ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Transcript

1 Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ιονίων Νήσων ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 2: Εντολές/προτάσεις ελέγχου και συναρτήσεις Το περιεχόμενο του μαθήματος διατίθεται με άδεια Creative Commons εκτός και αν αναφέρεται διαφορετικά Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

2 Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός Διάλεξη 2 Βαγγέλης Οικονόμου

3 Περιεχόμενα Προτάσεις ελέγχου while, for και do-while Συναρτήσεις Παραμετροποίηση συνάρτησης Επιστροφή τιμής από συνάρτηση Αλλαγή τιμής παραμέτρου Εμβέλεια μεταβλητών Υπέρβαση συναρτήσεων Αναφορές

4 Προτάσεις επανάληψης Οι προτάσεις επανάληψης (iterative ή loop statements) διακρίνονται σε δύο κατηγορίες ανάλογα με το αν γνωρίζουμε τον αριθμό των επαναλήψεων ή όχι. Μια πρόταση ή ένα σύνολο προτάσεων μπορεί να εκτελείται όσο μια συνθήκη είναι αληθής (conditional loop) ή για προκαθορισμένο αριθμό επαναλήψεων (counting loop). Μια πρόταση επανάληψης αποτελείται συνήθως από δύο μέρη. Το ένα είναι μία πρόταση, απλή ή σύνθετη, που ονομάζεται σώμα της επανάληψης (loop body). Το δεύτερο είναι μια έκφραση που προσδιορίζει πότε η επανάληψη θα τερματιστεί. Δομ. Προγραμ. - Διάλεξη 4 3

5 Δομές/Εντολές επανάληψης Σε μια αορίστων επαναλήψεων πρόταση (indefinite iterations), όπως διαφορετικά ονομάζεται η υπό συνθήκη επανάληψη, ο αριθμός των επαναλήψεων δεν είναι γνωστός τη στιγμή που ο έλεγχος φτάνει στην πρόταση. Η πρόταση αναφέρεται και σαν συνθήκης εισόδου. Ο έλεγχος μπορεί να φύγει από την πρόταση χωρίς το σώμα της να εκτελεστεί έστω για μία φορά, σε αντίθεση με την αντίστοιχη συνθήκης εξόδου, η οποία διασφαλίζει την εκτέλεση του σώματος της πρότασης τουλάχιστον για μία φορά. Δομ. Προγραμ. - Διάλεξη 4 4

6 Δομές/Εντολές επανάληψης Σε μια πρόταση προκαθορισμένου αριθμού επαναλήψεων, ο αριθμός των επαναλήψεων ελέγχεται συνήθως από μια μεταβλητή ελέγχου (control variable). Η μεταβλητή συνήθως παίρνει μια αρχική τιμή, σε κάθε επανάληψη παίρνει την επόμενη από μια προκαθορισμένη ακολουθία τιμών (control sequence) και το σώμα επαναλαμβάνεται έως ότου η μεταβλητή ελέγχου φτάσει στο όριο της ακολουθίας τιμών. Δομ. Προγραμ. - Διάλεξη 4 5

7 Πρόταση επανάληψης while Η while ανήκει στην κατηγορία των υπό συνθήκη προτάσεων επανάληψης και αποτελεί την πιο συχνά χρησιμοποιούμενη πρόταση αυτής της κατηγορίας. Η εκτέλεση του σώματος του βρόχου εξαρτάται από την τιμή μιας έκφρασης που υπολογίζεται πριν από την εκτέλεση του σώματος. Δομ. Προγραμ. - Διάλεξη 4 6

8 Πρόταση επανάληψης while Σύνταξη: while ( έκφραση ) { Πρόταση; } Υπολογίζεται η τιμή της έκφρασης και, αν είναι αληθής, εκτελείται η πρόταση (απλή ή σύνθετη). Στη συνέχεια, ο έλεγχος μεταφέρεται πάλι στην αρχή της while, δηλαδή στον υπολογισμό της τιμής της έκφρασης. Αυτό συνεχίζεται έως ότου η έκφραση τελικά δώσει τιμή ψευδή, οπότε ο έλεγχος μεταφέρεται στην πρόταση που ακολουθεί την while. Δομ. Προγραμ. - Διάλεξη 4 7

9 Πρόταση επανάληψης while Παράδειγμα Δομ. Προγραμ. - Διάλεξη 4 8

10 Πρόταση επανάληψης do while H πρόταση do while, σε αντίθεση με την while, υπολογίζει την έκφραση και αποφασίζει για την επανάληψη ή όχι του βρόχου, μετά την εκτέλεση του σώματός της. Αυτό σημαίνει πως έχουμε μια τουλάχιστον εκτέλεση του σώματος, ανεξάρτητα από την τιμή της συνθήκης. Το στοιχείο αυτό αποτελεί και τη μόνη διαφορά από την πρόταση while. Σύνταξη: do { πρόταση; } while ( έκφραση ); Δομ. Προγραμ. - Διάλεξη 4 9

11 Πρόταση επανάληψης do while Παράδειγμα Δομ. Προγραμ. - Διάλεξη 4 10

12 Πρόταση επανάληψης for Η πρόταση for ανήκει στην κατηγορία των προτάσεων όπου έχουμε (ή χρειαζόμαστε) προκαθορισμένο αριθμο επαναλήψεων. Απαιτείται αρχικοποίηση μιας ή περισσοτέρων μεταβλητών πριν την είσοδο στο βρόχο και, επιπλέον, αλλαγή της τιμής αυτών των μεταβλητών μετά από κάθε εκτέλεση του σώματος του βρόχου. Σύνταξη : for (αρχικοποίηση; έλεγχος ; ανανέωση ) { Π πρόταση; } Δομ. Προγραμ. - Διάλεξη 4 11

13 Πρόταση επανάληψης for Παράδειγμα Δομ. Προγραμ. - Διάλεξη 4 12

14 Επιλογή πρότασης επανάληψης Γενικές αρχές (όχι δεσμευτικές): Προτιμήστε το βρόχο συνθήκης εισόδου (while) από τον αντίστοιχο εξόδου (do-while), χρησιμοποιήστε το δεύτερο μόνο όταν η φύση του προβλήματος το επιβάλει, υπάρχει δηλαδή ανάγκη εκτέλεσης του σώματος πριν από τον έλεγχο της συνθήκης. Η επιλογή μεταξύ while και for κρίνεται κυρίως από την ύπαρξη απαριθμητή επαναλήψεων που, συνήθως, συνοδεύεται από αρχικοποίηση και ανανέωση της τιμής του O,τιδήποτε εκφράζεται με τη μια πρόταση μπορεί να εκφραστεί και με την άλλη. Δομ. Προγραμ. - Διάλεξη 4 13

15 Συναρτήσεις τύπος_επιστροφής όνομα_συνάρτησης(λίστα_παραμέτρων) { δηλώσεις μεταβλητών; προτάσεις; } Παράδειγμα: void show_number() { cout<< H timi tis parametrou einai: <<10<<endl; }

16 Παραμετροποίηση Συνάρτησης Για να ενισχύσουμε τις δυνατότητες των συναρτήσεων επιτρέπουμε στα προγράμματα να μεταβιβάζουν πληροφορίες (παραμέτρους) σε αυτές Παράδειγμα: void show_number(int value) { cout<< H timi tis parametrou einai: <<value<<endl; }

17 Επιστροφή Συνάρτησης Σε πολλές περιπτώσεις μια συνάρτηση εκτελεί κάποιους υπολογισμούς και πρέπει να επιστρέψει μια τιμή στο πρόγραμμα που την κάλεσε Όταν μια συνάρτηση επιστρέφει μια τιμή πρέπει να ενημερώσουμε την C++ για τον τύπο της τιμής Βάζουμε μπροστά από το όνομα της συνάρτησης τον τύπο της τιμής που επιστρέφουμε

18 Επιστροφή Συνάρτησης Παράδειγμα: int add_values(int a, int b) { int result; result = a+b; return result; }

19 Αλλαγή τιμής παραμέτρου Μέχρι τώρα οι συναρτήσεις μας χρησιμοποιούσαν παραμέτρους αλλά δεν άλλαζαν τις τιμές αυτών Για να αλλάζει η τιμή μιας παραμέτρου η συνάρτηση θα πρέπει να ξέρει την διεύθυνση της στη μνήμη (τελεστής &) Για να δηλώσουμε ότι η συνάρτηση θα μεταβιβάζει τις παραμέτρους με διεύθυνση θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τις παραμέτρους ως δείκτες (τελεστής *) float temp: κοινή μεταβλητή, αποθηκεύουμε τιμή πραγματικού αριθμού float *temp: μεταβλητή δείκτη, αποθηκεύουμε διεύθυνση όπου μπορούμε να αποθηκεύσουμε μια τιμή πραγματικού τύπου στην διεύθυνση που δείχνει ο δείκτης.

20 Αλλαγή τιμής παραμέτρου Παράδειγμα: void change_values(int *a) { *a = 12; cout<< timi tis a: <<a<<endl; } int main() { int b=23; cout<< timi tis b: (prin) <<b<<endl; change_values(&b); cout<< timi tis b: (meta) <<b<<endl;

21 Εμβέλεια μεταβλητών Οι μεταβλητές που δηλώνουμε μέσα σε μια συνάρτηση λέγονται τοπικές μεταβλητές. Οι τιμές αυτών των μεταβλητών, αλλά και η ίδια η ύπαρξη τους είναι γνωστά μόνο στην συνάρτηση. Υπάρχουν και καθολικές μεταβλητές, οι οποίες είναι γνωστές σε όλο το πρόγραμμα (σε όλες τις συναρτήσεις)

22 Εμβέλεια μεταβλητών int ονομα_καθολικής_μεταβλητής; int main() { int όνομα_τοπικής_μεταβλητής; } return 0;

23 Σύγκρουση ονομάτων Καθολικών και Τοπικών μεταβλητών Συμβουλή: Αποφυγή χρήσης καθολικών μεταβλητών Πώς ξεχωρίζουμε μια τοπική μεταβλητή από μια καθολική όταν και οι δύο μεταβλητές έχουν το ίδιο όνομα; Χρήση του τελεστή διάκρισης καθολικής εμβέλειας ( :: )

24 Σύγκρουση ονομάτων Καθολικών και Τοπικών μεταβλητών int a=1001; void show_number(int a) { cout<< local variable: <<a<<endl;; cout<< global variable: <<::a<<endl; }

25 Υπέρβαση Συναρτήσεων Υπέρβαση συναρτήσεων: ιδιότητα της C++ ώστε να μπορούμε να δηλώνουμε πολλές συναρτήσεις με το ίδιο όνομα, αλλά διαφορετικά ορίσματα ή διαφορετικό τύπο επιστροφής Παράδειγμα: έχουμε μια συνάρτηση που επιστρέφει το άθροισμα των δύο παραμέτρων (ακέραιης τιμής) με όνομα add_values. Πώς θα ήταν «βολικό» να ονομάσουμε την συνάρτηση που επιστρέφει το άθροισμα τριών παραμέτρων;

26 Υπέρβαση Συναρτήσεων Συνηθισμένη Χρήση Υπέρβασης: Σε συναρτήσεις όπου έχουν την ίδια λειτουργία αλλά σε διαφορετικούς τύπους δεδομένων Παράδειγμα σε Visual C++.

27 Αναφορές Αναφορά είναι ένα ψευδώνυμο το οποίο το πρόγραμμα μας μπορεί να χρησιμοποιεί για να αναφερθεί σε μια μεταβλητή int & anafora = metabliti; anafora=10; metabliti=10; Βασικός σκοπός μιας αναφοράς είναι να απλουστεύεσει την διαδικασία αλλαγής των τιμών παραμέτρων μιας συνάρτησης

28 Αναφορές void change_values(int & f) { f=200; } int main() { int number; int& n_alias = number; change_values(n_alias); cout<< H number exei timi: <<number<<endl; return 0; }

29 Απόδοση Προεπιλεγμένων τιμών σε Παραμέτρους H C++ επιτρέπει την υπέρβαση συναρτήσεων Ακόμη, επιτρέπει στο πρόγραμμα μας να παραλείπει παραμέτρους όταν καλεί μια συνάρτηση. Σε αυτήν την περίπτωση οι παράμετροι λαμβάνουν προεπιλεγμένες τιμές

30 Απόδοση Προεπιλεγμένων τιμών σε Παραμέτρους void show_parameters(int a=1,int b=2,int c=3) { cout<< a: <<a<< b: <<b<< c: <<c<<endl; } int main() { show_parameters(); show_parameters(10,20); return 0; } Κανόνας: ΔΕΝ ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΠΑΡΑΛΕΙΨΟΥΜΕ ΜΙΑ ΕΝΔΙΑΜΕΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟ

31 Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό. Οι όροι χρήσης των έργων τρίτων επεξηγούνται στη διαφάνεια «Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων». Τα έργα για τα οποία έχει ζητηθεί άδεια αναφέρονται στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.

32 Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων διαθέσιμο με άδεια CC-BY διαθέσιμο με άδεια CC-BY-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-ND διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-ND διαθέσιμο με άδεια CC0 Public Domain διαθέσιμο ως κοινό κτήμα χωρίς σήμανση Δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, παρά μόνο εάν ζητηθεί εκ νέου άδεια από το δημιουργό. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου και η δημιουργία παραγώγων αυτού με απλή αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού, και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η δημιουργία παραγώγων του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου και η δημιουργία παραγώγων του. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. Συνήθως δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου.

33 Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.

34 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ιονίων Νήσων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.