Vorlesungsskript - Hochschule Emden/Leer

c○ Prof. Dr. B. Bartning, HS Emden/Leer Rumpfskript ” Informatik I/II“ (WS/SS 2010/11) 109
10 Einige C ++-Ergänzungen, Zeigertyp, Freispeicher
10.0 Überblick
In diesem Kapitel werden einige wenige Ergänzungen in C ++ eingeschoben, die sinnvoll sind,
um sich vertieft mit der Objektorientierung (Kap. 11) befassen zu können. Die weiteren sinnvollen
C ++-Vertiefungen, die dazu nicht unbedingt notwendig sind, sind auf (Kap. 12) verschoben.
Die hier vorgestellten Ergänzungen sind wichtig für das Verständnis der Folgekapitel.
Unterkapitel 1 stellt zusammen, wie symbolische Konstanten gebildet werden können und
wie die Benutzung sehr kurzer Funktionen für die Laufzeit beschleunigt wird.
In Unterkapitel 2 wird der Datentyp Zeiger genauer erläutert. Dazu werden wichtige Regeln
für die Interpretation zusammengesetzter Typen, ferner die Benutzung des const vorgestellt.
Den in der Praxis sehr häufig anzutreffenden Umgang mit dem Freispeicher (oder dynamischen
Speicher) stellt Unterkapitel 3 vor.
10.1 Symbolische Konstanten, Makros und inline-Funktionen
(10.10) Übb Dieses Unterkapitel zeigt zunächst, wie ein Programm für Programmierer lesbarer
gemacht werden kann: statt wörtliche Konstanten ( ” Literale“) zu benutzen, sollen symbolische
Konstanten (d. h. Namen) genommen werden. Ebenso werden Hinweise gegeben, wie
die Ausführung kurzer Funktionen zur Laufzeit effizienter gemacht werden kann.
(10.11) Symbolische Konstanten statt ” magischer Zahlen“ sind für eine gute Programmierung
sehr wichtig, wie schon früher in (4.72) und (5.44) erwähnt wurde. Folgende Möglichkeiten
bestehen hierbei:
(a) C++ Konstante – häufig mit eigenem Speicherplatz,
z. B. const Typ KonstantenName = Initialisierer ;
Solche Konstanten haben globalen, lokalen oder Klassen-Gültigkeitsbereich – ja nach Definitionsort.
In C bereits bekannt, jedoch erst in C++ auch als Indexgrenzen o. ä. erlaubt,
d. h. als Bestandteil eines konstanten Ausdrucks.
↑↑ In C++(alt) bei Klassen als statische Konstanten etwas schwierig handhabbar, in C++(neu) bei
integralen Typen besser, da übersichtlichere Initialisierungsmöglichkeit und bessere Verwendbarkeit.
(b) C/C++ Makros ohne Parameter (5.72) (sollten in C ++ vermieden werden).
Nachteil: ” dummer“ Textersatz, kein Block- oder Klassen-Gültigkeitsbereich, kaum mit Debugger
zu bearbeiten, da Ersetzung bereits durch Präprozessor.
(c) C++ Aufzählungskonstanten, Näheres s. (12.21)
Auch hier globaler, lokaler oder Klassen-Gültigkeitsbereich; auch diese Konstanten sind für
konstante Ausdrücke zugelassen, z. B. als Arraydimensionierung.
(10.12) Funktionen ohne Funktionsaufruf-Überbau, generische Funktionen
(a) C++ inline-Funktionen
Durch den 15 FunktionsSpezifizierer inline erhält der Compiler einen Hinweis, dass er jeden
Aufruf der Funktion durch Einfügen des entsprechenden Funktionsblock-Codes ersetzen
soll. Der Compiler darf diesen Hinweis ignorieren. Ein inline ist in der Regel nur bei sehr
einfachen Funktionen sinnvoll, da sonst bei häufigem Funktionsaufruf der Codeumfang beträchtlich
erhöht wird. Zum Einsatz in Klassen s. (11.11b).
Im Gegensatz zu Makros (a) gibt es hier keine ” unerwarteten“ Effekte bei Parametern mit
Seiteneffekten.
Der Nachteil gegenüber Makros (a), dass nämlich für jeden Typ eine eigene Funktion geschrieben
werden muss (z. B. MAX für int, für double usw.), wird bei (c) behoben.
(b) ↑↑ C/C++ Makros mit Parameter
#define Name( ParameterListe ) Textersatz mit Parametern