3. Объекты и типы - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему 3. Объекты и типы. Доклад-сообщение содержит 88 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Объекты и типы Именование – средство повышения абстракции: использование имени объекта вместо него самого позволяет отвлечься от деталей его реализации.

Слайд 2

Описание слайда:

Области видимости Блочная структура – иерархия областей, содержащих определения объектов. Правило видимости: объект, определённый в некоторой области виден в ней самой и всех вложенных областях за исключение тех, где определён одноимённый объект. Однозначность: в одном блоке не может быть несколько определений одного и того же имени. Поиск определения: определение для использования объекта с именем X находится в ближайшем охватывающем блоке, содержащем определение объекта с именем X.

Слайд 3

$Блоки Пример: int power(float x, int n) { int s = 0; for (int k = 0; k <n; k++) { int ss = s; s *= x; printf(“%f * %f = %f\n”, ss, x, s); } }$

Описание слайда:

Блоки Пример: int power(float x, int n) { int s = 0; for (int k = 0; k <n; k++) { int ss = s; s *= x; printf(“%f * %f = %f\n”, ss, x, s); } }

Слайд 4

Описание слайда:

Области видимости Присоединяющий оператор with S: блок, определяющий множество имён из структуры S with S do R.X = X Квалификация – указание охватывающей структуры, типа или библиотеки перед использованием имени R.X A[i]->X System.Drawing.Color.Aquamarine

Слайд 5

Описание слайда:

Области видимости - исключения Библиотеки Конфликты возникают только в момент использования имени Квалификация имён: явное и неявное использование библиотеки Раздельные пространства имён для разных сортов объектов (SQL): select select.select from select, where where where.select=select.where;

Слайд 6

Описание слайда:

Области видимости

Слайд 7

Описание слайда:

Анонимные объекты Объекты, не имеющие собственного имени, доступ к которым осуществляется только через имена других объектов - вычисление имени (адреса). Массивы: M[(int) sqrt(R) - 1] Указатели: *p, *(p->x[i].y->z)

Слайд 8

Описание слайда:

Типы данных Моделируемая категория (например, неотрицательные целые числа) Синтаксис (например, unsigned int) Литеральные значения – запись констант в тексте программы (например, 0x123) Набор операций (например, +, -, *) Реализация (например, машинное слово)

Слайд 9

Описание слайда:

Анализ типов Статический – тип всех выражений можно выполнить во время трансляции, до исполнения программы Надёжность Понимаемость Динамический – тип выражений определяется во время исполнения программы Гибкость (?) Необходим, если новые типы появляются в процессе выполнения

Слайд 10

Описание слайда:

Статический анализ типов Строгая типизация Для каждой переменной, параметра, поля и т.п. указан тип Для операций, функций, процедур и т.п. указаны типы аргументов и результатов. Разноимённые типы различны (?): typedef int Apples; /* количество */ typedef int Distance; /* в километрах */ typedef int LocalDistance; /* в метрах */

Слайд 11

Описание слайда:

Динамическая типизация Пример: Input x If x > 0 y = 2 Else y = “2” End If Print x + y

Слайд 12

Описание слайда:

Полиморфизм Перегрузка операций: разные реализации в зависимости от типов аргументов и результатов. Например, 1 + 2, 1.2 + 3.4, “Hello” + “2” void DrawRectangle(int x, int y, int w, int h); void DrawRectangle(Location p, Size s); void DrawRectangle(Rectangle r);

Слайд 13

Описание слайда:

Полиморфизм Родовые типы – типы, имеющие параметры, в том числе и типовые. Реализация операций зависит только от свойств параметров-типов class SortedList <KeyType,ElementType> { public void Insert(KeyType k, ElementType e) { … } } Пример (C#): SortedList <string,Person> Persons; SortedList <float,Matrix<float>> Matrices; Persons.Insert(“Mike”, Me); Matrices.Insert(A.Determinant(), A);

Слайд 14

Описание слайда:

Типы данных Классификация Предопределённые – предоставляемые языком Определяемые – описанные в программе Простые – неделимые с точки зрения языка, не имеющие компонент Структурированные – предназначенные для агрегации компонентов или связи между данными Неупорядоченные – присваивание, сравнение на равенство и неравенство: =, == и != (C), :=, = и <> (Pascal). Упорядоченные – кроме того, сравнения <, <=, >, >= Перечислимые (интегральные) – сопоставление целым Арифметические – кроме того, сравнения +, -, *, /

Слайд 15

Описание слайда:

Логические (Pascal)

Слайд 16

Описание слайда:

Символы (Pascal)

Слайд 17

$256 символов – много или мало? 10 цифр + 26 букв + ().,;+-*/ - достаточно С другой стороны 32 управляющие кода: перевод строки, возврат каретки, перевод страницы,гудок, табуляция,... 32 символа: пробел, 0..9, … 32 буквы: ABC…XYZ + @[\]^_ 32 строчные буквы: аbc..xyz + `{|}~… 64 кириллица: АБВ...ЭЮЯабв...эюя 64 псевдографика: ╫╪┘... Буква ё, диакритика, лигатуры: ùÿÜ… Греческие: αßπΣΓ... Катакана, арабский, иврит, санскрит, иероглифы:...$

Описание слайда:

256 символов – много или мало? 10 цифр + 26 букв + ().,;+-*/ - достаточно С другой стороны 32 управляющие кода: перевод строки, возврат каретки, перевод страницы,гудок, табуляция,... 32 символа: пробел, 0..9, … 32 буквы: ABC…XYZ + @[\]^_ 32 строчные буквы: аbc..xyz + `{|}~… 64 кириллица: АБВ...ЭЮЯабв...эюя 64 псевдографика: ╫╪┘... Буква ё, диакритика, лигатуры: ùÿÜ… Греческие: αßπΣΓ... Катакана, арабский, иврит, санскрит, иероглифы:...

Слайд 18

Описание слайда:

Многобайтные кодировки Shift-JIS – специально для японского Двуязыковая кодировка «Обычные» символы – одним байтом Shift-In, Shift-Out – «скобки» двухбайтовой кодироки Universal Character Set (Unicode) Многоязыковые тексты около 100,000 абстрактных символов Кодировки UCS-2 – два байта на каждый символ UCS-4 – четыре байта на каждый символ UTF-8 – от одного до четырёх байтов

Слайд 19

Описание слайда:

Целые числа (Pascal)

Слайд 20

Описание слайда:

Множества (Pascal)

Слайд 21

Описание слайда:

Перечисления (Pascal)

Слайд 22

Описание слайда:

Целые – представление 1 Неотрицательные bn-1 bn-2 … b0 – последовательность битов n – разрядность Диапазон: 0..2n-1

Слайд 23

Описание слайда:

Целые – представление 1 (пример) n=8 00000000 = 0 00111110 = 32+16+8+4+2 = 62 10000100 = 128+4=132 11111111 = 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255

Слайд 24

Описание слайда:

Целые – представление 2 Cо знаком - дополнительный код bn-1 bn-2 … b0 – последовательность битов n – разрядность. bn-1 - знак (1 – отрицательные) Неотрицательные: Неположительные: Диапазон: -2n-1-1 .. 2n-1-1

Слайд 25

Описание слайда:

Целые - представление 2 (пример) n=8 0 0000000 = 0 0 0111110 = 32+16+8+4+2 = 62 1 0000100 = -(64+32+16+8+2+1)=-123 1 1111111 = 0

Слайд 26

Описание слайда:

Целые – представление 3 Со знаком - двойное дополнение bn-1 bn-2 … b0 – последовательность битов n – разрядность Диапазон: -2n .. 2n-1

Слайд 27

Описание слайда:

Целые - представление 3 (пример) n=8 0 0000000 = 0 0 0111110 = 32+16+8+4+2 = 62 1 0000100 = -128+4 = -124 1 1111111 = -128+64+32+16+8+4+2+1 =-1

Слайд 28

Описание слайда:

Целые – синтаксис и диапазон значений (C) Algol-68: long long long int

Слайд 29

Описание слайда:

Целые – константы (С) 0..9 – десятичная цифра 0..7 – восьмиричная цифра 0..9A..F – шестнадцатерич-ная цифра H – short L – long U – unsigned

Слайд 30

Описание слайда:

Символы-коды (С) 0..7 – восьмиричная цифра 0..9A..F – шестнадцатеричная цифра

Слайд 31

$Символы, как целые (C) Символ – изображение своего кода: ‘\123’ == 0123 Пример: i-aя буква Pascal: chr(ord(‘A’) + i – 1) C: ‘A’ + i -1$

Описание слайда:

Символы, как целые (C) Символ – изображение своего кода: ‘\123’ == 0123 Пример: i-aя буква Pascal: chr(ord(‘A’) + i – 1) C: ‘A’ + i -1

Слайд 32

$Целые, как логические (С) 0 – ложь Не ноль – истина Операции && - конъюнкция (и) || - дизъюнкция (или) ! - отрицание (не) Пример: !1 || ‘A’ && 0x12L - результат = 1 ‘\0’ || (‘A’ == ‘B’) – результат = 0$

Описание слайда:

Целые, как логические (С) 0 – ложь Не ноль – истина Операции && - конъюнкция (и) || - дизъюнкция (или) ! - отрицание (не) Пример: !1 || ‘A’ && 0x12L - результат = 1 ‘\0’ || (‘A’ == ‘B’) – результат = 0

Слайд 33

Описание слайда:

Целые, как битовые шкалы (С) & - побитовая конъюнкция | - побитовая дизъюнкция ^ - побитовый xor (неравенство) ~ побитовое отрицание <<, >> - сдвиги влево и вправо

Слайд 34

Описание слайда:

Целые, как битовые шкалы (С) Реализация операций над множествами set of 1..32 - unsigned long int S1 * S2, S1 + S2, S1 – S2 S1 & S2, S1 | S2, S1 & ~S2 x in S (1 << (x-1)) & S S1 <= S2 S1 & S2 == S1 [x..y] (y >= x ? ( (1<<(y–x+1)) - 1) << (x-1) : 0)

Слайд 35

Описание слайда:

Перечисление как целые Определение констант #define red 0 #define green 1 #define blue 2 или const int red = 0; const int green = 1; const int blue = 2; Недостаток – лишняя информация При добавлении новой константы – перенумеровать Нестрогая типизация: blue / green, red + 8

Слайд 36

Описание слайда:

Перечисление Синтаксис

Слайд 37

Описание слайда:

Вещественные – представление 1 С фиксированной точкой bn-1 bn-2 … b0 – последовательность битов, n – разрядность, p – размер дробной части bn - знак (1 – отрицательные) Абсолютная величина:

Слайд 38

Описание слайда:

Вещественные – представление 1 (пример) n=8, p=2 000000 00 = 0 001111 10 = 8+4+2+1+1/2 = 15.5 100001 00 = -(1) = -1 111111 11 = -(16+8+4+2+1+1/2+1/4) = 31.75

Слайд 39

Описание слайда:

Вещественные – представление 2 С плавающей точкой bn-1 bn-2 … bpbp-1…b0 – последовательность битов, n – разрядность, p – размер мантиссы s – смещение порядка bn-1 - знак (1 – отрицательные) Абсолютная величина: Порядок e =

Слайд 40

Описание слайда:

Вещественные – представление 2 (пример) n=8, p=2, s=3 0 000 0000 = 0 (особый случай) 0 001 1110 = 21-3 * (1+0.875) = 0.46875 1 000 0100 = -(20-3 * (1+0.25)) = - 0.03125 1 111 1111 = -(27-3 * (1+0.9375)) = 31

Слайд 41

Описание слайда:

Вещественные – синтаксис и диапазон значений

Слайд 42

Описание слайда:

Вещественные – другие представления Неограниченная точность: неограниченный размер. Рациональные числа: числитель и знаменатель. Символьный: 2*sin(pi/6). Сумма (бесконечного) ряда, непрерывные дроби

Слайд 43

Описание слайда:

Вещественные – константы (С) 0..9 – десятичная цифра F – short L – Double Неточность: 12L – long int 12.0L – double 12e-5L - double

Слайд 44

Описание слайда:

Вещественные – потеря точности С фиксированной точкой 122.55 / 2 * 2 = 122.50 C плавающей точкой Большое + маленькое 1.0e+38 + 1.0e-45f = 1.e+38 Преобразование системы счисления 1.0e-40 = 9.999946E-41

Слайд 45

Описание слайда:

Приведение типов Неявное – типы аргументов арифметической операции приводятся к максимальному double float unsigned long long unsigned char int Явное int x = 30000; x * 12 - переполнение, больше 32767 (float) x * 12 == 360000f;

Слайд 46

Описание слайда:

Указатели Описание (простой случай) Т * p; Т x; Операции Взятие адреса p = &x Разыменование – объект, на который указывает p *p Свойства: &(*p) эквивалентно p, *(&x) эквивалентно x Литеральная константа: NULL – пустой указатель Реализация: адрес (ссылка, номер ячейки) указуемого объекта.

Слайд 47

Описание слайда:

Указатели - пример int i, j; int * p; p = &i; *p = 2; j = *p + 1; p = &j; *p = *p +1;

Слайд 48

Описание слайда:

Адресная арифметика Пусть p – указатель на объект типа T p начинается с байта c номером a размер Т равен s тогда p+k - указатель на объект типа T, который начинается с адреса a + s*k (Аналогично p-k)

Слайд 49

Описание слайда:

Адресная арифметика Указатели – (частично-)упорядоченный тип: порядок определён, только для указателей полученных из одного и того же указателя Пусть p1, p2 – однотипные указатели, k – целое, тогда p1 + k – допустимо k + p1 – недопустимо p1 < p2 – допустимо p1 – p2 – допустимо, результат целое p1 + p2 - недопустимо

Слайд 50

Описание слайда:

Тип void * Указатель на «нечто» - можно явно привести к любому типу указателя. Пример: extern void * malloc(int c); float * A = (float *) malloc(1000);

Слайд 51

Описание слайда:

Массивы (C) Описание: (простой случай) Т-тип размера s, N-константа T A[N] Отведение непрерывного участка памяти размера N*s байт A – константный указатель на первый элемент Операция: выборка компоненты A[i] эквивалентно *(A+i) Следствия: Все массивы нумеруются с нуля. Индекс последнего элемента равен N-1 Нет контроля границ индексов

Слайд 52

Описание слайда:

Массивы (С) Литеральные значения (только в инициализации) int A[] = { 5, 4, 3, 2, 1}; float A[2][2] = { {5, 4.0} , {3 , 2+2} };

Слайд 53

Описание слайда:

Многомерные массивы Pascal: var A : array[1..N, 1..M] of real; A[i,j]

Слайд 54

Описание слайда:

Динамические массивы Размер определяется в процессе вычислений Algol-60 C

Слайд 55

Описание слайда:

Динамические массивы Размер массива – часть его представления Modula-2 C

Слайд 56

Описание слайда:

Подвижные массивы Размер может меняться в процессе вычислений Visual Basic C

Слайд 57

Описание слайда:

Подвижные массивы Размер может меняться в процессе вычислений C# C

Слайд 58

Описание слайда:

Непрямоугольные массивы Пример: треугольная матрица (С)

Слайд 59

Описание слайда:

Массивы-дескрипторы (Автокод Эльбрус)

Слайд 60

Описание слайда:

Операции с массивами (Альфа) массив A[1:N,1:M], B[1:M,1:K], X, Y[1:N], Z[1:M] вещественный C

Слайд 61

Описание слайда:

Операции над массивами (Альфа) Больше, чем перегрузка операций (Algol-68, C++) – статическая проверка соответствия границ. Промежуточные массивы размещает сам транслятор (сравните с C) (A * B) * X + (2 * Y) Оптимизация, эффективные (параллельные) алгоритмы

Слайд 62

Описание слайда:

Операции над массивами (APL) APL – A Programming Language язык, ориентированные на обработку структурных данных Богатый набор операци на массивами: сдвиг, перестановка, сжатие, выбор индексов вхождений, транспонирование, упорядочение, … Распространение всех элементарных операций на массивы Оператор редукции

Слайд 63

Описание слайда:

Операции над массивами (APL) Пример: вычислить полином степени n от x, заданный массивом коэффициентов A: /+ (A * (x ι (n+1))) /+ (A * (x (0 1 2 … n))) /+ (A * (x0 x1 x2 … xn)) /+ (A0*x0 A1*x1 A2*x2 … An*xn) A0*x0 + A1*x1 + A2*x2 + … + An*xn

Слайд 64

Описание слайда:

Строки (Pascal)

Слайд 65

$Строки как массивы (С) Строка – указатель на последовательность символов, заканчивающуюся ‘\0’ unsigned char s[] = {‘H’, ‘e’, ‘l’, ‘l’, ‘o’, ‘\0’}; Литеральное значение: “Hello, \”string\”!\n”$

Описание слайда:

Строки как массивы (С) Строка – указатель на последовательность символов, заканчивающуюся ‘\0’ unsigned char s[] = {‘H’, ‘e’, ‘l’, ‘l’, ‘o’, ‘\0’}; Литеральное значение: “Hello, \”string\”!\n”

Слайд 66

Описание слайда:

Строки как массивы (С) Достоинства: Могут иметь произвольную длину Могут использоваться не только в инициализации (в отличии от других массивов) Не требуют специальных операций для доступа к содержимому

Слайд 67

Описание слайда:

Строки как массивы (С) Недостатки: Сложно определить длину (в отличии от Pascal) Все недостатки массивов Нет контроля границ индексов Нет подвижных массивов – память надо выделять «вручную»

Слайд 68

Описание слайда:

Строки как массивы (С) Операции <string.h> strlen(s) – длина s strcpy(s1,s2) – копирование строки strcat(s1,s2) – конкатенация строк strchr(s,c) – указатель на первое вхождение с в s …

Слайд 69

$Строки как массивы (С) Пример (аналог Copy в Pascal – выборки подстроки) unsigned char * PasCopy(unsigned char *source, int i, int l) { unsigned char * dest = (unsigned char *) malloc(l+1); unsigned char * d = dest; unsigned char * s = &(source[i]); while ((*d++ = *s++) && l--) ; d[-1] = ‘\0’; return dest; }$

Описание слайда:

Строки как массивы (С) Пример (аналог Copy в Pascal – выборки подстроки) unsigned char * PasCopy(unsigned char *source, int i, int l) { unsigned char * dest = (unsigned char *) malloc(l+1); unsigned char * d = dest; unsigned char * s = &(source[i]); while ((*d++ = *s++) && l--) ; d[-1] = ‘\0’; return dest; }

Слайд 70

Описание слайда:

Описания Синтаксис:

Слайд 71

Описание слайда:

Описание - примеры Указатель на массив целых int (*x)[100] Массив из указателей на целые int * (x[100]) Указатель на массив из массивов из указателей на указатели на перечисление WeekDay enum WeekDay ** ((*x)[][100]) Указатель на целое, целое и целое равное 5 long * p, n, m = 5

Слайд 72

Описание слайда:

Описание типа Синтаксис Пример: C Pascal

Слайд 73

Описание слайда:

Структуры Назначение: объединение разнотипных данных struct – декартовое произведение union – объединение Реализация: struct – последовательное выстраивание union – наложение различной разметки на участок памяти.

Слайд 74

Описание слайда:

Структуры Синтаксис: Операции: . - выборка поля, например, S.code, A[i].re, (*p).next (последнее эквивалентно p->next)

Слайд 75

Описание слайда:

Структуры Пример struct typedef struct { re, im : float; } complex; complex c1= {-1, 0}, c2 = {3.14,2.78}, c; c.re = c1.re * c2.re – c1.im * c2.im; c.im = c1.re * c2.im + c1.im * c2.re; Пример union union { unsigned long l; unsigned char c[4];} b4; b4.l = 0xAABBCCDD; b4.c[1] = ‘A’; (результат b4.l == 0xAA41CCDD)

Слайд 76

Описание слайда:

Структуры - пример

Слайд 77

Описание слайда:

Структуры - пример

Слайд 78

Описание слайда:

Структуры - выравнивание

Слайд 79

Описание слайда:

union – «дыра» в контроле типов

Слайд 80

Описание слайда:

sizeof Размер типа данных или переменной Пример char c, * p = “abc”, s[] = “abc”, a[3]={‘a’,’b’,’c’}; struct T{ unsigned char code; struct T * left, * right; };

Слайд 81

Описание слайда:

sizeof Псевдооперация Параметр – тип Вычисление не требует вычисления аргумента, а только его типа Использования динамическое размещение данных Record * r = (Record*) malloc(sizeof(Record)), * a = (Record *) calloc(sizeof(*a),100); копирование массивов memcpy(dest, source, n * sizeof(*dest))

Слайд 82

Описание слайда:

Присваивания Выражение с побочным эффектом (изменением состояния памяти) Получатель (левая часть присваивания) – изменяемая переменная Источник (правая часть присваивания) – присваиваемое значение Значение присваивания = присвоенное значение Приведение типов: тип источника не превосходит типа получателя.

Слайд 83

Описание слайда:

Присваивание - пример float A[N]; int i, j; A[i+j] = (i=(j=1)+2) + 4 Вычислить 1 Поместить 1 в j К значению j прибавить 2 Поместить 3 в i Вычислить 3+4 (результат 7) Вычислить i+j Вычислить элемент массива A[4] Преобразовать 7 в вещественное 7.0 Поместить 7.0 в A[4] Результат присваивания – 7.0

Слайд 84

Описание слайда:

Присваивание – побочные эффекты! Если вдруг в предыдущем примере A[i+j] = (i=(j=1)+2) + 4 cначала вычисляется получатель, то изменится A[0], а не A[4] Не специфицировано в каком порядке вычисляются операнды, например ((i=(j=2) + i) + (j=(i=1) + j) может быть равно как 5, так и 3.

Слайд 85

Описание слайда:

Совмещенное присваивание M[i+1] = М[i+1] + 2 эквивалентно (при отсутсвии побочных эффектов) M[i+1] += 2 Сокращение записи – наглядность Соответствие смыслу – «увеличить M[i+1] на 2» Экономия вычислений – ячейка M[i+1] вычисляется лишь один раз Помимо += может быть -=, *=, /=, %=, &=, |=, ^=, <<=, >>=. (Но не может быть <=, &&=, !=)

Слайд 86

Описание слайда:

Инкремент, декремент Префиксная форма ++ X эквивалентно X += 1 Постфиксная форма X ++ эквивалентно (t = X, X+=1, t) Запомнить X во временной переменной Увеличить X на 1 Выдать запомненное значение Аналогично для --

Слайд 87

Описание слайда:

Совмещённое присваивание (пример) (*p++) += 0x40 Запомнить значение указателя p Извлечь значение символа *p Прибавить к нему 0x40 Поместить полученное значение в *p Взять запомненное на шаге 1значение указателя p Увеличить его на 1 Поместить полученный указатель в p (перейти к следующему символу)

Слайд 88

Описание слайда:

Путаница: = vs ==, & vs && Присваивание встречается значительно чаще, чем сравнение на равенство (?) В системных программах & встречается чаще, чем && (?) Пример. Пусть x = 1, y = 2, тогда условие x=2 & x-y>0 Реализуется как x = ( ((2 & x) – y) > 0 ), результат 0, побочно x=0