9. Определите класс
Table
, содержащий объект типа
vector<Variable>
и функции-члены
get()
,
set()
и
define()
. Замените вектор
var_table
в калькуляторе объектом класса
Table
с именем
symbol_table
.
10. Предложите три усовершенствования калькулятора (не упомянутых в главе). Реализуйте одно из них.
11. Модифицируйте калькулятор так, чтобы он работал только с целыми числами; предусмотрите ошибки, возникающие при потере точности и переполнении.
12. Реализуйте оператор присваивания, чтобы значение переменной можно было изменять после ее инициализации. Объясните целесообразность этого новшества и потенциальные проблемы, связанные с ним.
13. Переработайте две программы, написанные вами при выполнении упражнений к главам 4 и 5. Приведите в порядок их код в соответствии с правилами, приведенными в данной главе. Найдите ошибки.
Послесловие
Итак, на простом примере мы увидели, как работает компилятор. Наш калькулятор анализирует входные данные, разбитые на лексемы, и распознает их по правилам грамматики. Именно так функционирует компилятор. Однако после анализа входных данных компилятор создает представление (объектный код), который впоследствии можно выполнить, а калькулятор немедленно вычисляет анализируемые выражения; такие программы называются интерпретаторами, а не компиляторами.
Глава 8. Технические детали: функции и прочее
“Ни один талант не может преодолеть
пристрастия к деталям”.
Восьмой закон Леви
В этой и следующей главах мы перейдем от общих рассуждений о программировании к нашему основному инструменту программирования — языку С++. Мы приведем технические детали, чтобы дать более широкое и систематическое представление о функциональных возможностях языка С++. Кроме того, эти главы представляют собой обзор многих понятий программирования, введенных ранее, и позволяют исследовать язык без привлечения новых методов и концепций.
8.1. Технические детали
Если бы у нас был выбор, то мы предпочли бы говорить о программировании вообще, а не о свойствах языка программирования. Иначе говоря, намного интереснее изучать, как идеи выражаются в виде кода, чем вникать в технические детали языка программирования, с помощью которого эти идеи воплощаются. Проведем аналогию с естественным языком: ведь никто не станет спорить с тем, что обсуждать стиль и идеи нового романа гораздо увлекательнее, чем изучать грамматику и словарь. Нас намного больше интересуют сами идеи и способы их выражения в виде кода, чем отдельны языковые конструкции.
Однако у нас не всегда есть выбор. Когда вы начинаете программировать, язык программирования можно рассматривать как иностранный, изучать “грамматику и словарь” которого просто необходимо. Именно этим мы и займемся в этой и следующих главах, но читатели должны помнить следующее.
• Мы изучаем программирование.
• Результатом нашей работы являются программы и системы.
• Язык программирования — это лишь средство.
Как ни странно, помнить об этом довольно сложно. Многие программисты не могут устоять перед увлечением мелкими деталями синтаксиса и семантики. В частности, слишком многие ошибочно полагают, что их первый язык программирования — самый лучший. Пожалуйста, не попадайтесь в эту ловушку. Язык С++ во многих отношениях прекрасный язык, но он не идеален; впрочем, то же самое можно сказать о любом языке программирования.
Большинство понятий, связанных с проектированием и программированием, являются универсальными, и многие из них поддерживаются популярными языками программирования. Это значит, что фундаментальные идеи и методы, изучаемые нами в рамках достаточно продуманного курса программирования, переходят из одного языка в другой. Они могут быть реализованы — с разной степенью легкости — во всех языках программирования. Однако технические детали языка весьма специфичны. К счастью, языки программирования разрабатываются не в вакууме, поэтому у понятий, которые мы изучаем в нашем курсе, очевидно, есть аналоги в других языках программирования. В частности, язык С++ принадлежит к группе языков, к которым помимо него относятся языки С (глава 27), Java и C#, поэтому между ними есть много общего.
Заметьте, что, когда мы говорим о технических деталях языка, мы свободно оперируем неопределенными именами, такими как
f
,
g
,
X
и
y
. Мы делаем это, чтобы подчеркнуть техническую природу таких примеров, сделать их очень короткими и не смешивать языковые детали с логикой программы. Когда вы увидите неопределенные имена (которые ни в коем случае нельзя использовать в реальном коде), пожалуйста, сосредоточьтесь на технических аспектах кода. Технические примеры обычно содержат код, который просто иллюстрирует правила языка. Если вы скомпилируете и запустите его, то получите множество предупреждений о неиспользуемых переменных, причем некоторые из таких программ вообще не делают никаких осмысленных действий.
Пожалуйста, помните, что эту книгу не следует рассматривать как полное описание синтаксиса и семантики языка С++ (даже по отношению к свойствам, которые мы рассматриваем). Стандарт ISO С++ состоит из 756 страниц, а объем книги Язык программирования Страуструпа, предназначенной для опытных программистов, превышает 1000 страниц. Наше издание не конкурирует с этими книгами ни по охвату материала, ни по полноте его изложения, но соревнуется с ними по удобопонятности текста и по объему времени, которое требуется для его чтения.
8.2. Объявления и определения
Объявление (declaration) — это инструкция, которая вводит имя в область видимости (раздел 8.4), устанавливает тип именованной сущности (например, переменной или функции) и, необязательно, устанавливает инициализацию (например, начальное значение или тело функции).
Рассмотрим пример.
int a = 7; // переменная типа int
const double cd = 8.7; // константа с плавающей точкой
// двойной точности
double sqrt(double); // функция, принимающая аргумент типа double
// и возвращающая результат типа double
vector<Token> v; // переменная — вектор объектов класса Token
До того как имя в программе на языке С++ будет использовано, оно должно быть объявлено. Рассмотрим пример.
int main()
{
cout << f(i) << '\n';
}
Компилятор выдаст как минимум три сообщения об ошибках, связанных с необъявленными идентификаторами: сущности
cout
,
f
и
i
в программе нигде не объявлены. Исправить ошибку, связанную с потоком
cout
, можно, включив в программу заголовочный файл
std_lib_facilities.h
, содержащий его объявление.
