Instructor Textbook Requirements TAs C++程式設計風格與藝術 (O’Reilly).

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1 Instructor Textbook Requirements TAs C++程式設計風格與藝術 (O’Reilly).
Hsueh-Wen Tseng Textbook C++程式設計風格與藝術 (O’Reilly). Requirements Assignment x % Mid-term exam 30% Final exam % attendance % TAs

2 1-2 二種版本的C++ 1-5 初步檢視類別 1-1何謂物件導向程式設計 1-8 C++的關鍵字

3 1-2 二種版本的C++ //傳統的C++程式 #include <iostream.h> int main() { //程式碼
return 0 ; } //現代的C++程式 #include <iostream> using namespace std ; int main() { //程式碼 return 0 ; }

4 C++的新式標頭 // 傳統C++函數庫 #include <iostram.h> // C函式庫
#include <math.h> #include <string.h> int main() { …. return 0 ; } #include <iostream> #include <cmath> #include <cstring> using namespace std ; int main() { …. return 0 ; }

5 1-5 初步檢視類別 class: 用來訂定物件的規格 物件 = 屬性(Attributes) + 動作(Actions)
I am a bird. My name is Cathy. 屬性: name, feather, claw, …. 動作: fly, sleep, eat …..

6 C++的class class bird { private: // data member string name, feather ;
int claws ; public: // member functions void fly() {…} void sleep() {…} void eat() {…} } ; //產生物件Cathy void main() { bird Cathy ; Cathy.fly() ; Cathy.sleep(); Cathy.eat() ; } 屬性 動作

7 成員函數的訂定 class test { int a ; // private default class test{ public:
void set_a(int n) { a = n ; } int get_a() { return a;} } ; class test{ int a; public: void set_a(int n) ; int get_a() ; } ; void test::set_a(int n){a=n;} int test::get_a() { return a;}

8 範例一: 成員函數的使用 class myclass { int a ; // private default public:
void set_a(int n) {a = n ;} int get_a() { return a;} } ; void main() { myclass ob1, ob2 ; ob1.set_a(10) ; ob2.set_a(99) ; cout << ob1.get_a() << ob2.get_a() <<endl ; }

9 範例二: 不可取用private members
void main() { myclass ob ; ob.a = 10 ; ….. }

10 範例四: Stack類別 參考課本

11 1-1何謂物件導向程式設計 (Object-Oriented Programming)
物件導向程式設計概念 封裝(Encapsulation) 繼承(Inheritance) 多型(Polymorphism)

12 封裝(Encapsulation) 結合資料(data)與處理函式為一體(物件)。
使用class 使用者不必瞭解物件中的詳細資料結構與函數實作，就可使用該物件 避免外界干擾或誤用內部資料及函式 使用private、protected及public

13 封裝 (封裝) 使用者: 使用Stack的push與pop功能 Stack (功能規格): push(), pop() Stack 實作一

14 繼承(Inheritance) human: name, age, color eat(); sleep(); (繼承) citizen:
name, age, color, country, ID eat(); sleep(); payTax(); married() ;

15 多型(Polymorphism) 編譯時期多型 執行時期多型 同一個函數名稱可以有不同的詮釋 function overloading
operator overloading 執行時期多型

16 1-8 C++的關鍵字 1-40頁

17 第二章 簡介類別 2-1 建構子與解構子 2-2 接受參數的建構子 2-3 簡介繼承 2-4 物件指標 2-5 類別、結構與聯合彼此相關
第二章 簡介類別 2-1 建構子與解構子 2-2 接受參數的建構子 2-3 簡介繼承 2-4 物件指標 2-5 類別、結構與聯合彼此相關 2-6 行內函數(inline functions) 2-7 自動化行內

18 2-1 建構函數與解構函數 建構子函數(constructor functions) 解構子函數(destructor functions)
物件生成時所呼叫的成員函數 解構子函數(destructor functions) 物件消滅時所呼叫的成員函數

19 物件的生成與消滅 1 int main() { 2 myclass ob1 ; 3 ob1.show() ; 4 fun() ;
5 return 0; 6 } 7 void fun() { 8 myclass ob2; 9 ob2.show() ; 10}

20 建構子 EX: 將屬於myclass的物件的初始值設為10 class myclass { int a ; public:
myclass(); // default constructor void show() ; } ; myclass::myclass() { a= 10 ; } void myclass::show() { cout << a<<endl;} int main() { myclass ob; ob.show(); return 0; } 建構子(constructor): (1)也是成員函數 (2)與class同名 (3) 沒有回傳值 (4)可以有很多個 (5)允許傳參數 物件生成時，會呼叫建構子

21 解構子(Destructor) 解構子(destructor): (1)也是成員函數 (2)~ + classname
(3) 沒有回傳值 (4)只能有一個 (5)不允許傳參數 class myclass { int a ; public: myclass() {a=10;} ~myclass() {cout <<“物件消滅”<<endl; } //解構子 void show() { cout << a<<endl; } } ; int main() { myclass ob; ob.show(); return 0; }

22 範例一 class stack { char stack[10]; int tos ; public:
stack() { tos = 0 ; } …… } ; void main() { stack s1, s2 ; ……}

23 範例二: 動態記憶體配置與costructor、destructor
class strtype { char *p; int len ; public: strtype() { p = new char[255]; *p=‘\0’; len = 0 ; } ~strtype() { delete[] p ; } void set(char *ptr) { strcpy(p,ptr) ; len = strlen(p);} } ; int main() { strtype p ; p.set(“Hello”); return 0;}

24 範例三: 有趣的計數器 #include <ctime> // 原time.h class timer {
clock_t start ; public: timer() {start=clock();} ~timer() { clock_t end = clock(); cout << “經過時間:” << (end-start)/CLOCKS_PER_SEC << endl ; } } ;

25 範例三: 有趣的計數器(續) for(int j=0;j<30000;j++) { }*/ int main() {
timer ob ; // ….做你的事 /* for(int i=0;i<30000;i++) for(int j=0;j<30000;j++) { }*/ …… } Q: 為何可以印出程式執行的時間?

26 2-2 接受參數的建構子 void main() { myclass ob1, ob2(2), ob3(ob1) ;
ob1.show() ; ob2.show() ; ob3.show() ; }

27 接受參數的建構子 void show(){cout<<a<<endl;} 1 class myclass {
2 int a; 3 public: 4 myclass() { a = 10 ;} // 名字? 5 myclass(int x) { a = x; } //名字? 6 myclass(const myclass& ob) { a = ob.a; } void show(){cout<<a<<endl;} } ; 9 void main() { myclass ob1, ob2(2), ob3(ob1) ;…}

28 注意 建造類別時，不可缺少的建構子: (1) default constructor (2) copy constructor

29 範例一: 多個參數的建構子 class myclass { int a, b; public:
myclass(int x, int y) { a = x; b=y ;} … } ; void main() { myclass ob(5,3) ; ….. }

30 範例二: 替物件取名 class stack { char stk[20]; int tos; string who; public:
stack(string s) { tos = 0 ; who = s ; } …… } void main() {stack s(“Purchase Record”) ;…}

31 範例三 沒檢查char *s class strtype { new之後沒檢查 char *p; int len ; public:
strtype(char *s) { p = new char[strlen(s)+1] ; len = strlen(s) ; } }; void main() { strtype str(“Hello”) ; …… }

32 範例四: 讓使用者指定初值 class myclass{ int i, j ; public:
myclass(int a, int b) { i = a; j = b; } … } ; int main() { int x, y ; cin >> x >>y ; myclass ob(x,y) ; …… }

33 2-4 物件指標 #include <iostream> using namespace std ;
2-4 物件指標 #include <iostream> using namespace std ; class myclass { int a; …. set(int x) … get()…} ; void main() { myclass ob(120) ; myclass * p ; // p的資料型態? p儲存什麼? p = &ob ; ob.show() ; p->show() ; }

34 物件指標 int main() { myclass ob(120) ; ob.show() ;
cubic(&ob) ; ob.show() ; return 0 ; } void cubic(myclass* p) { p->set(pow(p->get(),3)) ;

35 2-5類別、結構與聯合彼此相關 class complex { } ; struct complex { union complex {

36 class vs. struct class complex { int a, b; // a+bi public:
set(int x, int y) ; print() ; } ; void main() { complex c ; c.set(5,3); c.print() ; } struct complex { set(int x, int y) ; print() ; private: int a, b; } ; void main() { complex c ; c.set(5,3); c.print() ; }

37 Class vs. Struct 異同 討論 都可以宣告資料成員(data members)與成員函數(member functions)
預設的存取限制: private vs. public 討論 既生struct ，何生class

38 Class vs. Struct 習慣 class complex { struct student {
int a, b ; string name ; public: double GPA; set(int x, int y) ; } ; ….. } ;

39 Union 多個變數共用一個記憶體區塊 struct sbits { double d ; char c[sizeof(double)] ;
}; union ubits { 8-bytes double d; 8-bytes char c[8]; 8-bytes d, c[]共用

40 union vs. struct void main() { sbits a ; //使用struct a.d = 314898;
strcpy(a.c, “Hello”) ; ubits b ; //使用union b.d = ; strcpy(b.c, “Hello”) ; } d:314898 c[]: ???? d:314898 c[]: “Hello” 314898 “Hello”

41 匿名聯合(anonymous) // 不必特別宣告變數 void main() {
union fourbits {int i ; char ch[4]; } ; fourbits x ; x.i = 10; strcpy((char *)x.ch,”sam”) ; union { int i ; char ch[4];}; //匿名聯合 i = 10 ; strcpy(ch, “sam”) ; }

42 範例二: union也可以有成員函數 //自行run一次 union bits { bits(double n) ;
void show_bits() ; //show 出每一個位元 double d ; unsigned char c[sizeof(double)] ; }; bits::bits(double n) { d = n; } void bits::show_bits(){cout<<d<<c<<endl;} ……

43 2-6 行內函數(inline functions)
編譯時會被展開的函數 (通常適用於小函數) bool odd(int x) { return (x%2)!=0 ; } inline bool even(int x) { return (x%2)==0; } int main() { int a ; cin >> a ; if (odd(a)) cout << a << “is odd” ; if (even(a)) cout << a << “is even” ; if (even(3.14)) cout << 3.14<<“is even” ; }

44 行內函數的優缺點 增加程式執行效率 沒有呼叫與回傳的動作 可執行檔的大小可能變大 如果呼叫次數很多，而且函數又不只一行

45 注意事項 行內函數必須在使用前先被定義過 並不是宣告成inline就會被展開 編譯器會執行cost/benefit analysis ex:
inline int fun() { if…. for …. switch….for… }

46 範例一 class samp { int i, j; public: samp(int a, int b) ;
bool divisible() ; // i是否為j的除數 } ; samp::samp(int a, int b) { i = a; j =b;} inline bool samp::divisible() { return (i%j)==0; }

47 範例二: inline 函數也可以超載 inline int min(int a, int b) {
return (a<b)?a:b ; } inline char* min(char *s1, char *s2) { return (strcmp(s1, s2)<0)?s1, s2 ;

48 2-7自動化行內 (Automatic Inline)
// 以下哪些成員函數會被視為inline functions class samp { int i, j ; public: samp(int a, int b) {i = a; j = b ; } bool divisible() { return (i%j)==0; } int gcd(); } ; int samp::gcd() {……}

49 範例一、二 自行參考課本