Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ιονίων Νήσων ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 3: Πίνακες, Δομές και Δυναμική Διαχείριση Μνήμης 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.
Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός Διάλεξη 3 Βαγγέλης Οικονόμου
Περιεχόμενα Πίνακες (ακεραίων, χαρακτήρων, κτλ) Δομές Δείκτες - Δυναμική Διαχείριση Μνήμης
Αποθήκευση Πληροφοριών με Πίνακες και Δομές Σε μια μεταβλητή αποθηκεύουμε τιμές ενός συγκεκριμένου τύπου Μέχρι τώρα στις μεταβλητές αποθηκεύονταν μόνο μια τιμή Υπάρχουν περιπτώσεις που πρέπει να επεξεργαστούμε πολλές τιμές μαζί Παράδειγμα: 100 βαθμούς από τέστ, 30 τιμές μετοχών, ονόματα και διευθύνσεις 5000 υπαλλήλων μιας εταιρείας Η χρήση μια μεταβλητής για την αποθήκευση πολλαπλών τιμών είναι βολική
Πίνακες Ένας πίνακας είναι μια μεταβλητή που έχει τη δυνατότητα αποθήκευσης μιάς η περισσοτέρων τιμών. Ένας πίνακας έχει τύπο και όνομα. Επιπλέον πρέπει να καθορίσουμε και το μέγεθος του Όλες οι τιμές σε ένα πίνακα είναι του ιδίου τύπου δηλ. δε ενα πίνακα δε μπορούμε να αποθηκεύσουμε int και float μαζί. Δήλωση μεταβλητής: int test_scores[100]; char name[40];
Προσπέλαση Στοιχείων Πίνακα Για να προσπελάσουμε τα στοιχεία ενός πίνακα χρησιμοποιούμε ένα δείκτη (index) που δείχνει στο στοιχείο που θέλουμε Το πρώτο στοιχείο του πίνακα έχει δείκτη 0. Το τελευταίο στοιχείο έχει δείκτη κατά ένα μικρότερο από το μέγεθος του πίνακα Α[0] Α[1] Α[2] Α[3] Α[4]
Προσπέλαση Στοιχείων Πίνακα int values[5]; values[0]=1; values[1]=2; values[2]=3; values[3]=4; values[4]=5; int values[5]; int i; for (i=0;i<5;i++) { values[i]= i + 1; } for (i=0;i<5;i++) { cout<<values[i]<< <<endl; }
Προσπέλαση Στοιχείων Πίνακα Απόδοση Αρχικών τιμών σε πίνακα: 1. int values[5] = {100,200,300,400,500}; 2. int values[5] = {100,200,300};??? Εισαγωγή τιμών σε πίνακα από το πληκτρολόγιο: for (i=0;i<5;i++) { cin>>values[i]; }
Μεταβίβαση πινάκων σε συναρτήσεις Τα προγράμματα μας μπορούν να μεταβιβάζουν πίνακες στις συναρτήσεις Όταν μεταβιβάζουμε ένα πίνακα σε μια συνάρτηση πρέπει να καθορίσουμε: Τον τύπο του πίνακα Δε χρειάζεται να καθορίσουμε το μέγεθος του πίνακα μέσα στις αγκύλες Συνήθως μεταβιβάζουμε μια δεύτερη παράμετρο για το καθορισμό του μεγέθους του πίνακα Παράδειγμα: void sum(int a[],int len);
Μεταβίβαση πινάκων σε συναρτήσεις void set_values(int a[],int len) { int i; } for (i=0;i<len;i++) { cin>>a[i]; }
Δομές Πίνακες: ομαδοποίηση τιμών ή πληροφοριών ιδίου τύπου Ομαδοποίηση πληροφοριών διαφορετικού τύπου? Παράδειγμα: Εγγραφές φοιτητών: πληροφορίες σχετικές με το όνομα, την ηλικία, αριθμό μητρώου Για την αποθήκευση πρέπει να χρησιμοποιηθούν μεταβλητές τύπου char, int, καθώς και αλφαριθμητικά
Δομές Όταν θέλουμε να αποθηκεύσουμε πληροφορίες σχετικές μεταξύ τους αλλά διαφορετικού τύπου μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια δομή (structure). Μια δομή ομαδοποιεί μεταβλητές διαφορετικού τύπου, όπου κάθε μεταβλητή ονομάζεται μέλος της δομής. Μια δομή προσδιορίζει ένα πρότυπο με το οποίο αργότερα δηλώνουμε μια μεταβλητή αυτής της δομής.
Δήλωση Δομής struct όνομα_δομής { int όνομα_πρώτου_μέλους; float όνομα_δεύτερου μέλους; }; struct student { int AM; int age; char name[60]; }; student st1_epdo; student st[10]; Αναφορά σε μέλος μια δομής st1_epdo.age; (είναι ακέραιος)
Δομές και Συναρτήσεις Μεταβίβαση τιμής: Μεταβιβάζουμε τη δομή στη συνάρτηση με το όνομα της (κλήση κατά τιμή) Μεταβίβαση διεύθυνσης: Μεταβιβάζουμε την διεύθυνση της δομής (κλήση κατ αναφορά) Στη μεταβίβαση με τιμή η συνάρτηση δουλεύει πάνω σε αντίγραφα των πραγματικών παραμέτρων, ενώ στη μεταβίβαση με αναφορά (μεταβίβαση διεύθυνσης) δουλεύει πάνω στις πραγματικές παραμέτρους.
Δομές και Συναρτήσεις void show_student(student st) { cout<< Name: <<st.name<<endl; cout<< AM: <<st.am<<endl; cout<< Age: <<st.age<<endl; } void set_student_am(student *st) { cout<< Dose ton AM tou foititi: <<endl; cin>>st->am; }
Δείκτες και Αλφαριθμητικά Ένας δείκτης περιέχει μια διεύθυνση μνήμης Όταν τα προγράμματα μεταβιβάζουν ένα πίνακα σε μια συνάρτηση, η C++ μεταβιβάζει τη διεύθυνση του πρώτου μέλους του πίνακα Αλφαριθμητικό (ή Συμβολοσειρά): πίνακας χαρακτήρων
Δείκτες και Αλφαριθμητικά void show_string(char *my_string) { while (*string!= \0 ) { cout<<*string; string++; } } H my_string[0] e my_string[1] l my_string[2] l my_string[3] 0 my_string[4] \0 my_string[5]
Δυναμική Διαχείριση Μνήμης Τι κάνει η δήλωση int a[10]; Αμα θέλουμε να έχουμε διαφορετικό μέγεθος στον πίνακα κάθε φορά που τρέχει το πρόγραμμα; Λύση: χρήση των τελεστών new και delete new: δεσμεύουμε μνήμη για έναν δείκτη delete: αποδέσμευση της μνήμης που έχουμε δεσμεύσει για έναν δείκτη
Δυναμική Διαχείριση Μνήμης int *p_a; int a=10; p_a = &a; *p_a=12; (Τι συμβαίνει στη μεταβλητή a;) Μέχρι τώρα: Σύνδεση ενός δείκτη με μια μεταβλητή Αν δε γνωρίζαμε τη όνομα της μεταβλητής a πως θα αλλάζαμε την τιμή της; (Μέσω του δείκτη p_a) int p_a = new int; *p_a = 14; delete p_a;
Δυναμική Διαχείριση Μνήμης Μεταβλητό μέγεθος πίνακα με χρήση δεικτών και των τελεστών new και delete int size; int *p_array; cout<< Dose megethos pinaka: <<endl; cin>> size; p_array = new int[size];
Άσκηση 1 Να γραφoύν δύο συναρτήσεις όπου θα υπολογιζούν το παραγοντικό ενός ακεράιου n δηλαδή το γινόμενο n! = 1x2x3x4x x(n-1)xn. Το n θα περνάει ως όρισμα στις συναρτήσεις. Τέλος, να γραφεί main συνάρτηση όπου θα γίνεται κατάλληλη κλήση των παραπάνω συναρτήσεων για τον υπολογισμό του παραγοντικού n1, όπου n1 είναι αριθμός που θα εισάγεται από το πληκτρολόγιο, και θα εμφανίζει το παραγοντικό στην οθόνη. 1 η συνάρτηση: χρήση for 2 η συνάρτηση: χρήση αναδρομής
Άσκηση 2 Να γραφεί συνάρτηση όπου θα υπολογίζει το μήκος της συμβολοσειράς που δέχεται ως όρισμα. Επίσης, να γραφεί main συνάρτηση όπου θα γίνεται εισαγωγή μιας συμβολοσειράς από πληκτρολόγιο, θα υπολογίζεται το μήκος μέσω της κλήσης της συνάρτησης. Τέλος το μήκος της συμβολοσειράς θα εκτυπώνεται στην οθόνη μαζί με το μήνυμα: «Το μήκος της συμβολοσειράς είναι:»
Ασκηση 3 Να γραφεί συνάρτηση με όνομα sum_prod η οποία θα δέχεται τρία ορίσματα, a,b και flag (ακέραιες μεταβλητές). Αν flag=0 τότε θα επιστρέφει το άθροισμα των a και b, διαφορετικά θα επιστρέφει το γινόμενο των a και b. Τέλος, να γραφεί κατάλληλη main συνάρτηση για τον έλεγχο λειτουργίας της συνάρτησης sum_prod.
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] http://creativecommons.org/licenses/από-nc-sa/4.0/ 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.
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.
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.
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.