Программирование

Ссылка – это другое имя объекта. Главное применение ссылок заключается в спецификации операций для типов, определяе-мых пользователем. Их можно также применять как параметры функции. Запись x& представляет собой ссылку на x.

К примеру:

int i = 1;

int& r = i; // r и i теперь ссылаются на один int int x = r // x = 1 r = 2; // i = 2;

Ссылке следует быть инициализированной.

В большинстве машин можно обращаться к объектам намного быстрее, когда они помещены в регистр. В идеальном случае компилятор сам определяет оптимальную стратегию применения всех возможностей, доступных на машине, для которой компилируется программа. Но это не простая задача, поэтому иногда необходимо дать подсказку компилятору. Это осуществляется с помощью описания объекта как register.

К примеру:

register int i; register point cursor; register char* p;

Описание register применяют только тогда, когда эффективность действительно важна. C++ позволяет записать значения основных типов: символьных кон32б стант, целых констант и констант с плавающей точкой. Также ноль (0) может применяться как константа любого указательного типа, и символьные строки служат константами типа char[]. Можно также определить символические константы. Символическая константа представляет собой имя, значение которого нельзя изменить в его области видимости. В C++ существует три вида символических констант:

1) любому значению любого типа можно присвоить имя и использовать его как константу, добавив к его описанию ключевое слово const;

2) множество целых констант может быть задано как перечисление;

3) любое имя вектора или функции является константой.

При программировании нетривиальных разработок приходит момент, когда необходимо иметь больше пространства памяти, чем имеется или отпущено. Существует два способа получить побольше пространства из того, что доступно:

1) помещение в байт более одного небольшого объекта;

2) применение одного и того же пространства для хранения разных объектов в разное время. Первое можно осуществить с помощью применения полей, второе – объединений.

33. Выражения и операторы

C++ обладает небольшим, но гибким набором различных видов операторов для контроля потока управления в программе и богатым выбором операций для управления данными.

То есть программа представляет собой последовательность строк. Каждая строка включает в себя одно или более выражений, разделенных запятой. Основными элементами выражения служат числа, имена и операции *, /, +, – (унарный и бинарный) и =. Имена не всегда описываются до использования.

Применяемый метод синтаксического анализа обычно именуется рекурсивным спуском; это популярный и простой нисходящий метод. В таком языке, как C++, в котором вызовы функций вполне дешевы, кроме того, данный метод эффективен. Для любого правила вывода грамматики существует функция, вызывающая другие функции. Терминальные символы (например, END, NUMBER, + и —) определяются лексическим анализатором gettoken(), а нетерминальные символы определяются функциями синтаксического анализа expr(), term() и prim().

Программа разбора для обнаружения ввода применяет функцию gettoken(). Значение вызова gettoken() определяется в переменной currtok; currtok принимает одно из значений перечисления tokenvalue.

В любой функции разбора предполагается, что было обращение к gettoken() и в currtok располагается очередной символ, подлежащий анализу. Это дает возможность программе разбора заглядывать на один лексический символ вперед и вынуждает функцию разбора читать на одну лексему больше, чем применяется правилом, для обработки которого она была вызвана. Каждая функция разбора определяет «свое» выражение и возвращает значение. Функция expr() обрабатывает сложение и вычитание; она включает в себя простой цикл, который обнаруживает термы для сложения или вычитания.

Сама функция делает мало. В манере, которая типична для функций более высокого уровня в громоздких программах, она вызывает для осуществления работы другие функции.

Обработка ошибок в программах С++ не составляет большого труда. Функция обработки ошибок просто определяет ошибки, пишет сообщение об ошибке и возвращает управление обратно:

Возвращение производится потому, что ошибки чаще всего встречаются в середине вычисления выражения, и поэтому следует или полностью прекращать вычисление, или возвращать значение, которое не должно привести к последующим ошибкам. Для обычного калькулятора больше подходит последнее. Если бы gettoken() обнаруживала номера строк, то error() сообщала бы, где приблизительно обнаружена ошибка. Это было бы полезно, если бы калькулятор применялся неинтерактивно.

Когда все части программы разделены, необходим только драйвер для инициализации и того, что связано с запуском. Например:

Принято обычно, что main() возвращает ноль при обычном завершении программы и не ноль в противном случае, поэтому это прекрасно осуществляет возвращение числа ошибок.

34. Функции и файлы

Все неэлементарные программы включают в себя несколько раздельно компилируемых единиц (их называют просто файлами). Покажем, как раздельно откомпилированные функции могут обращаться друг к другу.

Присутствие всей программы в одном файле обычно невозможно, так как коды стандартных библиотек и операционной системы располагаются где-то в другом месте. При этом хранить весь текст программы в одном файле обычно непрактично и неудобно. Так как единицей компиляции служит файл, то во всех случаях, когда в файле производятся изменения, весь файл необходимо компилировать заново. Даже для небольшой программы время, затрачиваемое на перекомпиляцию, можно заметно сократить с помощью разбиения программы на файлы подходящих размеров.

Покажем пример с калькулятором. Он был представлен одним исходным файлом. Если он набит, то наверняка были трудности с размещением описаний в правильном порядке и необходимо было бы применить по меньшей мере одно «фальшивое» описание, чтобы компилятор обрабатывал взаимно рекурсивные функции expr(), term() и prim(). Программа заключает в себе четыре части (лексический анализатор, программа синтаксического разбора, таблица имен и драйвер), но это никак не было отражено внутри программы. В общем, калькулятор был написан по-другому. Так это не делается; даже если в этой программе «на выброс» пренебречь всеми соображениями методологии программирования, эксплуатации и эффективности компиляции, следует разбить эту программу в 200 строк на несколько файлов, чтобы программировать было приятнее.

Программа, которая состоит из нескольких раздельно компилируемых файлов, должна быть согласованной в смысле применения имен и типов, так же, как и программа, которая состоит из одного исходного файла. Вообще это может обеспечить и компоновщик. Компоновщик представляет собой программу, которая стыкует отдельно скомпилированные части вместе. Компоновщик часто именуют загрузчиком. В иМХ'е компоновщик именуется Id. Но компоновщики, которые имеются в большинстве систем, обеспечивают очень слабую поддержку проверки согласованности.

Программист способен скомпенсировать недостаток поддержки со стороны компоновщика, предоставив дополнительную информацию о типах (описания). После этого согласованность программы осуществляется проверкой согласованности описаний, которые располагаются в отдельно компилируемых частях. Средства, которые это осуществляют, обеспечивают, в C++ разработаны так, чтобы способствовать такой явной компоновке.

Если оговорено иное, то имя, которое не является локальным для функции или класса, в любой части программы, компилируемой отдельно, должно относиться к определенному типу, значению, функции или объекту. То есть в программе может существовать только один нелокальный тип, значение, функция или объект с данным именем.