1 Jeden z języków programowania, który powinieneś znaćC++ Jeden z języków programowania, który powinieneś znać

2 Jestem Piotr Kłos Czytam i polecam: Napisałem: Kilka podstawowych książek, wątki na forach, dokumentacje, kod źródłowy w C++ „Wzorce Projektowe” według „Bandy czworga” „Nowoczesne projektowanie w C++” Andrei Alexandrescu Głupią grę o nazwie „Kartofel” Obiektowo orientowany graficzny interfejs użytkownika „PKgui” Edytor Labiryntów, część Generatora Labiryntów

3 Ta prezentacja jest o… Teorii C++ Zalety i wady C++Znaczenie C++ w nowoczesnym programowaniu

4 Czym jest C++? kompilowany język programowania ogólnego przeznaczeniaJęzyk obiektowo orientowany Osadzony na C => wspiera programowanie proceduralne Wysoko rozwinięty, ustandaryzowany język; jego jakość stale się zwiększa bezpieczny <= bezwzględna statyczna kontrola typów Umożliwia programowanie generyczne<= szablony

5 Historia C++ Bjarne StroustrupPierwsza, nędzna wersja z 1979 „C z klasami” C++ jako standard ISO z1998 Rosnąca popularność ostatni standard w 2003 r. Jest tworzona nowa wersja, C++ 0x

6 Obiektowo orientowany?główne cechy paradygmatu orientowania obiektowego: klasy dziedziczenie polimorfizm „Oparty na obiektach” (ang. „Object-based”) język (jak Visual Basic czy JavaScript) nie ma co najmniej jednego z nich.

7 Obiektowo orientowany?klasy – zdefiniowane przez użytkownika, pełnoprawne typy Poprawny przykład (słowa kluczowe na czerwono): class ClassName { private: OtherClassName b; public: int a; ClassName* c; void f() { cout< } ClassName(){/*a body*/ } ClassName(int arg){ a=arg; } ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } ~ClassName(){/*a body*/ } ClassName operator+(ClassName & arg){ return ClassName(a+ arg.a); friend class OtherClassName; };

8 Obiektowo orientowany?dane class ClassName { private: OtherClassName b; /// public: int a; /// ClassName* c; /// void f() { cout< } ClassName(){/*a body*/ } ClassName(int arg){ a=arg; } ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } ~ClassName(){/*a body*/ } ClassName operator+(ClassName & arg){ return ClassName(a+ arg.a); friend class OtherClassName; };

9 Obiektowo orientowany?Dane typów wbudowanych class ClassName { private: OtherClassName b; public: int a; /// ClassName* c; void f() { cout< } ClassName(){/*a body*/ } ClassName(int arg){ a=arg; } ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } ~ClassName(){/*a body*/ } ClassName operator+(ClassName & arg){ return ClassName(a+ arg.a); friend class OtherClassName; };

10 Obiektowo orientowany?Dane typów zdefiniowanych przez użytkownika class ClassName { private: OtherClassName b; /// public: int a; ClassName* c; void f() { cout< } ClassName(){/*a body*/ } ClassName(int arg){ a=arg; } ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } ~ClassName(){/*a body*/ } ClassName operator+(ClassName & arg){ return ClassName(a+ arg.a); friend class OtherClassName; };

11 Obiektowo orientowany?Wskaźniki, referencje, tablice, wskaźniki do wskaźników, referencje do tablic wskaźników itd. class ClassName { private: OtherClassName b; public: int a; ClassName* c; /// void f() { cout< } ClassName(){/*a body*/ } ClassName(int arg){ a=arg; } ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } ~ClassName(){/*a body*/ } ClassName operator+(ClassName & arg){ return ClassName(a+ arg.a); friend class OtherClassName; };

12 Obiektowo orientowany?Zachowania obiektów: funkcje składowe, które łatwo przetwarzają dane obiektu lub robią czego tylko potrzeba class ClassName { private: OtherClassName b; public: int a; ClassName* c; void f() { /// cout< } /// ClassName(){/*a body*/ } /// ClassName(int arg){ a=arg; } /// ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } /// ~ClassName(){/*a body*/ } /// ClassName operator+(ClassName & arg){ /// return ClassName(a+ arg.a); /// friend class OtherClassName; };

13 Obiektowo orientowany?Najzwyklejsza funkcja (drukowanie wartości a)‏ class ClassName { private: OtherClassName b; public: int a; ClassName* c; void f() { /// cout< } /// ClassName(){/*a body*/ } ClassName(int arg){ a=arg; } ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } ~ClassName(){/*a body*/ } ClassName operator+(ClassName & arg){ return ClassName(a+ arg.a); } friend class OtherClassName; };

14 Obiektowo orientowany?Konstruktory i konstruktory kopiujące class ClassName { private: OtherClassName b; public: int a; ClassName* c; void f() { cout< } ClassName(){/*a body*/ } /// ClassName(int arg){ a=arg; } /// ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } /// ~ClassName(){/*a body*/ } ClassName operator+(ClassName & arg){ return ClassName(a+ arg.a); friend class OtherClassName; };

15 Obiektowo orientowany?Destruktor class ClassName { private: OtherClassName b; public: int a; ClassName* c; void f() { cout< } ClassName(){/*a body*/ } ClassName(int arg){ a=arg; } ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } ~ClassName(){/*a body*/ } /// ClassName operator+(ClassName & arg){ return ClassName(a+ arg.a); friend class OtherClassName; };

16 Obiektowo orientowany?Przeładowywane operatory ClassName x(3),y(4); x=x+y; /*x.a==7*/ class ClassName { private: OtherClassName b; public: int a; ClassName* c; void f() { cout< } ClassName(){/*a body*/ } ClassName(int arg){ a=arg; } ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } ~ClassName(){/*a body*/ } ClassName operator+(ClassName & arg){ /// return ClassName(a+ arg.a); /// } /// friend class OtherClassName; };

17 Obiektowo orientowany?Ukrywanie składników Unikanie błędów i niepotrzebnych zależności plików class ClassName { private: /// OtherClassName b; public: /// int a; ClassName* c; void f() { cout< } ClassName(){/*a body*/ } ClassName(int arg){ a=arg; } ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } ~ClassName(){/*a body*/ } ClassName operator+(ClassName & arg){ return ClassName(a+ arg.a); friend class OtherClassName; };

18 Obiektowo orientowany?Selektywne ukrywanie składników class ClassName { private: /// OtherClassName b; public: /// int a; ClassName* c; void f() { cout< } ClassName(){/*a body*/ } ClassName(int arg){ a=arg; } ClassName(ClassName& ){/*a body*/ } ~ClassName(){/*a body*/ } ClassName operator+(ClassName & arg){ return ClassName(a+ arg.a); friend class OtherClassName; /// };

19 Obiektowo orientowany?dziedziczenie NextClassName zawiera składniki ClassName class NextClassName :public ClassName /// { int d; float z; };

20 Obiektowo orientowany?Pozostałe OO-przyjazne idiomy w standardzie C++: Obsługa sytuacji wyjątkowych Stałość obiektów Inlining Łatwa w użyciu oraz dynamiczna alokacja pamięci Przestrzenie nazw Przeładowanie operatorów hermetyzacja identyfikowanie typów w czasie wykonania programu

21 Obiektowo orientowany?OO, jednorodne, łatwe w użyciu , wbudowane techniki można użyć aby: Aby odzwierciedlać realny świat Aby odzwierciedlać wszystkie byty istniejące jedynie w naszej wyobraźni Aby odzwierciedlać wszystkie techniczne byty w architekturze komputera Paradygmat OO jest bardzo potężny!

22 Przykłady kodu w C++: Dosłownie wszystko w MicrosofcieOprogramowanie Adobe Systems Google – silnik do wyszukiwania Apple OS X Havoc – silnik fizyczny Metrowerks – narzędzia Mozilla Firefox Większość dużych gier

23 Wielu programistów jest niezadowolonych z C++ ponieważ:Czy C++ jest idealny? Wielu programistów jest niezadowolonych z C++ ponieważ: Nie obsługuje wielowątkowości Nie posiada delegatów (wskaźników na funkcję składową dowolnej klasy)‏ Nie uwzględnia niektórych wzorców projektowych – (bardziej abstrakcyjne rzeczy, które nie mogą być zdefiniowane jako obiekty)‏

24 Czy C++ jest idelany? Wiele bibliotek do C++ ją posiadaObsługa wielowątkowości: Wiele bibliotek do C++ ją posiada C++ 0x naprawi to Jak dotąd brak jednolitej obsługi wielowątkowości

25 Czy C++ jest idealny? Wiele bibliotek C++ je implementujedelegaty: Wiele bibliotek C++ je implementuje C++ 0x może to poprawić Nie ma ujednoliconych delegatów

26 Czy C++ jest idealny? Wsparcie dla wzorców projektowych: Co to są wzorce projektowe? Wzorzec projektowy– nazwane i formalnie opisane rozwiązanie skomplikowanego problemu.

27 Czy C++ jest idealny? Wsparcie dla wzorców projektowych: Da się zaimplementować niektóre używając obiektów Są także biblioteki w C++ implementujące część z nich Te rozwiązania nadają się do ogólnego użytku Ale niezbyt eleganckie i łatwe w użyciu To się nie zmieni

28 Czy C++ jest idealny? Wsparcie dla wzorców projektowych: Problem z zależnościami pomiędzy zachowaniami obiektów Nie mogą być zdefiniowane tylko w języku obiektów Różnica pomiędzy zbiorem pojęć w projekcie i strukturami w kodzie Kod nie odzwierciedla kontekstu problemu Paradygmat OO nie odzwierciedla światów !!! 28

29 C++ nie jest idealny. Nie można przetłumaczyć niektórych projektów na język C++ ponieważ C++ jest językiem OO Rozwiązanie tego: języki orientowane aspektowo* *Paradygmat AO– przedstawiony ostatnio przez Gregora Kiczalesa; są już takie języki, np. AspectJ czy AspectC++ którego go używają; zobacz

30 Dlaczego C++ jest tak popularny?Możesz skompilować kod C jako C++ Więc możesz używać starych bibliotek C w C++ C++ obsługuje programowanie liniowe, proceduralne, bazujące na obiektach, orientowane obiektowo i abstrakcje danych. Skompilowany kod C++ jest bardzo szybki. Najprawdopodobniej jest językiem „najbardziej ogólnego przeznaczenia” na świecie.

31 Ogólnego przeznaczenia…więc istnieje wielka wspólnota więc istnieje wiele bibliotek C++! więc jest konkurencja Więc jakość kodu jest bardzo wysoka Jakość standardu C++ rośnie, by się przystosować do wymagań Inny istotny powód…

32 Programowanie uogólnione w C++Szablony – sposób programowania abstrakcji Kompilator generuje podobne części kodu zamiast programisty Wielka wspólnota C++ produkuje wiele bibliotek szablonowych Przykłady: STL, Boost, Loki i inne Gotowe rozwiązania skomplikowanych problemów Szybkie, łatwe, bezpieczne i skuteczne programowanie

33 Wnioski C++ jest mocarny!C++ i dalsze wersje będą używane przez długi, długi czas C++ wpłynął na Java, C#, PHP, ADA95 etc. Prawdopodobnie wpłynie na inne języki w przyszłości Warto go znać