C++
C++ читать книгу онлайн
С++ – это универсальный язык программирования, задуманный так, чтобы сделать программирование более приятным для серьезного программиста. За исключением второстепенных деталей С++ является надмножеством языка программирования C. Помимо возможностей, которые дает C, С++ предоставляет гибкие и эффективные средства определения новых типов. Используя определения новых типов, точно отвечающих концепциям приложения, программист может разделять разрабатываемую программу на легко поддающиеся контролю части. Такой метод построения программ часто называют абстракцией данных. Информация о типах содержится в некоторых объектах типов, определенных пользователем. Такие объекты просты и надежны в использовании в тех ситуациях, когда их тип нельзя установить на стадии компиляции. Программирование с применением таких объектов часто называют объектно-ориентированным. При правильном использовании этот метод дает более короткие, проще понимаемые и легче контролируемые программы.
Ключевым понятием С++ является класс. Класс – это тип, определяемый пользователем. Классы обеспечивают сокрытие данных, гарантированную инициализацию данных, неявное преобразование типов для типов, определенных пользователем, динамическое задание типа, контролируемое пользователем управление памятью и механизмы перегрузки операций. С++ предоставляет гораздо лучшие, чем в C, средства выражения модульности программы и проверки типов. В языке есть также усовершенствования, не связанные непосредственно с классами, включающие в себя символические константы, inline-подстановку функций, параметры функции по умолчанию, перегруженные имена функций, операции управления свободной памятью и ссылочный тип. В С++ сохранены возможности языка C по работе с основными объектами аппаратного обеспечения (биты, байты, слова, адреса и т.п.). Это позволяет весьма эффективно реализовывать типы, определяемые пользователем.
С++ и его стандартные библиотеки спроектированы так, чтобы обеспечивать переносимость. Имеющаяся на текущий момент реализация языка будет идти в большинстве систем, поддерживающих C. Из С++ программ можно использовать C библиотеки, и с С++ можно использовать большую часть инструментальных средств, поддерживающих программирование на C.
Эта книга предназначена главным образом для того, чтобы помочь серьезным программистам изучить язык и применять его в нетривиальных проектах. В ней дано полное описание С++, много примеров и еще больше фрагментов программ.
Внимание! Книга может содержать контент только для совершеннолетних. Для несовершеннолетних чтение данного контента СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО! Если в книге присутствует наличие пропаганды ЛГБТ и другого, запрещенного контента - просьба написать на почту [email protected] для удаления материала
Статические объекты существуют и сохраняют свое значение в течение выполнения всей програмы.
Некоторые объекты не связаны с именами и их времена жини явно управляются операторами new и delete, см. #7.2 и #9.14
4.5 Основные типы
Объекты, описанные как символы (char), достаточны для хранения любого элемента машинного набора символов, и если принадлежащий этому набору символ хранится в символьной перменной, то ее значение равно целому коду этого символа.
В настоящий момент имеются целые трех размеров, описывемые как short int, int и long int. Более длинные целые (long int) предоставляют не меньше памяти, чем более короткие целые (short int), но при реализации или длинные, или короткие, или и те и другие могут стать эквивалентными обычным целым. «Обычные» целые имеют естественный размер, задаваемый архтектурой центральной мащины; остальные размеры делаются такми, чтобы они отвечали специальным потребностям.
Каждое перечисление (#8.9) является набором именованных констант. Свойства enum идентичны свойствам int.
Целые без знака, описываемые как unsigned, подчиняются правилам арифметики по модулю 2n, где n – число бит в их представлении.
Числа с плавающей точкой одинарной (float) и двойной (double) точности в некоторых машинных реализациях могут быть синонимами.
Поскольку объекты перечисленных выше типов вполне можно интерпретировать как числа, мы будем говорить о них как об арифметических типах. Типы char, int всех размеров и enum бдут собирательно называться целочисленными типами. Типы float и double будут собирательно называться плавающими типами.
Тип данных void (пустой) определяет пустое множество значений. Значение (несуществующее) объекта void нельзя ипользовать никаким образом, не могут применяться ни явное, ни неявное преобразования. Поскольку пустое выражение обозначает несуществующее значение, такое выражение такое выражение мжет использоваться только как оператор выражение (#9.1) или как левый операнд в выражении с запятой (#7.15). Выражение может явно преобразовываться к типу void (#7.2).
4.6 Производные типы
Кроме основных арифметических типов концептуально сществует бесконечно много производных типов, сконструированых из основных типов следующим образом:
массивы объектов данного типа;
функции, получающие аргументы данного типа и возвращащие объекты данного типа;
указатели на объекты данного типа;
ссылки на объекты данного типа;
константы, являющиеся значениями данного типа;
классы, содержащие последовательность объектов различных типов, множество функций для работы с этими объектами и набор ограничений на доступ к этим объектам и функциям; структуры, являющиеся классами без ограничений доступа;
объединения, являющиеся структурами, которые могут в разное время содержать объекты разных типов.
В целом эти способы конструирования объектов могут прменяться рекурсивно.
Объект типа void* (указатель на void) можно использовать для указания на объекты неизвестного типа.
5. Объекты и Lvalue (адреса)
Объект есть область памяти. lvalue (адрес) есть выражние, ссылающееся на объект. Очевидный пример адресного выржения – имя объекта. Есть операции, дающие адресные выражния: например, если Е – выражение типа указатель, то *Е – адресное выражение, ссылающееся на объект, на который указвает Е. Термин «lvalue» происходит из выражения присваивания Е1=Е2, в котором левый операнд Е1 должен быть адресным (value) выражением. Ниже при обсуждении каждого оператора указывается, требует ли он адресные операнды и возвращает ли он адресное значение.
6. Преобразования
Определенные операции могут в зависимости от их операдов вызывать преобразование значения операнда от одного типа к другому. В этой части объясняется, каков ожидаемый резултат таких преобразований. В #6.6 содержится краткое описание преобразований, требуемых наиболее стандартными операциями; оно будет дополняться по мере надобности в процессе обсуждния каждой операции. В #8.5.6 описываются преобразования, оределяемые пользователем.
6.1 Символы и целые
Символ или короткое целое могут использоваться, если может использоваться целое. Во всех случаях значение преобразуется к целому. Преобразование короткого целого к длинному всегда включает в себя знаковое расширение; целые являются величинами со знаком. Содержат символы знаковый раряд или нет, является машинно зависимым, см. #2.6. Более яный тип unsigned char ограничивает изменение значения от 0 до машинно зависимого максимума.
В машинах, где символы рассматриваются как имеющие знак (знаковые), символы множества кода ASCII являются положителными. Однако, символьная константа, заданная восьмеричной escпоследовательностью подвергается знаковому расширению и может стать отрицательным числом; так например, '377' имеет значение -1.
Когда длинное целое преобразуется в короткое или в char, оно урезается влево; избыточные биты просто теряются.
6.2 Float и Double
Для выражений float могут выполняться действия арифметки с плавающей точкой одинарной точности. Преобразования меду числами одинарной и двойной точности выполняются настолько математически корректно, насколько позволяет аппаратура.
6.3 Плавающие и целые
Преобразования плавающих значений в целочисленный тип имеет склонность быть машинно-зависимым. В частности, напраление усечения отрицательных чисел различается от машины к машине. Если предоставляемого пространства для значения не хватает, то результат неопределен.
Преобразование целочисленного значения в плавающий тип выполняются хорошо. При нехватке в аппаратной реализации трбуемых бит возникает некоторая потеря точности.
6.4 Указатели и целые
Выражение целого типа можно прибавить к указателю или вычесть из него. В таком случае первый преобразуется, как указывается при обсуждении операции сложения.
Можно производить вычитание над двумя указателями на объекты одного типа; в этом случае результат преобразуется к типу int или long в зависимости от машины, см. #7.4.
6.5 Unsigned
Всегда при сочетании целого без знака и обычного целого обычное целое преобразуется к типу unsigned и результат имеет тип unsigned. Значением является наименьшее целое без знака, равное целому со знаком (mod 2**(размер слова)) (т.е. по мдулю 2**(размер слова)). В дополнительном двоичном предсталении это преобразование является пустым, и никаких реальных изменений в двоичном представлении не происходит.
При преобразовании целого без знака в длинное значение результата численно совпадает со значением целого без знака. Таким образом, преобразование сводится к дополнению нулями слева.
6.6 Арифметические преобразования
Большое количество операций вызывают преобразования и дают тип результата одинаковым образом. Этот стереотип будет называться «обычным арифметическим преобразованием».
Во-первых, любые операнды типа char, unsigned char или short преобразуются к типу int.
Далее, если один из операндов имеет тип double, то дргой преобразуется к типу double и тот же тип имеет рзультат.
Иначе, если один из операндов имеет тип unsigned long, то другой преобразуется к типу unsigned long и таков же тип результата.
Иначе, если один из операндов имеет тип long, то другой преобразуется к типу long и таков же тип результата.
Иначе, если один из операндов имеет тип unsigned, то другой преобразуется к типу unsigned и таков же тип рзультата.
Иначе оба операнда должны иметь тип int и таков же тип результата.
