
return result
Распространенная ошибка № 1. Хотя этот фрагмент откомпилируется без сообщений об ошибке, результат выполнения этой функции будет весьма плачевным. Проблема в том, что возвращается ссылка на объект r e s u l t , который является локальным для данной функции. Таким образом, к тому времени, как вызывающая функция сможет использовать возвращаемый
результат, объект r e s u l t уже выйдет из области видимости.
Тогда почему бы нам не выделить блок памяти из кучи так, как это сделано в приведенном ниже примере?
USDollars operator+fUSDollars s i , USDollarS s2)
f
unsigned i n t cents = s i . c e n t s + s 2 . c e n t s ;
unsigned i n t d o l l a r s = s i . d o l l a r s i- s2. d o l l a r s ;
r e t u r n *new USDollar(dollars, c e n t s ) ;

Распространенная ошибка № 2, Вы, конечно, можете вернуть ссылку на объект, память под который была выделена из кучи, однако возникнет новая
проблема: при этом не предусматривается механизм возврата памяти в кучу.
Эта ошибка называется утечкой памяти, и ее очень сложно отыскать. Хотя
такой оператор и будет работать, он будет потихоньку "истощать" память
в куче при каждом выполнении сложения.
Возврат по значению заставляет компилятор создавать временный объект в стеке
вызывающей функции. Затем созданный функцией объект копируется в этот временный объект.
Возникает вопрос: как долго существует временный объект, который возвращает o p e r a t o r + () ? Изначально это не было определено, однако затем
создатели стандартов собрались вместе и решили, что такой временный
объект остается необходимым до завершения развернутого выражения.
Развернутое выражение — это все, что находится перед точкой с запятой.
Рассмотрим, например, такой фрагмент:
SomeClass f ( ) ;
LotsClass g 0 ;
fn()

270

Часть V. Полезные особен

int

i;

i = f !)

+

12 - g {) ) ;

}

Временный объект, возвращенный функцией f ( ) , существует, пока выполняется
функция д() и пока выполняется умножение. Там, где стоит точка с запятой, этот
объект уже недоступен.
operator++()
В отличие от o p e r a t o r * (), функция o p e r a t o r * * (} модифицирует свой аргумент.
А значит, вам не нужно создавать временный объект или возвращать результат по
значению. Вычисляемый результат можно хранить прямо в s. Вызывающей функции
может быть возвращен предоставленный оператору аргумент.
//это будет отлично работать
USDollarfi operator**(USDollarb s)
{
s.cents++;
if (E.cents >= 100)
{
s.cents -=100;
£.dollars**;
}
retuin s;
}
Рассмотрите приведенный ниже пример, который содержит одну очень хитрую
ошибку.
//это не очень надежная версия
USDollar operator**(USDollar& s)
{
s . cents**;
if {= 100)
{
£'.. cents - = 100 ;
к.dollars**;
}
return s;
Распространенная ошибка № 3. Возвращая s по значению, функция заставляет компилятор генерировать копию объекта. Это отлично сработает в выражениях типа а = ++Ь, но что будет с выражениями типа ++(++а)? Мы
ожидаем, что а будет увеличено на 2. Однако при приведенном выше переопределении этого оператора, объект а будет увеличен на 1, а затем на 1 будет увеличена его копия, а не сам объект а.
Конструкция вида +* (*+а) не очень распространена, но все же допустима. В любом случае имеется еще множество примеров, в которых такой оператор не будет работать правильно.
Можно сформулировать следующее правило: если оператор изменяет значение своего аргумента, возвращайте аргумент по ссылке. Если оператор не
изменяет значения своих аргументов, создавайте новый объект и возвращайте его по значению. Входные аргументы лучше всегда передавать по ссылке.

Глава 24. Перегрузка операторов

271

Oneficwiofibi как функции-члены
Вместо реализации оператора как внешней функции его можно сделать нестатической функцией-членом. В этом случае класс USDol l a r будет выглядеть так:
class USDollar
{
public:
USDollar (unsigned i:it d, unsigned inc. c} ;
L'SDoilar& operatcr+-i () ;
USDollar operator*(USDollarS s);
protected:
unsigned int dollars;
unsigned int cents;
'JSDollar: : USDol lar {unsigned int d, unsigned int с )
{
dollars = d;
cents = с;
whi]e (cents >= 100;
(
cents -- IOC;

// operator* •- складывает this и s2 и коз вращает
//
результат D HCJВО и объекте
USDollar USDollar::operator^USDollarS s2)
{
// "this->" необязательно
ur.signed int с = this->cent s t- :-/' . cents ;
unsigned int d = t.hi s->dol . ars + s2 . del .1 ars ;
USDollar t (d, c) ;
return t;
// operator++ — увеличивает аргумент,
//
изменяя значение переданного объекта
USDollar& USDoliar::operator++()
{
this->cents++;
if" (this->cents >= ICO)
{
ihis->cents -- 100;
return ^this;
int main(int arges, char* pArgs[])
{
USDollar dl{1, 60);
USDoliar d2(2, 50);
272

ЧастьV.Полезныеособе

USDoIlar d3 (0, 0) ;
d3 - dl + d2;
+ + d3;
return 0;
}
Я специально включил " t h i s - > " в приведенный ниже пример, чтобы подчеркнуть
схожесть между реализациями этого оператора как функции-члена и как внешней
функции. Разумеется, это не обязательно, поскольку t h i s все равно будет подставляться по умолчанию.
Сравните
объявление
USDoIlar: : o p e r a t o r s fUSDollars)
с : : operator*
(uSDollarb, U S D o l l a r s ) . На первый взгляд вариант члена класса имеет на один аргумент меньше, чем глобальный. Приведенный ниже пример сравнивает эти две версии.
//operator! — вариант с функцией — не членом
USDoIlar operators fUSDollars s i , USDollars s2)
(
unsigned i n t с = s i . c e n t s + s 2 . c e n t s ;
unsigned i n t d = s i . d o l i a r s + s 2 . d o l i a r s ;
USDoIlar d ( d o l l a r s , c e n t s ) ;
return d;
}

//operator+ — вариант с функцией-членом
USDoIlar operator! (USDollars si, USDollars s2)
{
unsigned int с = this->cents + s2.cents;
unsigned int d = this->dollars + s2.doliars;
USDoIlar t(dollars,cents);
return t;
}
Как видите, эти функции почти идентичны. Там, где функция — нечлен складывает s i
с s2, функция-член складывает "текущий объект" (тот, на который указывает t h i s ) с s2.
Оператор, который является членом класса, всегда имеет на один аргумент
меньше, чем не член класса; при этом подразумевается, что левый аргумент оператора — текущий объект.

Еще oqna пе/гефцзка
То, что вы перегрузили один вариант оператора, не значит, что вы перегрузили все
операторы C++ прекрасно отличает оператор o p e r a t o r * (double, USDollars) от
оператора o p e r a t o r * ( U S D o l l a r S , double).
Распространенная ошибка № 4. Каждая версия оператора должна быть перегружена отдельно.
Это не настолько существенно связывает нас, как могло бы показаться
с первого взгляда. Во-первых, ничто не мешает одному оператору обращаться
к другому оператору. В случае с функцией o p e r a t o r * () вы можете сделать,
например, так:
USDoIlar o p e r a t o r * (double f, USDollar& s)

Глава 24. Перегрузка операторов

273

//...тело функции здесь...
}
inline USDollar operator* (USDollars s, double f)
{
//используем предыдущее определение
return f*s;
}
Вторая версия вызывает первую, просто поставив аргументы в обратном порядке.
Машинный код inline-функции вставляется прямо в место вызова этой
функции.

Когда стоит делать операторы членами класса
Возникает вопрос: когда имеет смысл реализовывать оператор как функцию-член,
а когда — как внешнюю функцию? Приведенные ниже операторы должны быть
реализованы как функции-члены.
Присвоение
() Вызов функции
[] Индекс
-> Членство в классе
Для остальных операторов место их реализации особой роли не играет — в функции-члене или во внешней функции, за небольшим исключением. Например,
приведенный ниже оператор не стоит реализовывать как функцию-член.
USDollar operator*(double factor, USDollarS s);
void fn(USDollarfi principle)
i
USDollar interestExpense = interest^principle;
: Чтобы быть функцией-членом, o p e r a t o r * {) должен быть членом класса double.
Однако простые смертные не могут добавлять операторы во встроенные классы.
А значит, такие операторы должны быть внешними функциями.
, Если вы имеете доступ к "внутренностям" класса, сделайте перегружаемый опера; тор членом класса. Это оправдывается, если оператор, например, изменяет объект,
i с которым осуществляется операция.

onefuundfwg с помещаю
неявногои/геод/гозоЗания*ишмв
Есть еше один, принципиально иной способ определения операторов для пользовательских классов. Задумайтесь над приведенным ниже примером.
i n t i = 1;
double d = 1.0;

// выражение №1
d = i + d;

274

Часть V. Полезные особенности

// выражение №2
i = i t с;
Первое выражение складывает i n t с double. В C++ не определена функция opera tor+ ( i n t , double), но определена функция o p e r a t o r + (double, double). При
отсутствии функции ( i n t , double) C++ конвертирует i n t i в double (говорят, что
"i приведено к double"), чтобы использовать версию (double, double). Для обоих
выражений выполняется один и тот же процесс, однако со вторым выражением ситуация еще хуже, поскольку результат типа double должен быть урезан до типа переменной i, т.е. i n t .

Приведение объектов пользовательских типов
Если программист определяет метод приведения из встроенного типа к пользовательскому классу, C++ попытается использовать его для того, чтобы выражение приобрело смысл. Допустим, вы создали конструктор для конвертирования
double В JSDollar.
class

USDollar

{
f r i e n d U S D o l l a r o p e r a t o r ^ ( U S D o l l a r b s i , USDollarfi
public:
U S D o l l a r { i n t d, int c) ;
USDollar(double value)
{
dollars = (int)value;
c e n t s = (int) ( ( v a l u e - d o l l a r s ) * 1 Q O + 0.5) ;
}

s2);

//. . .то же, что раньше ...
}
С помощью этого фрагмента кода вы предоставили C++ путь приведения double
в USDollar. (Теперь, когда C++ почувствует себя стесненным в наличных средствах,
он сможет "заложить" немного double.)
Эту особенность преобразования можно перенести в наши операции:
void fn (\JSDollar& s)
{

// все приведенные выражения используют
// operator-f (USDollar&, USDollars)
s = USDollar(1.5) + s; // явное преобразование...
s = 1.5 + s;
// ...неявное преобразование..,
s = s + 1.5;
// ...в обратном порядке...
s = s +• I;
// даже здесь используется преобразование
// int в double, а затем все идет
// по старому сценарию
}
Теперь вам не нужно определять ни o p e r a t o r + (double, USDollars), ни operat o r * (USDollars,, double). C++ преобразует double в USDollar и использует уже
определенную функцию operator--)- (USDollars, USDoilar&).
Это преобразование может быть указано в явном виде, как это сделано в первом
сложении. Однако это же преобразование будет выполнено автоматически, если даже
не было указано явно.
Реализация такого преобразования помогает сберечь много усилий за счет уменьшения количества разных операторов, которые в противном случае должен определить программист.

Глава 24. Перегрузка операторов

275

Распространенная ошибка № 5. Довольно опасно доверять C++ автоматическое проведение таких преобразований. Если компилятор не сможет определить, какой тип преобразования нужно использовать, он просто выдаст
сообщение об ошибке.

Оператор явного преобразования
Оператор преобразования также может быть перегружен. На практике это выглядит так:
class USDollar
{
public:
USDollar(double value = 0.0);
operator double()
{
return dollars + cents/100.0;
}
protected:
unsigned int dollars;
unsigned int cents;
};
USDollar:rUSDollar(double value)
{
dollars = (int)value
cents = (int)((value - dollars) * 100 + 0.5);
}
Оператор преобразования o p e r a t o r double () представляет собой метод преобразования из USDollar в double, в результате которого будет создано действительное
значение, равное количеству долларов плюс количество центов, деленное на 100.
На практике операторы такого рода используются следующим образом:
int mainfint argcs, char* pArgs[])
{
USDollar dl(2.0), d2(1.5), d3;
// явно используем оператор преобразования
d3 = USDollar((double)dl + (double)d2);
// или неявно
d3 - dl + d2;
return 0;
}
Оператор преобразования состоит из слова o p e r a t o r и следующего за ним названия типа, в который необходимо преобразовать объект. Функция-член us Doll a r : : o p e r a t o r double () обеспечивает механизм преобразования класса USDollar
в double. По причинам, которые от меня не зависят, операторы преобразования не
имеют типа возвращаемого значения. (Создатели C++ аргументировали это так: "Вам
не нужен тип возвращаемого значения, поскольку его можно узнать из имени". К сожалению, создатели C++ не очень последовательны.)
В первом выражении мы преобразуем две переменные USDollar в double,
используем для сложения существующую функцию opera t or + (double,
d o u b l e ) , а затем преобразуем результат обратно в USDollar с помощью конструктора.

276

Часть V. Полезные особенности

Второе выражение приводит к тому же эффекту, но более хитрым путем. C++ пытается разобраться с выражением d3 = dl + d2, сначала конвертируя dl и d2 в double, а затем конвертируя сумму обратно в USDollar. Логика этого процесса такая-$рр,
как и в первом выражении, однако в данном случае работу, где это только возможно,
берет на себя C++.
Этот пример демонстрирует как преимущества, так и недостатки оператора
преобразования. Обеспечивая C + + функцией преобразования из USDollar в
double, программист освобождается от необходимости создавать полный набор
операторов. Класс USDollar может просто воспользоваться операторами, определенными ДЛЯ double.
С другой стороны, предоставление метода преобразования лишает программиста возможности контролировать, какие из операторов определены. Если определена функция преобразования в double, для USDollar будут использоваться операторы double независимо от того, имеет ли это смысл. Кроме того, выполнение
большого количества преобразований приведет к значительному уменьшению
эффективности программы. Например, приведенное только что простое сложение
требует выполнения трех функций преобразования и всех сопутствующих им
функций умножения, деления и т.п.

Правила для неявных преобразований
Разбираясь со всеми этими преобразованиями, я так и не объяснил, как C++ поступит со сложением USDollar dl и double d2. Правила для таких операций достаточно просты.
1 Сначала C++ ишет функцию o p e r a t o r + (USDollar, double).
2. Если она не найдена, C++ ищет функцию, которая может быть использована для преобразования USDollar в double.
3 И наконец, C++ ищет функцию, которая преобразует хоть что-то из этих
двух переменных в нечто иное.
Первый пункт ясен, поскольку соответствующая функция уникальна; однако два
последних пункта несколько туманны.
Распространенная ошибка № 6. Если возможен более чем один способ выполнения операции, на этапе компиляции будет сгенерирована ошибка.
Если существует два возможных преобразования объекта, компилятор также выдаст ошибку.
Распространенная ошибка № 7. Вы не можете предоставить два способа выполнения преобразования для одного типа. Например, приведенный ниже
код вызовет сообщение об ошибке.
class A
{

public:
А(В& Ь) ;
};

class В
{

public:
operator

A{);

Глава 24. Перегрузка операторов

277

Если потребуется выполнить преобразование объекта класса в в объект класса
А, компилятор не будет знать, использовать ли ему оператор преобразования
В: : o p e r a t o r A() для в или конструктор А: :А(В&) для А, поскольку оба они получают в качестве аргумента объект класса В и создают из него объект класса А.
Возможно, результат преобразования в обоих случаях будет одинаков, но компилятору это не известно. Он должен точно знать, какой из способов преобразования вы
имеете в виду. Если это не выясняется однозначно, компилятор умывает свои электронные руки и выдает сообщение об ошибке, предоставляя разбираться в проблеме
программисту.

278

Часть V. Полезные особенности

Глава 25

Перегрузка оператора присвоения
Б э*ной главе...
S Опасная работа, коварная работа, кошмарная работа...
S Знакомство с перегрузкой оператора присвоения
•/ Зашита членов

главе 24, "Перегрузка операторов", в общих чертах рассматриваются вопросы
перегрузки операторов для определенных вами классов. Независимо от того,
будете ли вы перегружать все операторы или нет, с перегрузкой оператора присвоения
стоит познакомиться как можно раньше.
Вообще говоря, перегрузка операторов в C++ довольно опасное занятие. Однако,
если вы будете следовать приведенному в этой главе шаблону, то с перегрузкой оператора присвоения c p e r a t o r = () никаких проблем не возникает.

Опасная fiaxfotfia, коварная
кошма/гноя ftaJotfia...
В языке С определен только один оператор, который может быть применен к структурированным типам: оператор присвоения. Приведенный ниже пример был бы корректен в С, и его результатом была бы побитовая копия структуры source в d e s t i n a t i o n :
v o i d fn()
{

struct mistrust source,
destination = source;

destination;

}

Для обеспечения совместимости с С язык C++ определяет оператор присвоения
operator={) по умолчанию для всех пользовательских классов. Этот оператор по
умолчанию выполняет почленное копирование для каждого члена класса. И, конечно
же, этот оператор может быть перегружен с помощью функции o p e r a t o r - () в любом
пользовательском классе.
Оператор присвоения очень похож на конструктор копирования, с которым вы
встречались в главе 19, "Копирующий конструктор". При использовании оператор
присвоения и конструктор копирования выглядят почти идентично:
void fn(MyClass& me)
{
MyClass newMC = me; // Конструктор копирования
newKC = me;
// Оператор приезоения
}
Различие заключается в том, что, когда вызывается копирующий конструктор для
newMC, самого объекта newMC еше не существует. А когда вызывается оператор присвоения. newMC уже является полноценным объектом класса MyClass.

Глава 25. Перегрузка оператора присвоения

279

Копирующий конструктор используется при создании объекта, который должен
быть копией другого объекта. Оператор присвоения используется, когда объект, стоящий справа от оператора, копируется в существующий объект, который находится слева от оператора присвоения. Подобно конструктору копирования, оператор присвоения нужен, когда поверхностного копирования недостаточно.

Зшшшайво с nefi£zfUj3K6U
oneftoj&ofia н/шсбоения
Эта процедура аналогична перегрузке любого другого оператора. Например, в приведенной ниже программе оператор присвоения реализован как встроенная функциячлен класса Name (не забывайте, что оператор присвоения должен быть функциейчленом класса).
#include
#include
#include
class Name
{
public:
Name()
{
pName = (char*)0;
)
Name(char *pN)
{
copyName(pN);
}
Name(Names s)
{
copyName(s.pName);
}
-Name()
{
deleteName();
// оператор присвоения
Namei operator^(Names s)
{
// Сперва уничтожим существующий объект...
deleteName();
//...перед тем, как заменить его новым
copyName(s.pName);
// Вернем ссылку на существующий объект
return *this;

protected:

// copyName — копирует исходную строку pN в локально
//
выделенный блок памяти
void copyName(char *pN)

280

Часть V. Полезные особенности

int length = strlen(pN) + 1;
pName = new char[length];
strncpy(pName, pN, length);
i
// deleteName — освобождение памяти по адресу pName
void deleteName()
(
// если есть этот блок памяти...
if (pName)
i
// ...вернуть его куче...
delete pName;
// .,.и отметить, что этот указатель
// более недоступен
рЫ ате = 0;

// pName указывает ка блок памяти, содержащий
// имя в виде строки в формате ASCIIZ
char *pName;

int main(int argcs, char* pArgs[])
Name s("Claudette") ;
Name t("temporary") ;
t = 3;
// Здесь вызывается оператор присвоения
return 0;
Класс Name хранит имя человека в памяти, которая выделена из кучи конструктором. Конструктор и деструктор Name типичны для класса, содержащего динамический
массив памяти.
Оператор присвоения имеет вид o p e r a t o r = ( ) . Заметьте, что оператор присвоения
как бы состоит из деструктора со следующим за ним копирующим конструктором.
Это тоже типично. Разберем операцию присвоения в приведенном примере. Объект t
содержит связанное с ним имя (temporary). Выполняя присвоение t = s, вы сначала
должны вызвать функцию deleteName (), чтобы освободить память, которую занимало предыдущее имя, и только после этого для выделения новой памяти, в которую будет записано новое имя, вы можете вызвать функцию copyName ().
В копирующем конструкторе не нужен вызов deleteName ( ) , поскольку в момент
вызова конструктора объекта еще не существует, а значит, память для размещения
имени еще не выделена.
Обычно оператор присвоения состоит из двух частей. Первая схожа с деструктором в плане освобождения ресурсов, которыми владеет данный
объект. Вторая часть схожа с конструктором копирования возможностью
выделения новых ресурсов для копирования исходного объекта в целевой.

Глубокая проблема создания мелких копий
Попробуем разобраться, чем же нам не угодило обычное почленное копирование?
И в самом деле, поверхностного копирования зачастую бывает вполне достаточно, но,
например, в случае с Name это не так.

Глава 25. Перегрузка оператора присвоения

281

Класс Name содержит ресурсы, созданные специально для использования в этом
объекте, а именно блок памяти, на который указывает pName. Это легко увидеть, посмотрев код конструкторов класса. Каждый из них (кроме конструктора по умолчанию) вызывает функцию copyName ().
// copyName — копирует исходную строку pN в локально
//
выделенный блок памяти
J
voici copyName (char pN)
{
int l e n g t h = s t r l e n ( p N ) + 1;
pName = new char[lengthj;
strncpy(pName, pN, l e n g t h ) ;
}

Обратите внимание на то, как функция выделяет место в памяти под строку,
равную длине исходной, а затем копирует содержимое pN в созданную строку19.
При почленном копировании получается два объекта класса Name, указывающих
на один и тот же фрагмент в памяти, а потому использование этого метода может
легко привести к большим проблемам (например, что произойдет при удалении одного из объектов?).
Оператор присвоения класса Name во избежание утечки памяти сначала должен освободить блок, на который указывает рКате (с помощью вызова функции deleteName{)), а затем запросить новый фрагмент с помощью функции copyName ().
Такой метод и называется глубоким копированием.

Почленный подход к С
Заметьте, что я был очень точен и всегда говорил "почленное копирование". Я избегал упрощенного и неопределенного термина "копирование", поскольку он означает примитивное побитовое копирование.
Смысл почленного копирования не очевиден, пока вы не обратитесь к классам,
которые содержат в качестве членов объекты другого класса,
class MyClass
{
public:
Name n a m e ;
int age;
MyClass(char* pName,
(
age = newAge;

int newAge)

: name(pName )

void fn()
{
MyClass a f"Kinsey", 16);
MyClass
a - b;

bfChrista",

1);

}

(Если вы до сих пор незнакомы с синтаксисом инициализации : name fpName), самое время вернуться к главе 18, "Аргументация конструирования".)
19

В принципе в случае, когда новое имя не длиннее старого, мы могли бы обойтись без
освобождения памяти и выделения новой, просто перезаписав новое имя на место старого (ценой этого упрощения было бы несколько неэкономное использование памяти программой). — Прим. ред.

282

Часть V. Полезные особенности

Оператор присвоения по умолчанию в данном случае отлично работает. Дело
в том, что для копирования члена name используется оператор Name: : o p e r a t o r ^ {).
Отсюда правило: хорошего пива... виноват!., если класс сам по себе не распределяет ресурсы (независимо от того, делают ли это его члены), то нет и необходимости
в перегрузке оператора присвоения.

Возврат результата присвоения
Обратите внимание: возвращаемое значение функции o p e r a t o r = ( ) имеет тип
Names. Я мог бы сделать этот тип void — C++ не возражал бы против этого, но тогда
не работал бы приведенный ниже код.
void otherFn(Names);
void fn(Kamefi oldN)
{

Name newN;
//УЕЬ:, Э Т О Т К О Д не работает. . .

otherFn{newN = oldN);
//... так же, как и этот...
Name newerN;
newerN = newN = oldN;
}
Результат присвоения newN = oldN имел бы в этом случае тип void, а значит, никак не мог бы использоваться.
Помните, что результат выполнения оператора присвоения — это значение правого аргумента с типом левого. Таким образом, значение выражения (i = I) равно 1. Именно благодаря этому выражения типа
i = j = 1; полны смысла в C++. Переменной i присваивается результат
присвоения j = 1, который равен 1.
Объявление функции o p e r a t o r = ( ) как возвращающей ссылку на текущий объект
* t h i s оставляет неизменной это семантическое правило C++.
Вторая деталь, на которую стоит обратить внимание: o p e r a t o r = ( ) должен быть
объявлен как функция-член. Оператор присвоения, в отличие от других операторов,
не может быть перегружен с помощью функции — не члена класса.
Оператор присвоения должен быть нестатической функцией-членом класса. Интересно, что при этом нет никаких ограничений на специальные
операторы типа += или *=; эти операторы могут быть функциями — не
членами.

Защитна членов
Написать оператор присвоения не очень трудно, тем не менее иногда возможны
ситуации, когда по тем или иным соображениям он не нужен. Если вы действительно
хотите этого, можете сделать выполнение присвоения невозможным, перегрузив оператор по умолчанию защищенным оператором присвоения, например, так:
class Name
{

/ / . . .то же, что и раньше...
protected:

Глава 25. Перегрузка оператора присвоения

283

//оператор присвоения
Names operator^(Name& s)
{
return * this;

Теперь приведенные ниже операции присвоения оказываются запрещенными.
void fn(Name& n)
{
Name newN;
newN = n;
// Ошибка: эта функция не имеет доступа к operator^()!
}
Теперь функция f n () не имеет доступа к защищенному оператору присвоения.
Такой прием может уберечь вас от проблем, связанных с перегрузкой оператора присвоения и его использованием по умолчанию.

284

Часть V. Полезные особенности

Глава 26

Использование потоков ввода-вывода
/3 э&ои главе...
•/
S
S
S
S
S

Н ы р н е м в поток...
Знакомство с подклассами fstream
Подклассы strstream
Манипулирование манипуляторами
Н а п и с а н и е собственных операторов вставки
Создание " у м н ы х " операторов

главе 11, "Отладка п р о г р а м м н а C + + " , б ы л и п о в е р х н о с т н о затронуты вопросы, связанные с потоками ввода-вывода. Если вы сопоставите приведенную в этой главе информацию с материалами главы 24, "Перегрузка операторов", то поймете, что потоки ввода-вывода основаны не на каком-то новом специфическом множестве символов >, а на операторах сдвига влево и вправо,
перегруженных так, чтобы они выполняли соответственно вывод и ввод. (Если вы
не знакомы с перегрузкой операторов, сначала прочитайте главу 24, "Перегрузка
операторов".)
В этой главе потоки ввода-вывода описываются более детально. Но должен
предупредить вас: это слишком большая тема, чтобы всесторонне осветить ее
в одной главе; ей посвящены отдельные книги. К счастью для всех нас, написание подавляющего большинства программ не требует глубоких знаний в области
потоков ввода-вывода.

Ньфнелс
Операторы, составляющие потоки ввода-вывода, определены в заголовочном файле i o s t r e a m . h , который включает в себя прототипы ряда функций operator>>()
и operator> (istreams source, char* pDest) ;
istreani operator» (istreams source, ints dest) ;
istream.i operator» {istream& source, chars dest) ;
II. . .и так далее...
// операторы для вывода:
istreamS operator {)
называется
оператором
извлечения
из
потока,
a operator= size)
{

cout > () и оператора присвоения
o p e r a t o r H ) , пока вы как следует не освоитесь в C++. Хотя хороший набор перегруженных операторов и может значительно повысить полезность класса и читаемость
кода, перегрузка почти никогда не бывает крайне необходимой и может значительно
усложнить жизнь начинающего программиста.
После того как вы интенсивно поработаете с C++ по меньшей мере несколько месяцев, можете начинать перегружать операторы как вам заблагорассудится.

с кучей
Основное правило, касающееся кучи, заключается в том, что выделение и освобождение памяти из кучи должно происходить на одном уровне. Если функциячлен MyClass: : c r e a t e () выделяет блок памяти и возвращает его вызывавшему коду, то должна существовать и функция MyClass : : r e l e a s e ( ) , которая освобождает
блок памяти, возвращая его в кучу. MyClass : : c r e a t e О не должна требовать от
вызывающей функции самостоятельного освобождения памяти. Это, конечно, не

320

Часть VI. Великолепная десятка

помогает избежать всех проблем (например, вызывающая функция может просто
"забыть" вызвать MyClass : : r e l e a s e ()), однако все же снижает вероятность их
возникновения.

исключительные
сийа/ации улл oSfwJotntcu оши&мс
Механизм исключений введен в C++ специально для удобства и эффективности
обработки ошибок. Теперь, когда эта возможность стандартизована, вы можете спокойно использовать ее.

ШЗегашнемножественного
наследования
Множественное наследование, как и перегрузка операторов, на порядок усложняют программу, что совсем не нужно начинающему программисту. К счастью, большинство отношений реального мира могут быть выражены с помощью одиночного
наследования (некоторые утверждают, что множественное наследование вообще не
нужно, но я не из таких).
В любом случае вы можете спокойно использовать классы с множественным наследованием из коммерческих библиотек, например классы Microsoft MFC.
Лишь убедившись в том, что вы твердо понимаете концепции C++, можно начинать экспериментировать с множественным наследованием. Вы будете уже достаточно
подготовлены к неожиданным ситуациям, которые могут возникнуть при использовании этого механизма.

Глава 29. Десять способов избежать ошибок

321

Приложение А

Словарь терминов
fni.

this

Указатель на текущий обьект. t h i s — это скрытый первый
аргумент всех нестатических функций-членов, Всегда имеет
тип "указатель на текущий класс".

v

v__table

Таблица, которая содержит адреса виртуальных функций
класса, Каждый класс, который имеет одну или больше виртуальных функций, обязательно содержит такую таблицу.

Абстрактный
класс

Abstract class

Класс, который содержит одну или несколько чисто виртуальных функций, Создание объекта такого класса невозможно.

Абстракция

Abstraction

Концепция упрощения реального мира, который разбивается
на основные элементы. Абстракция позволяет классам отображать реальный мир. Без абстракции классы представляли
бы реальность а ее безнадежно запутанном виде.

Базовый класс

Base class

Класс, из которого порождаются другие классы.

Виртуальная
функция-член

Virtual
function

Внешняя
функция

Outline function

Обычная функция, тело которой находится, как правило,
в месте ее объявления. Все последующие обращения к функции приводят к ее вызову из одного места в памяти. См. также
встраиваемая функция.

Встраиваемая
(inline) функция

Inline function

Функция, подставляемая в точке вызова; очень похожа на
макроопределение.

Выражение

Expression

Последовательность подвыражений и операторов. В языках С
и С-г+ выражение всегда имеет тип и значение.

Глобальная переменная

Global variable

Переменная, объявленная вне каких-либо функций и благодаря этому доступная для всех функций.

Глубокое копирование

Deep copy

Когирование объекта, состоящее в реплицировании содержимого объекта и ресурсов, которыми владеет объект, включая
объекты, на которые указывают данные-члены копируемого
объекта.

Друг

Friend

Функция или класс, которые не являются членом данного
класса, однако имеют доступ к защищенным членам класса.

Закрытый

Private

Член класса, доступный только для других членов того же
класса.

Защищенный

Protected

Член класса, доступный только для членов этого класса и его
подклассов. Защищенные члены класса не являются общедоступными.

Классификация

Classification

Объединение похожих объектов. Например, теплокровные,
живородящие, вскормленные молоком матери существа, объединяются в один класс — млекопитающие.

Конструктор

Constructor

Специальная функция-член, которая автоматически вызывается в момент создания объекта.

322

table

(outline)

member

Функция-член, которая вызывается полиморфно. См. полиморфизм.

Приложение А. Словарь терминов

Конструктор
умолчанию

по

Default constructor

Конструктор, который содержит пустой список аргументов,

Контрольное поле

Signature field

Нестатический член, которому присваивается определенное
значение. Это значение может быть затем проверено функциями-членами для контроля корректности указателя на объект. Это очень эффективный отладочный прием.

Копирующий конструктор
(конструктор копирования)

Copy constructor

Конструктор, аргументом которого является ссылка на объект
того же класса. Например, копирующий конструктор для класса z объявляется как z : : z (z i ) .

Куча

Heap

Память, выделяемая для программы с помощью функции
m a l l o c ( ) . Эта память должна быть освобождена посредством функции f r e e ( ) .

Метод

Method

См. функция-член.

Наследование

Inheritance

Способность классов C++ перенимать свойства уже существующих классов.

Открытый

Public

Член класса, доступный извне этого класса.

Объектна ориентированное
программирование

Object-oriented
programming

Программирование, которое базируется на принципах сокрытия данных, абстракции и полиморфизме.

Объявление прототипа функции

Function prototype
declaration

Объявление функции, которое не содержит кода (тела
функции).

Объявление
функции

Function
declaration

Описание функции, состоящее в указании имени функции,
имени класса, с которым связана эта функция (если связана),
количества и типа всех аргументов, а также типа возвращаемого функцией значения,

Функция обратного вызова

Callback function

Функция, вызываемая операционной системой в ответ на определенное событие.

Парадигма

Paradigm

В области программирования — способ мышления. Используется в контексте, например: объектно-ориентированная парадигма и функциональная парадигма.

Перегрузка

Overloading

Предоставление двум разным функциям одинакового имени.
Такие функции различаются компилятором по количеству
и типам их аргументов.

Operator
overloading

Определение функциональности встроенных операторов при
использовании с пользовательскими типами.

Переопределение

Overriding

Создание в подклассе функции с тем же именем и аргументами, что и в базовом классе. См. полиморфизм и виртуальная
функция-член.

Поверхностное
копирование

Shallow copy

Побитовое копирование.

Подкласс

Subclass

Класс, наследующий открытые свойства другого класса. Если
U n d e r g r a d u a t e — подкласс класса S t u d e n t , Значит,
U n d e r g r a d u a t e ЯВЛЯЕТСЯ S t u d e n t .

Позднее связывание

Late binding

Процесс, который используется в C++ для осуществления полиморфизма.

Перегрузка
раторов

опе-

Приложение А. Словарь терминов

323

Полиморфизм

Polymorphism

Способность решать, какая из перегруженных функций-членов
должна быть вызвана в зависимости от текущего типа времени исполнения объекта.

Порожденный
класс

Derived class

Класс, который наследует другой класс.

Поток
вывода

ввода-

Stream i/o

Ввод-вывод в C++, основанный на перегруженных операторах
o p e r a t o r >. Прототипы этих функций
находятся во включаемом файле l o s t r e a m . ь.

Раннее
ние

связыва-

Early binding

Нормальный (не полиморфный) метод вызова. Все вызовы в С
осуществляются с использованием раннего связывания.

Extensibility

Способность добавления новых возможностей в класс без изменения существующего кода, который используется этим классом,

Data segment

Блок памяти, в котором С и C++ хранят глобальные и статические переменные, См. также сегмент кода и сегмент стека.

Сегмент кода

Code segment

Часть программы, которая содержит исполняемые инструкции.

Сегмент стека

Stack segment

Часть программы в памяти, которая содержит нестатические
локальные переменные.

Сигнатура
ции

Function signature

То же самое, что и полное имя функции (включающее типы
аргументов).

Сокращенное вычисление

Short-circuit
evaluation

Метод, при котором правая часть подвыражения не вычисляется в том случае, если это не изменит результат выражения.
Такая ситуация может возникнуть с двумя операторами: ; ! и
&s, Например, если в выражении а и ь левый аргумент
равен о ( f a l s e ) , то нет необходимости вычислять правый
аргумент, поскольку результат все равно будет равен о.

Ссылочная
менная

Reference variable

Переменная, которая выступает в качестве псевдонима другой
переменной.

Статическая
функция-член

Static
function

Функция-член, не имеющая указателя t h i s .

Статический член

Static data member

Член, который не связан с отдельными экземплярами класса,
Для каждого класса существует только один экземпляр каждого статического члена, независимо от того, сколько объектов
этого класса было создано.

Тип переменной

Variable type

Определяет размер и внутреннюю структуру переменной.
Примерами встроенных типов являются i n t . c h a r , d o u b l e
И float.

Указатель

Pointer variable

Переменная, которая содержит адрес.

Устранение неоднозначности

Disambiguation

Процесс выбора того, к какой из перегружаемых функций относится вызов а зависимости от прототипов перегруженных
функций.

Фаза анализа

Analysis phase

Одна из фаз создания приложения, во время которой анализируется поставленная задача и ее основные элементы.

Фаза кодирования

Coding phase

Фаза, во время которой результаты фазы разработки воплощаются в коде.

Фаза разработки

Design phase

Фаза создания приложения, во время которой формулируется
решение проблемы. Входными данными для нее является результат фазы анализа.

Расширяемость
Сегмент данных

324

функ-

пере-

member

Приложение А. Словарь терминов

Функция-член

Member function

Функция, определенная как часть класса; объявляется так же,
как и данные-члены.

Чисто виртуальная функция

Риге virtual function

Виртуальная функция, которая не имеет тела,

Член класса

Class member

См. статический член.

Член экземпляра

Instance member

Еще один синоним обычного (не статического) члена.

Экземпляр класса

Instance of a class

Объект объявленного типа. Например, i является экземпляром класса i n t в объявлении i n t i.

ЯВЛЯЕТСЯ

1S_A

Тип взаимосвязи между подклассом и классом. Например,
M a l l a r d ЯВЛЯЕТСЯ Duck; это означает, что объект класса
M a l l a r d является также объектом класса Duck.

Приложение А. Словарь терминов

325

цказсиОель
--, 36; 42
!, 45
!=, 45
%, 40
%=, 40
&, 49; 88; i
&&. 45
*. 40; 89
*=. 40
/, 40
-, 49
|,49

private, 173
protected, 172

struct, 142; I

this. 152; 322

1,49

~, 49
+, 39
++, 39; 42
+=, 40
=, 45

V
virtual, 235

w
wchar t. 87

A
Абстрактный класс, 322
Абстракция, 139; 171; 322
Адрес, 88

class, 142 1

D
delete, 96

Б
Базовый класс. 227

В

Free Software Foundation, 23
friend, 174; 268

G

Виртуальная функция, 236; 240
чисто виртуальная функция, 248
Виртуальное наследование, 310
Временные объекты, 206
Выражение, 29; 40; 322
смешанного типа, 37

GNU, 23

N
new, 96

О
operator, 266

Предметный указатель

Глубокое копирование. 205
Грамматика, 22

Д
Данное-член, 149
Двоичная система счисления,

327

Декремент, 42
Деструктор, 182; 192
виртуальный, 241
Директива
#dcfine, 116
#ifdef, 116
#include, 115
Друг класса, 268

инициализация, 80
объектов, 159
объявление, 78
символьный, 82
Мелкое копирование, 204
Метод, 150
Множественное наследование, 306—14
конструирование объектов, 312
Модуль, 109

Защищенные члены, 171

И
Инкремент, 42; 43
Инструкции ветвления, 53
Инструкция, 28
выбора, 63
Исключение, 299; 1
Исключительная ситуация, 299

К
Класс, 142; 177
абстрактный, 247; 248
базовый, 227; 322
друзья, 174
защищенные члены, 171
конкретный, 247
статические члены, 209
Классификация, 140
Комментарии, 28
Компилятор, 22
Компоновка, 109
Константа, 36
Конструктор, 178; 185; 322
аргументы, 185
копирования, 199
копирования по умолчанию, 201
копирующий, 199
перегрузка, 188
по умолчанию, 109; 192
порядок вызова, 195
членов класса, 191
Конструктор копирования, 279
Куча, 94

м
Массив, 77; 99; 158; 165
индекс, 78; 80; 158

328

Н
Наследование, 225-30; 323
Неявное преобразоБание типов, 274

О
Область видимости, 94
разрешение, 153
Объект, 142; 177
активизация, 147
временный, 206
глобальный, 177
локальный, 177
текущий, 153
Объектно-ориентированное
программирование, 139; 234
Объявление, 28
Оператор, 30; 265
!.45
!=, 45
%, 40
% = , 40
&, 49
&&, 45
*. 40
/, 40
Л
, 49
|, 49
|, 45
~, 49
+ , 39
++, 39
+=, 40
=, 45
перегрузка, 265
Предметный указатель

Оператор присвоения, 279
Операторная функция, 266
Операторы потоков, 285
Операция. 39
битовая. 39
логическая, 44
над указателями, 98
порядок выполнения, 41
унарная 42
Операция условного перехода, 53
Отладка, 117-36
Отладчик, 124—32
Отношение СОДЕРЖИТ, 229
Отношение ЯВЛЯЕТСЯ, 227; 243
Ошибки времени исполнения, 117
Ошибки компиляции, 117

п
Перегрузка, 323
Перегрузка оператора, 265
Перегрузка функций, 73
Передача аргументов по значению, 93
Передача аргументов по ссылке, 94
Переменная, 28; 31
глобальная, 76
инициализация, 36
локальная, 75
статическая, 76; 195
Переопределение функций, 233
Позднее связывание, 233
Полиморфизм, 233; 324
Потоки впода-вывода, 285-98
манипуляторы, 292
перегрузка операторов, 294
стандартные, 286
Преобразование типов, 72
Приведение
повышающее, 38
понижающее, 38
Приоритет, 41; 99
Присвоение, 30; 42
Программа, 22

Свойство класса, 143
Связанный список, 166
Связывание, 109
Семантика, 22
Синтаксис, 22
Смещение, 98
Соглашения по именованию, 37
Ссылка, 94
Статические члены, 209
Строка, 84; 86; 101

Тип
char, 35; 87
double, 35;
float, 35
int, 35
long, 35
string, 35
Точка останова, 129

У
Указатель, 88; 89; 159; 324
Уровень абстракции, 139
Утечка памяти, 270

Ф
Фонд свободного программного
обеспечения, 23
Функния, 67; 161
аргументы, 69; 71
возвращаемое значение, 69
перегрузка, 73
передача аргументов по значению,93
передача аргументов по ссылке, 94
прототип, 75
тело, 69
Функиия-член, 148
встраиваемая, 155

Ц
Разворачивание стека, 301
Разложение, 243; 246
Разыменование, 160
Раннее связывание, 233; 235
Реализация, 143

Предметный указатель

Цикл, 55
do..while, 56
for, 57
while, 55
бесконечный, 59
вложенный, 62

329

оператор break, 60
оператор continue. 61

Член класса, 143; 209; 325
Член объекта, 209

ч
Чисто виртуальная функция, 248; 325

330

э
Экземпляр, 140; 143

Предметный указатель

ПРОГРАММИРОВАНИЯ
ДЛЯ "ЧАЙНИКОВ",
2-Е ИЗДАНИЕ
Уоллес Вонг

www.dialektika.com

в продаже

Перед вами одна из самых
простых книг, посвященных
программированию.
Написанная известным автором
Уоллесом Вонгом, она позволит
вам сделать первые шаги
в освоении премудростей
написания компьютерных
программ. Вы узнаете, что такое
язык программирования, и какие
языки программирования
наиболее популярны на
сегодняшний день.
Отельные части книги
посвящены использованию языка
программирования BASIC,
использованию различных
структур данных, а также
программированию для Internet.
Книга рассчитана па
пользователей с начальным
уровнем подготовки. Легкий
и доступный стиль изложения
поможет новичкам как можно
быстрее приступить к созданию
собственных программ.

V I S U A L

C + + . N E T

ДЛЯ
"ЧАЙНИКОВ"
Майкл Хаймен,
Боб Арнсон

Visual

C++

N

E

T

Майки KMW
Боб Аржох

w w w . d i a l e k t i k a . c o m

в продаже

Итак, вы решили серьезно взяться за Visual C++ .NET. Это хорошая идея, ведь вы в действительности убиваете сразу трех зайцев:
в ваших руках оказывается мощный, полезный и широко распространенный инструмент.
С языком C++ можно сделать
очень многое. С его помощью созданы такие продукты, как Excel
и Access. Этот язык также применяется при разработке управленческих информационных систем
и систем целевого назначения,
используемых для анализа деятельности предприятий и принятия решений в сфере управления
бизнесом. И, конечно же, целые
армии хакеров и не только хакеров используют C++ для создания инструментов, утилит, игр
и шедевров мультимедиа.
Знания, которые вы получите,
изучив язык C++ .NET, позволят
создавать не просто приложения,
а приложения, работающие в разных операционных системах.
Возможности этого языка практически не ограничены, и вы сами в этом убедитесь, причитав
эту книгу.
Книга предназначена для начинающих программистов.

»лия

ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

^§^Ш^^^щР^вльасо(Н группы ДИАЛЕКТИКА/ВИЛьямс

|||-Depth

Основы программирования на C++.
Серия C++ In-Depth, т. 1
Стэнди Б. Липпман
Эта книга поможет вам быстро освоить язык C++. Обширные и сложные
темы исчерпывающе представлены в ней на уровне основных концепций,
которые необходимо знать каждому программисту для написания
реальных программ на языке C++. Приведенные примеры и
предлагаемые упражнения весьма эффективн! • • ю i.iiv- -к 1 • •. к
освоить излагаемый материал. Основное внимание v.ie . н i - *• . «
аспектам программирования на языке C++, к л и р м с буич i i ..,.iaiLiии Guru of the Week, рассчитанные на читателя с достаточно глубоким
.: шием C++, однако книга будет полезна каждому, кто хочет углубить
. ! • и знания в этой области.

www.williamspubiishing.

com

ерия
компьютерных книг
С помощью этого
дружеского руководства
вы за несколько дней
• Узнаете, как из множества
предложений выбрать то,
что нужно именно Вам
• Научитесь эффективно
использовать самое
современное программное
обеспечение

ерсональныи
компьютер

• Овладеете важнейшими
приемами настройки и
оптимизации работы
Вашего ПК
• Освоите опыт
профессионалов
и получите практические
навыки, необходимые для
успешной работы в
дальнейшем

www.dialektika.com

Научшыюпущтое издание
Стефан Р. Дэвис

C++ для "чайников", 4-е издание
В издании использованы карикатуры американского художника Рича Теннанта
Литературный редактор 7*. //. Капгородова
Верстка В.П. Бордюк
Художественный редактор ВТ. Пав.иотин
Технический редактор ГЛ. Городец
Корректоры Л.А. Гордиенко, О. В. Мшиутина,
Л. В. Чернок&тнская

Издательский дом "Вильяме".
101509, Москва, ул. Лесная, д. 43, стр. 1.
Изд. лиц. ЛР № 090230 от 23.06.99
Госкомитета РФ но печати.
Подписано в печать 28.02.2003. Формат 70x100/16.
Гарнитура Times. Печать офсетная.
Усл. печ. л. 27,3- Уч.-изд. л. 15,83.
Доп. тираж 4000 экз. Заказ № 2507.
Отпечатано с диапозитивов вФГУП "Печатный двор"
Министерства РФ по делам печати.
телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.
197110, Санкт-Петербург, Чкаловский пр.. 15.