регистрация / вход

Turbo C++ Programer`s guide

TURBO C++ Version 1.0 Programmer's Guide Оглавление Введение ... Содержание данного руководства

TURBO C++

Version 1.0

Programmer's Guide

Оглавление

Введение................................................... Содержание данного руководства............................

Глава 1 Стандарт языка Turbo C++...................

Синтаксис и терминология..................................

Грамматические правила структуры фраз и лексики языка.....

Пробельные символы........................................

"Склеивание" строк символом \........................... Комментарии...............................................

Комментарии C...........................................

Вложенные комментарии...................................

Комментарии C++.........................................

Разделители комментариев и пробелы...................... Лексемы...................................................

Ключевые слова..........................................

Идентификаторы..........................................

Константы...............................................

Константы и их внутреннее представление................. Описание операций.........................................

Унарные операции ...................................... Бинарные операции....................................... Пунктуаторы ..........................................

Объявления................................................ Объекты .............................................. Именующие выражения (Lvalues) ........................ Типы и классы памяти ................................. Контекст ............................................. Видимость............................................... Продолжительность....................................... Единицы трансляции ..................................... Компоновка .............................................

Синтаксис объявления...................................... Предварительные определения .......................... Возможные объявления ................................. Внешние объявления и определения ..................... Спецификаторы типа ..................................... Таксономия типа ...................................... Фундаментальные типы ................................. Инициализация........................................... Простые объявления...................................... Спецификаторы класса памяти............................. Модификаторы............................................ Сложные объявления и деклараторы........................

Указатели.................................................

Указатели объектов......................................

Указатели функций....................................... Объявления указателей ................................ Указатели и константы ................................ Арифметические операции с указателями ................ Преобразования указателей............................... Объявления ссылок в С++ ..............................

Массивы ................................................ Функции...................................................

Объявления и определения ............................. Объявления и прототипы ............................... Объявления ............................................. Объявления формальных параметров ..................... Вызовы функций и преобразования аргументов .............

Структуры................................................. Структуры без тегов и определения типов (typedef)....... Объявления компонентов структуры ..................... Структуры и функции .................................. Доступ к компоненту структуры ........................ Выравнивание по границе слова ........................ Пространство имен структур ............................. Неполные объявления .................................. Битовые поля .........................................

Объединения............................................... Объявления объединений ................................

Перечислимые данные.......................................

Выражения................................................. Выражения и Turbo C++ ................................ Последовательность вычислений ........................ Ошибки и переполнения ................................

Семантика операций........................................

Постфиксные и префиксные операции....................... Операции инкремента и декремента ..................... Унарные операции ..................................... Операция sizeof ..................................... Операции типа умножения .............................. Операции типа сложения ............................... Операции поразрядного сдвига ......................... Операции отношения ..................................... Операции типа равенства .............................. Операция поразрядного И & ............................. Операция поразрядного исключающего ИЛИ ^............... Операция поразрядного включающего ИЛИ \!............... Операция логического И &&.............................. Операция логического ИЛИ \!\!.......................... Условная операция ?:.................................... Операции присвоения .................................. Операция с запятой......................................

Операторы................................................. Блоки ................................................ Операторы-с-метками .................................. Операторы-выражения .................................. Операторы выбора ..................................... Операторы итерации ..................................... Операторы перехода .....................................

С++....................................................... Ссылки ............................................... Операция доступа к контексту ......................... Операции new и delete ................................ Классы ............................................... Виртуальные базовые классы ............................. "Друзья" классов (friend)............................... Конструкторы и деструкторы ............................. Конструкторы ......................................... Деструкторы .......................................... Перегруженные операции ............................... Операции-функции ...................................... Виртуальные функции..................................... Абстрактные классы ..................................... Контекст С++ .........................................

Директивы препроцессора Turbo C++.........................

Пустая директива # .....................................

Директивы #define и #undef ............................. Включение файлов директивой #include ................. Условная компиляция .................................. Директива управления нумерацией строк #line .......... Директива #error ..................................... Директива #pragma....................................... Предопределенные макросы .............................

Глава 2. Перекрестные ссылки по библиотеке исполняющей системы................................................... Зачем нужен доступ к исходным кодам библиотеки исполняющей

системы.................................................. Файлы заголовка Turbo C++................................. Категории библиотечных подпрограмм........................

Глава 3 Потоки С++..................................

Новые потоки вместо старых................................

Использование потоков 2.0................................. Что такое поток? ...................................... Библиотека iostream .................................... Четыре стандартных потока ............................. Вывод ................................................ Ввод.................................................... Инициализация потоков ................................. Простой ввод/вывод в файл ............................. Состояния ошибки потока ввода/вывода....................

Использование потоков прошлых версий......................

Рекомендации по переходу к потокам версии 2.0............. Глава 4 Модели памяти, операции с плавающей точкой и

оверлеи...................................................

Модели памяти.............................................

Регистры 8086...........................................

Сегментация памяти......................................

Указатели...............................................

Шесть моделей памяти.................................... Программирование с использованием различных моделей памяти

адресные модификаторы...................................

Объявление ближних или дальних функций ................ Объявление указателей near, far или huge................ Использование библиотечных файлов....................... Компоновка смешанных модулей ..........................

Опции типа чисел с плавающей точкой....................... Эмулирование платы 80х87................................ Получение кода только для машин с 80х87 ............... Получение кода без операций с плавающей точкой ........ Опция быстрых вычислений с плавающей точкой ........... Переменная операционной среды 87........................ Регистры и 80х87 ......................................

Математические операции с комплексными числами............

Использование двоично-десятичной (BCD) математики....... Использование оперативной памяти Turbo C++................ Оверлеи (VROOMM)..........................................

Работа программ с оверлеями.............................

Требования..............................................

Использование оверлеев .................................

Разработка программ с перекрытиями...................... Свопинг ............................................... Дополнительная память (EMS)............................. Расширенная память (Ext)................................

Глава 5 Видео функции.......................

Несколько слов о видео режимах............................ Несколько слов о текстовых и графических окнах............

Что такое окно ? ..................................... Что такое графическое окно ? .......................... Координаты..............................................

Программирование в текстовом режиме....................... Функции консольного ввода/вывода ....................... Текстовые окна.......................................... Тип text_mode........................................... Цвета текста .......................................... Высокоскоростной вывод: переменная directvideo .........

Программирование в графическом режиме.....................

Функции библиотеки graphics.............................

Управление цветом на CGA................................ Глава 6....................................................

Смешанное программирование................................ Последовательности передачи параметров ...............

Подготовка к вызову .ASM из Turbo C++..................... Упрощенные сегментные директивы ....................... Стандартные сегментные директивы ..................... Определение данных - констант и переменных ............. Определение глобальных и внешних идентификаторов .....

Подготовка к вызову Turbo C++ из .ASM.....................

Ссылки к функциям....................................... Ссылки к данным ......................................

Определение подпрограмм на языке ассемблера............... Передача параметров..................................... Обработка значений возврата ............................

Соглашения о регистрах....................................

Вызов функций С из модулей .ASM...........................

Псевдопеременные, встраиваемые ассемблерные коды и функции прерывания...............................................

Псевдопеременные ..................................... Встраиваемые ассемблерные коды ....................... Функции прерывания...................................... Практические примеры программ низкого уровня .........

Глава 7 Сообщения об ошибках......................

Сообщения об ошибках времени выполнения................... Сообщения об ошибках компилятора.......................... Фатальные ошибки.......................................... Ошибки.................................................... Предупреждения............................................

Приложение АСтандарты ANSI, зависящие от реализации................................................

Введение

Документ "Начало работы" содержит обзор всего комплекта документации к Turbo C++. Информация о том, как с наибольшей эффективностью использовать Руководства по Turbo C++, содержится во введении и главе 2 этого документа.

Данное руководство содержит материалы для углубленного изучения программирования и предназначено для тех, кто уже хорошо умеет программировать (на C, либо на другом языке программирования). Здесь содержится справочник по языку C, перекрестные ссылки по библиотеке исполняющей системы и информациЯ по программированию с использованием потоков C++, моделей памяти, плавающей точки, оверлеев, видео-функций, интерфейса с языком ассемблера, а также сообщения об ошибках исполняющей системы и компилятора.

Прочесть документ "Начало работы" следует, если:

1. Вы ранее никогда не программировали ни на одном языке.

2. Вы ранее программировали, но не на C, и желаете прочесть введение в язык C.

3. Вам нужна информация о том, как установить на компьютере Turbo C++.

В Руководстве пользователя находится информация об интегрированной среде Turbo (включая редактор), администраторе управляющей системы, компиляторе командной строки, дополняющих Turbo C++ утилитах и макроязыке редактора Turbo.

Справочник по библиотеке содержит в алфавитном порядке листинг функций и глобальных переменных Turbo C++.

Содержание данного руководства

Глава 1:"Стандарт языка Turbo C++" описывает язык Turbo C++. Здесь приводятся все отличия от стандарта ANSI C. Данная глава также включает справочник по языкам C и C++.

Глава 2: "Перекрестные ссылки по библиотеке управляющей системы" содержит информацию об исходных кодах библиотеки исполняющей системы. Здесь также описаны файлы заголовков и приводятся перекрестные ссылки по библиотеке управляющей системы, организованные по субъектам библиотеки. Например, если вы хотите выяснить, какие функции относятся к графике, вы должны обратиться к разделу данной главы "Графика".

Глава 3:"Потоки C++" рассказывает, как использовать библиотеку потоков C++.

Глава 4:"Модели памяти, операции с плавающей точкой и оверлеи" рассматривает модели памяти, программирование со смешанными моделями памяти, вычисления с плавающей точкой и оверлеями.

Глава 5:"Видео-функции" посвящена обработке в Turbo C++ текстов и графических изображений.

Глава 6:"Интерфейс с языком ассемблера" говорит о том, как нужно писать программы на языке ассемблера, чтобы они правильно работали при вызове из программ на Turbo C++.

Глава 7: "Сообщения об ошибках" перечисляет и объясняет все фатальные ошибки, ошибки и предупреждения исполняющей системы и компилятора, а также дает возможные рекомендации по их устранению.

Приложение А: "Стандарты ANSI, зависимые от реализации" описывает те аспекты стандарта ANSI C, которые были определены с некоторой степенью свободы или не были определены вообще в стандарте ANSI. Следовательно, эти аспекты могут варьироваться в зависимости от конкретной реализации. Данное приложение сообщает о том, как Turbo C++ поступает в отношении каждого из этих аспектов.

Глава 1 Стандарт языка Turbo C++

В данной главе дается подробное справочноеруководство программиста по языку Turbo C++. Оно не является руководством по изучению языка, а скорее формальным описанием языков C и C++ в их реализации программным продуктом Turbo C++. В данной главе описываются грамматические правила записи структуры фраз и лексики языка, а также дается подробное изложение имеющихся директив препроцессора. При формулировке синтаксиса используется модифицированная запись Бэкуса-Науэра,при необходимости сопровождаемая кратким описанием и примерами программ.

Turbo C++ реализует стандарт ANSI C, разработанный техническим комитетом X3J11 между июнем 1983 и декабрем 1988 гг., с некоторыми расширениями, оговариваемыми вданномтексте. Вы имеете возможность устанавливать опции компилятора, которые будут предупреждать вас о том, чтотакие расширения встретилисьпри работе компилятора. Вы можете также настроить компилятор таким образом, чтобы он рассматривал ключевые слова расширений Turbo C++ в качестве нормальных идентификаторов (см. Главу 4,"Компилятор командной строки", в Руководстве пользователя).

Существуют также "согласующие" расширения, включаемые посредством директив #pragma, предлагаемых стандартом ANSI C, предназначенные для работы с нестандартными, зависимыми от конкретной реализации средствами языка.

Turbo C++ является также полной реализацией AT&TC++ версии 2.00, объектно-ориентированного надмножества C, разработанного Бьерном Строструпом из AT&T Bell Laboratories. Помимо того,что C++ дополняет C многими новыми средствами и возможностями, он также и отличен от него в большей или меньшей степени. В настоящей главе содержатся замечания по этим отличиям. Все средства языка Turbo C++,имеющие отклонения от C++, более подробно рассматриваются, начиная со страницы 98.

Синтаксис и терминология

Синтаксические определения состоят из имени определяемого в настоящий момент и не определенного где-либо выше термина, за которым следует двоеточие (:). Альтернативы обычно следуют за этим в отдельных строках, но могут также помещаться и в одной строке; в таком случае им предшествует фраза "одно из". Например,

внешнее-определение:

определение-функции

объявление

восьмеричная цифра: одно из

0 1 2 3 4 5 6 7

Опциональные элементы конструкции заключаются в угловые скобки:

целочисленный-суффикс:

суффикс-целого-без-знака <суффикс-длинного-целого>

В данной главеслово "аргумент" везде используется для обозначения действительного значения, передаваемогопри вызове функции. "Параметр" обозначает переменную, определяемую в заголовке функции, которая будет содержать в себе передаваемое значение.

Грамматические правила структуры фраз и лексики языка

Грамматические правила лексикиязыка Turbo C++ описаны на стр. 5 - 58 оригинала; грамматические правила структуры фраз Turbo C++ описаны на стр. 58 - 98 оригинала.

Грамматические правила лексики языка рассматриваются с точки зрения существованияразличных категорий слово-ориентированных языковых единиц,называемых лексемами, распознаваемых компилятором. Грамматические правила структуры фраз подробно определяют допустимые способы группирования этих лексем в выражения, операторы и прочие смысловые единицы языка.

Лексемы Turbo C++ образуются из последовательности операций, выполняемых с вашейпрограммой компилятором и препроцессором языка.

Программа на Turbo C++ начинает свое существованиекак последовательность ACSII-символов,представляющих собой ее исходный код, создаваемый нажатиями клавиш при работе в подходящем текстовом редакторе (например, в собственном редакторе Turbo C++). Базовая программная единица в Turbo C++ представляет собой файл. Обычно такойфайл соответствует файлу DOS, находящемуся в оперативной памяти или на диске и имеющему созданное по правилам DOS имя и расширение .C или . CPP.

Сначала выполняется просмотр текста программы препроцессором, который ищет в нем специальные директивы препроцессора (см. стр. 133 оригинала). Например, директива #include <включаемый_файл> добавляет (или включает) впрограмму перед фазой компиляции содержимое файла <включаемый_файл>. Препроцессор также выполняет расширение любых встреченных в программах или файлах включения макросов.

Пробельные символы

На фазе компиляции, отвечающей за распознавание лексем, файл исходного кода программы подвергается лексическому анализу (т.е. разбиению налексемы и пробелы). Пробельными будут обобщенно именоваться собственно символы пробелов, горизонтальные и вертикальныесимволы табуляции, символы новой строки и комментарии. Пробельные символы служат для обозначения мест начала и конца лексем, и сверх этой функции, для исключения из компиляции всех избыточных символов, не входящих в состав лексем. Например, следующие две последовательности,

int i; float f;

и

int i ;

float f;

лексически идентичны, а их лексический анализ в обоих случаях дает шесть лексем:

int i ; float f ;

ASCII-символы, обычно рассматриваемые как пробельные, могут входить в строки литералов, и в данном случаебудут защищены от нормального процессаразбиения на лексемыи пробелы; другими словами, они станут представлять собой часть строки:

char name[] = "Borland International";

разбивается на семь лексем, включая и лексему строки литералов "Borland International".

"Склеивание" строк символом \

Имеется специальный случай, когда передпоследним символом новойстрокинаходится символ наклонной черты влево (\). В таком случае символы наклонной черты влево и символ новой строки отбрасываются, что позволяет рассматривать две физические строки текста как единое целое.

"Borland \

International"

будет рассматриваться как "Borland International" (дополнительную информацию см. на стр. 17 оригинала, "Строковые литералы"

Комментарии

Комментарии представляют собой текстовые части, предназначенные для аннотирования программы.Комментарии используются исключительно самим программистом; передлексическим анализом они исключаются из исходного текста программы.

Существует два способа указания на комментарии: традиционный метод C и метод C++. Они оба поддерживаются Turbo C+ +, и кроме того, имеется дополнительное, опциональное расширение, позволяющее организовывать вложенные комментарии. Разрешается смешанное и комбинированное использование комментариев любого типа в программах C и C++.

Комментарии C

Традиционный комментарий C представляет собой любую последовательность символов, помещаемую послепары символов/*. Признаком конца комментарияслужитперваяпара символов* /, встретившаяся после исходной пары /*. После выполнения макрорасширения вся эта последовательность целиком, включая четыре разделительных символа комментария,заменяется на один пробел. Отметим, чтонекоторые реализации C удаляют комментарии, не заменяя их на пробелы.

Turbo C++ не поддерживает не-мобильной стратегии вставки лексем с помощью /**/. Вставка лексем в Turbo C++ выполняетсяпри помощи заданной ANSI пары символов ##, следующим образом:

#define VAR(i,j) (i/**/j) /* не будет работать */ #define VAR(i,j) (i##j) /* в Turbo C++ будет работать */

#define VAR(i,j) (i ## j) /* также будет работать */

В Turbo C++

int /* объявление */ i /* как счетчика */;

после лексического анализа даст

int i ;

то есть три лексемы: Int I ;

Вложенные комментарии

ANSI C не разрешаетвложенность комментариев. Попытка комментировать приведенную выше строку в виде

/*int /* объявление */ i /как счетчика */; */

окончится неудачей, поскольку область действия первой пары /* будет ограничена первой парой */. Это даст в результате лексического анализа

i ; */

что приведет к генерированию состояния синтаксической ошибки.

По умолчанию Turbo C++ не позволяет вложенность комментариев, однако это умолчание может быть переопределено опцией компилятора. Разрешить вложенность комментариев можно либо при помощи опции -C (компилятора командной строки), либо через меню интегрированной среды программирования O\!C\!Source Options.

Комментарии C++

Для создания вкоде C комментариеввы можете также использовать символы //. Это средство специфично для Turbo C++.

C++ позволяетсоздание размещаемого в одной строке комментария при помощи двух подряд следующихсимволов наклонной черты(//). Такой комментарий может начинаться в любой позиции строки, и включает в себя все, что расположено до символа новой строки:

class X (* // это комментарий

... *);

Разделители комментариев и пробелы

В редких случаях пробелы перед /* и // или после */, хотя и не являются синтаксически обязательными, нопозволяют избежать проблем, связанных с мобильностью. Например, код C++

int i = j//* деление на k*/k;

+m;

при лексическом анализе дастint i = j +m; а не

int i = j/k;

+m;

как это можно было бы ожидать по традиционным соглашениям C. Более удобочитаемая форма

int i = j/ /* деление на k*/ k;

+m;

позволяет избежать этой проблемы.

Лексемы

Turbo C++ распознает лексемы шести классов: ключевые слова, идентификаторы, константы, строковые литералы, операции и знаки пунктуации (также называемые разделителями). Формальное описание лексемы имеет следующий вид:

лексема:

ключевое слово

идентификатор

константа

строковый литерал

операция

знак пунктуации

Во время лексического анализа исходного кода лексемы выделяются методом, при котором из строки символов обязательно выбирается лексема максимальной длины. Например, слово external будетрассматриваться как отдельный идентификатор, а некак ключевое слово extern, за которым следует идентификатор al.

Ключевые слова

Ключевыми словами называются слова, зарезервированныедля специальных целей, которые не должны использоваться в качестве обычных имен идентификаторов. В следующих двух таблицах приводятся ключевые слова Turbo C++. Вы можете использовать опции компилятора командной строки (или опции в IDE), чтобы выбрать только ключевые словаANSI, ключевые слова UNIX и т.д. Информацию об этих опциях см. в главах 1, "Справочник IDE", и 4, "Компилятор командной строки" в Руководстве пользователя.

Все ключевые слова Turbo C++ Таблица 1.1

asm _ds interrupt short

auto else _loadds signed

break enum long sizeof

case _es near _ss

catch _export new static

cdecl extern operator struct

char far pascal switch

class float private template

const for protected this

continue friend public typedef

_cs goto register union

default huge _regparam unsigned

delete if return virtual

do inline _saverages void

double int _seg volatile

while

Расширения Turbo C++ относительно ANSI C Таблица 1.2

cdecl _export _loadds _saveregs

_cs far near _seg

_ds huge pascal _ss

_es interrupt _regparam

Ключевые слова, специфичные для C++ Таблица 1.3

catch friend operator public

class inline private template

delete new protected this

virtual

Регистровые псевдопеременные Turbo C++ Таблица 1.4

_AH _BL

_AL _BP

_AX _BX

_BH _CH

_SP

_CL _DL

_CX _DX

_DH _FLAGS

_DI _SI

Идентификаторы

Формальное определение идентификатора имеет следующий вид:

идентификатор:

не-цифра

идентификатор не-цифра

идентификатор цифра

не-цифра: одно из

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z _

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

цифра: одно из

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Ограничения состава и длины идентификаторов

Идентификаторы представляют собой произвольные имена любой длины, присваиваемыеклассам, объектам, функциям,переменным, определяемым пользователем типам данных ит.д. Идентификаторы могут содержать буквы от A до Z и от a до z, символ подчеркивания (_) и цифры от 0 до 9. Существует только два ограничения:

1. Первый символ должен являться буквой или символом подчеркивания.

Отметим, что идентификаторы в Turbo C++ значимы до любой длины.

2. По умолчанию Turbo C++ распознает только первые 32 символа в качестве значимых. Число значимых символов может быть уменьшено при помощи меню или опций командной строки, но не может быть увеличено. Используйте опцию -In TCC, либо опцию меню O\!C\!S\!Identifier Length, где 1 <= n <= 32.

Идентификаторы и учет регистра

Идентификаторы в Turbo C++ учитывают регистр, и таким образом, Sum, sum и suM - это различные идентификаторы.

Глобальные идентификаторы, импортируемые из других модулей, подчиняются тем же правилам наименования и длины значимости имени, что и обычные идентификаторы. Однако, Turbo C ++ включает в себя опциюподавления учета регистра, обеспечивающую совместимость при компоновке с модулями на языках, не учитывающих регистр. Можно отменить учет регистра для глобальных идентификаторов, установив в диалоговом поле Linker в соответствующее состояние поле Options \! Linker \! Case-Sensitive Link,либо использовав опцию командной строки /C при запуске TLINK. В таком режиме глобальные имена Sum и sum рассматриваются как идентичные, и при компоновке может быть выдано предупреждение "Duplicate symbol" ("Повторяющиеся символические имена").

Исключение из этих правил составляютидентификаторы типа pascal, которые при компоновке всегда преобразовываются к верхнему регистру.

Уникальность и контекст идентификаторов

Хотя имена идентификаторов могут быть произвольными (в пределах изложенных правил), в случае использования одного и того же имени для более чем одногоидентификаторав пределах одного контекста и разделении имиодногопространства имен возникает ошибка. Повторение имен в различных пространствах имен допустимо всегда, независимо от контекста. Правила рассматриваютсяпри обсуждении контекста, начиная со стр. 29 оригинала.

Константы

Константами называются лексемы, представляющие собой фиксированные числовые или символьные значения. TurboC++ поддерживает четыре классаконстант: сплавающей точкой, целочисленные, перечислимого типа и символьные.

Тип данных константы определяется компилятором по таким ключевым характеристикам, как числовое значениеи формат, используемые при записи константы в исходном коде. Определение формата константы показано в следующей таблице:

Константы - определение формата Таблица 1.5

константа:

константа-с-плавающей-точкой

целочисленная-константа

перечислимая-константа

символьная-константа

константа-с-плавающей-точкой:

дробная-константа <экспоненциальная-часть> <суф-

фикс-константы-с-плавающей-точкой>

последовательность-цифр экспоненциальная часть <суффикс-константы-с-плавающей-точкой>

дробная константа:

<последовательность-цифр>.<последовательность-цифр>

<последовательность-цифр>.

экспоненциальная-часть:

e <знак> последовательность-цифр

E <знак> последовательность-цифр

знак: одно из

+ -

последовательность-цифр:

цифра

последовательность-цифр цифра

суффикс-константы-с-плавающей-точкой: одно из

f l F L

целочисленная-константа:

десятичная-константа <суффикс-целочисленной-константы>

восьмеричная-константа <суффикс-целочисленной-константы>

шестнадцатиричная-константа <суффикс-целочислен-

ной-константы>

десятичная-константа:

цифра-кроме-нуля

десятичная-константа цифра

восьмеричная-константа:

0

восьмеричная-константа восьмеричная-цифра

шестнадцатиричная-константа:

0 x шестнадцатиричная-цифра

0 X шестнадцатиричная-цифра

шестнадцатиричная-константа шестнадцатиричная-цифра

цифра-кроме-нуля: одно из

1 2 3 4 5 6 7 8 9

восьмеричная-цифра: одно из

0 1 2 3 4 5 6 7

шестнадцатиричная-цифра: одно из

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

a b c d e f

A B C D E F

суффикс-целочисленной-константы:

суффикс-константы-без-знака <суффикс-длинной-константы>

суффикс-длинной-константы <суффикс-константы-без-знака>

суффикс-константы-без-знака: одно из

u U

суффикс-длинной-константы: одно из

l L

перечислимая-константа:

идентификатор

символьная-константа:

последовательность-символов-c

последовательность-символов-c:

символ-c

последовательность-символов-c символ-c

символ-c:

любой символ из исходного набора символов, за исключением символов одинарной кавычки ('), обратной наклонной черты (\) или управляющей-последовательности символа новой строки.

управляющая-последовательность: одно из

\* \' \? \\

\a \b\f \n

\o \oo\ooo \r

\t \v\Xh... \xh...

Целочисленные константы

Целочисленные константы могут быть десятичными (основание системы счисления 10), восьмеричными (основание 8)или шестнадцатиричными (основание 16). При отсутствии переопределяющих суффиксов типданныхцелочисленной константы выводится из ее значения, как показано в таблице 1.6. Отметим, что правила для десятичных и не-десятичных констант различны.

Десятичные константы

Допустимыми являются десятичные константы величиной от 0 до 4,294,967,295. Константы, выходящие за указанные пределы, вызывают ошибку. Десятичныеконстанты не могут иметь ведущие нули. Целочисленнаяконстанта с ведущим нулем рассматриваетсякак восьмеричная. Таким образом,

int i = 10; /* десятичное 10 */

int i = 010; /* десятичное 8 */

int i = 0; /* десятичное 0 = восьмеричному 0! */

Отрицательные константы- это просто константы без знака, к которым применена унарная операция минус.

Восьмеричные константы

Все константыс ведущим нулем рассматриваются как восьмеричные.Если восьмеричная константа содержит недопустимые цифры 8 или 9, выдается сообщение об ошибке. Ошибка будет также выдаваться при превышении восьмеричной константой значения 037777777777.

Шестнадцатиричные константы

Все константы, начинающиеся с 0x (или 0X) рассматриваются как шестнадцатиричные. Шестнадцатиричные константы,превышающие 0xFFFFFFFF, приводят к ошибке.

Суффиксы длинных констант и констант без знака

Если законстантой следует суффикс L (или l), то такая константа будет представлена как длинная (типа long).Аналогичным образом, суффикс U (или u) делает константу константой без знака (unsigned). Если численное значение константы превышает десятичное 65,535, независимо от используемого основаниясистемы счисления, то такая константа будет иметь тип unsigned long. Суффиксы можно указывать для одной и той же константы в произвольном порядке и набирать в любом регистре: ul, lu, UL и т.д.

Тип данных константы при отсутствии каких-либо суффиксов вообще (U, u, L или l) берется из следующей таблицы,первыйже, который удовлетворяет требованиям величины этой константы:

-----------------------------------------------------------

десятичная int, long int, unsigned long int

восьмеричная int, unsigned int, long int, unsigned long int

шестнадцатиричная int, unsigned int, long int, unsigned long int

-----------------------------------------------------------

Если константа имеет суффикс U или u, то ее тип данных будет первым из типов unsigned int, insigned long int, который удовлетворит требованиям ее величины.

Если константа имеет суффикс L или l, то ее тип данных будет первым из типов long int, unsigned long int, который удовлетворит требованиям ее величины.

Если константа имеет оба суффикса u и l (ul, lu, Ul, lU,uL, Lu, LU или UL), то она будет иметь тип данных unsigned long int.

В таблице 1.6 сведены представления целочисленных констант для всех трех систем счисления. Указанные типы данных предполагают отсутствие переопределяющих суффиксов L или U.

Целочисленные константы Turbo C++ без L или U Таблица 1.6

Десятичные константы

0 до 32,767 int

32,768 до 2,147,483,647 long

2,147,483,648 до 4,294,967,295 unsigned long

> 4294967295 Генерируется ошибка

Восьмеричные константы

00 до 077777 int

0100000 до 0177777 unsigned int

02000000 до 017777777777 long

020000000000 до 037777777777 unsigned long

> 037777777777 Генерируется ошибка

Шестнадцатиричные константы

0x0000 до 0x7FFF int

0x8000 до 0xFFFF unsigned int

0x10000 до 0x7FFFFFFF long

0x80000000 до 0xFFFFFFFF unsigned long

> 0xFFFFFFFF Генерируется ошибка

Символьные константы

Символьная константа - этоодин или более символов, заключенных в одинарные кавычки, например 'F', '=', '\n'. В C константы изодногосимвола имеюттип Int и имеют внутреннее представление16 бит, в то времякак старший байт слова заполняется нулем или знаком. В C++ константа из одного символа имеет тип char. Многосимвольные константы как в C, так и в C ++, имеют тип данных Int.

Управляющие последовательности

Для введения управляющих последовательностей,позволяющих получить визуальное представление некоторых не имеющих графическогоаналога символов, используется символ обратной наклонной черты (\). Например, в качестве одного символа новой строки можно записать константу \n.

Обратнаянаклонная черта используетсяс восьмеричными или шестнадцатиричными числами для представления ASCII-символами управляющего кода, соответствующемуэтому значению; например, '\03' вместо Ctrl-C или '\x3F' вместо вопросительного знака. В управляющей последовательности может содержаться строка длиной до трех восьмеричных илилюбое число шестнадцатиричных цифр,при условии, чтоданноезначение лежит в допустимом для типа данных char диапазоне (от 0 до 0xff для Turbo C++). Большие значения ведутк появлению ошибки компиляции "Numeric constant too large" ("числовая константа слишком велика"). Например, восьмеричное число \777 больше максимально допустимого значения \377, и вызовет генерирование ошибки. Первое же не-восьмеричноеили не-шестнадцатиричное значение, встреченное в восьмеричнойили шестнадцатиричной управляющей последовательности, означает конец данной последовательности.

В исходной версии Turbo C допускалось только три цифры шестнадцатиричной управляющей последовательности. Новые правила ANSI C, реализованные в Turbo C версии 2.0 и TurboC++, могут вызвать проблемы со старыми кодами, предполагающими преобразование только первых трех символов. Например, при использовании версии Turbo C 1.x для определения строки со звуковым сигналом (код ASCII 7), после которого следуют числовые символы, программист может написать:

printf("\x0072.1Простая операционная система");

Предполагается, что эта строка будет интерпретирована как \x007 и "2.1Простая операционная система". Однако, Turbo C++ (и TurboC версии 2.0) компилируют ее как шестнадцатиричное число \x0072 и литеральную строку ".1Простая операционная система".

Чтобы избежать этих проблем, перепишитеваш код следующим образом:

printf("\x007" "2.1Простая операционная система");

Неоднозначность может возникнуть также и в случае, когда за восьмеричной управляющей последовательностью следует невосьмеричная цифра. Например, поскольку 8 и 9не являются допустимыми восьмеричными цифрами, константа \258 будет интерпретирована какдвухсимвольнаяконстанта, составленная из символов \25 и 8.

В следующей таблице показаны допустимые управляющие последовательности.

Управляющие последовательности Turbo C++ Таблица 1.7

Последовательность Значение СимволыВыполняемая функция

\a

\b

\f

\n

\r

\t

\v

\\

0x07BELЗвуковой сигнал

0x08BSЗабой

0x0CFFПеревод бланка

0x0ALFНовая строка (перевод строки)

0x0DCRВозврат каретки

0x09HTТабуляция (горизонтальная)

0x0BVTВертикальная табуляция

0x5c\Обратная наклонная черта

Для фактического представления символа ASCII "обратная наклонная черта", используемого например в команде DOS PATH, следует записывать ее как \\.

\' 0x27 ' Одинарная кавычка (апостроф)

\" 0x22 " Двойная кавычка

\? 0x3F ? Вопросительный знак

\OлюбыеO = строка до трех восьмиричных цифр

\xH любыеH = строка шестнадцатиричных цифр

\XH любыеH = строка шестнадцатиричных цифр

-----------------------------------------------------------

Специальные двух-символьные константы Turbo C++

Turbo C++ поддерживает также двух-символьные константы (например, 'An', '\n\t' и '\007\007'). Эти константы представлены 16-битовыми значениями типаInt, где первый символ расположен в младшем байте, а второй символ - в старшем байте. Эти константы не могут быть перенесены на другие компиляторы C.

Символьные константы со знаком и без знака

В C одно-символьные константы, такие как 'A', '\t' и '\ 007', такжепредставлены 16-битовыми значениями типа Int. В этом случае происходит расширение младшего байта в старший байт по знаку; такимобразом, еслизначение превышает 127 (основание 10), то старший байт устанавливается равным -1 (=0xFF). Это свойство можно отменить, объявив, что по умолчанию тип char является unsigned (при помощи опции -R TCC, либо выбором в меню Options \! Compiler \! CodeGeneration опцию Unsigned Characters), чтоприведет к обнулению старшего байта независимо от значения младшего байта.

Широкие символьные константы (только C)

Символьная константа, которой предшествует L, называется широкой символьнойконстантой и имеет тип данных wchar_t (интегральный тип, определяемый в stdef.h). Например,

x = L 'AB';

Константы с плавающей точкой

Константа с плавающей точкой состоит из шести частей:

- десятичное целое

- десятичная точка

- десятичное дробное

- e или E и целочисленная экспонента со знаком (опционально)

- суффикс типа: f или F, либо l или L (опционально)

Десятичное целое или десятичное дробное (но не то и другое) можно опустить. Можно опустить либо десятичную точку, либо букву e (или E) с целочисленной экспонентой со знаком (но не то и другое). Эти правила позволяют выполнять запись чисел как в обычной, так и в научной (экспоненциальной) форме.

Отрицательные константыс плавающей точкой берутся как положительные константы с префиксом - унарной операцией минус (-).

Примеры:

Константа Значение

6

23.45e6 23.45 x 10

.0 0

0. 0

0

1. 1.0 x 10 = 1.0

-1.23 -1.23

-5

2e-5 2.0 x 10

10

3E+10 3.0 x 10

34

.09E34 0.09 x 10

Константы с плавающей точкой - типы данных

При отсутствии каких-либо суффиксов константы с плавающей точкой имеют тип данных double. Однако, вы можете присвоить константе с плавающей точкой тип данных float, добавив к ней суффикс f или F. Аналогичным образом, суффиксl илиL присвоит константе тип данных long double. В следующей таблице показаны диапазоны значений, которые могут принимать типы данных float, double и long double.

Размеры и диапазоны

констант с плавающей точкой Turbo C++ Таблица 1.8

Тип Размер (в битах) Диапазон значений

-38 38

float 32 3.4 x 10 до 3.4 x 10

-308 308

double 64 1.7 x 10 до 1.7 x 10

-4932 4932

long double 80 3.4 x 10 до 1.1 x 10

Перечислимые константы

Перечислимые константы представляют собой идентификаторы, определенные в объявлениях типа enum.Эти идентификаторы обычно выбираются как мнемонические обозначения для удобства обращения с данными. Перечислимые константы имеютцелочисленный тип данных. Они могут быть использованы в любых выражениях, в которых допустим целочисленныйтип данных. Используемые идентификаторы должны быть уникальными в пределах контекста объявления enum.

Значения, принимаемые перечислимыми константами,зависят от формата объявления перечислимого типа и присутствия опциональных инициализаторов. В данном примере,

enum team (* giants, cubs, dodgers *);

giants, cubs и dodgers это перечислимые константы типа team, которые могут быть назначены любым переменным типа team или любой другой переменной целочисленного типа. Значения, принимаемые перечислимыми константами,

giants = 0, cubs = 1, dodgers = 2

при условии отсутствия явных инициализаторов. В следующем примере,

enum team (* giants, cubs=3, dodgers = giants + 1 *);

константы установлены следующим образом:

giants = 0, cubs = 3, dodgers = 1

Значения констант не обязаны быть уникальными:

enum team (* giants, cubs = 1, dodgers = cubs - 1 *);

Допустимы также отрицательные инициализаторы.

Строковые литералы

Строковые литералы, известные также как строковые константы, образуют специальную категорию констант, используемых для работы с фиксированными последовательностями символов. Строковый литерал имееттип данных array ofchar и класспамятиstatic, и записываетсякак последовательность произвольного количества символов, заключенных в двойные кавычки:

"Это строковый литерал!"

Нулевая (пустая) строка записывается как "".

Символы внутри двойных кавычек могут включатьуправляющие последовательности (см. стр. 13 оригинала). Например, данный код,

"\t\t\"Имя \"\\\tАдрес\n\n"

распечатается следующим образом:

"Имя "\ Адрес

Слову "Имя " будет предшествовать два символа табуляции; слову Адрес предшествуетодин символтабуляции. Строка заканчиваетсядвумя символами новой строки. Последовательность \" обеспечивает вывод внутренних кавычек.

Строка литерала хранится в памяти как заданная последовательность символов,плюс конечный пустой символ ('\0'). Нулевая строка хранится в виде одного символа '\0'.

На фазе лексического анализа соседние строковые литералы, разделенные толькопробелами, конкатенируются. В следующем примере,

#include <stdio.h>

main()

(*

char *p;

p = "Это пример того, как Turbo C++"

" автоматически\nвыполняет для вас конкатенацию"

" очень длинных строк,\nчто позволяет получить"

" более красивые программы.";

printf(*p*);

*)

На выходе программы будет:

Это пример того, как Turbo C++ автоматически выполняет для вас конкатенацию очень длинных строк, что позволяет получить более красивые программы.

Для расширения строковой константы за границы строки в качестве символа продолжения можно использовать обратную наклонную черту (\):

put("В действительности \

это однострочная строка символов");

Константы и их внутреннее представление

ANSI C говорит о том, что размер и численный диапазон базовых типовданных( и различных их модификаций) зависят от конкретной реализации компилятора и в целом от архитектуры компьютера, на котором он установлен. Базовыми компьютерами дляTurbo C++ являются компьютеры семействаIBM PC (и совместимые с ними), поэтому выбор внутреннего представления различных типов данных в целом определяется архитектурой микропроцессоров 8088 и 80x86. В следующей таблице сведены размеры и соответствующие диапазоны значений для типов данных, определяемых в Turbo C++. Дополнительную информацию об этих типах данных см. на стр. 39 оригинала. Внутреннее представление типов данных см. на рис.1.

Типы данных, размеры и диапазоны значений Таблица 1.9

Тип Размер Диапазон Примеры применения

unsigned char8 0 до 255 Малые числа и полный

набор символов PC

char8 -128 до 127 Самые малые числа и

ASCII-символы

enum 16 -32,768 до 32,767 Упорядоченные наборы

значений

unsigned int 16 0 до 65,535 Большие числа и циклы

short int 16 -32,768 до 32,767 Счетчики, малые числа,

управление циклами

int 16 -32,768 до 32,767 Счетчики, малые числа,

управление циклами

unsigned long 32 0 до 4,294,967,295 Астрономические расстояния

long 32 -2,147,483,648 до 2,147,483,647

Большие числа, население

-38 38

float 32 3.4 x 10 до 3.4 x 10

Научные расчеты (точность

7 разрядов)

-308 308

double 64 1.7 x 10 до 1.7 x 10

Научные расчеты (точность

15 разрядов)

-4932 4932

long double 80 3.4 x 10 до 1.1 x 10

Финансовые расчеты

(точность 19 знаков)

near pointer 16 Не существует Манипулирование адресами

памяти

far pointer 32 Не существует Манипулирование адресами

памяти вне текущего

сегмента

<------- направление возрастания значимости

int \!s\!значение\! (дополнение до 2)

15 0

long int \!s\!значение \! (дополнение до 2)

31 0

----------------------

\! \!смещенный\!мантисса\!

float \!s\!порядок \! \!

31 0

--------------------------------

\! \! смещенный \! мантисса \!

double \!s\! порядок \! \!

63 0

----------------------------------------

\! \! смещенный \! \! мантисса \!

long double \!s\! порядок \! \! \!

79 0

s = знаковый бит (0 = положит, 1 = отрицат)

= позиция неявной двоичной точки

1 = целочисленный бит мантиссы: записывается в long double неявно (всегда 1) в float, double

Смещенный порядок (нормализованные значения): float:127 (7FH)

double:1023 (3FFH)

long double: 16,383 (3FFFH)

Рис.1.1 Внутренние представления типов данных

Выражения с константами

Выражение с константами это выражение, вычисление которого даетв результате константу (причем лежащую в диапазоне, определенном для констант данного типа). Вычисление выражений с константами выполняется так же, как и обычных выражений. Выражения с константами можно использовать везде, гдедопускается использование самих констант. Синтаксис выражений сконстантами следующий:

выражение-с-константами:

условное-выражение

Выражения с константами не могут содержать приводимых ниже операций, если эти операции не содержатся в операнде операции sizeof:

- присваивание

- декремент

- вызов функции

- запятая

Описание операций

Операциями называются лексемы, вызывающие некоторые вычисления спеременными ипрочими объектами, указанными в выражении. Turbo C++ имеетособенно богатый набор операций, включающий в себя помимо обычных арифметических и логических операций средства манипуляции с данными на битовом уровне, доступа к компонентам структур иобъединений, а такжеоперации с указателями (установка и обращение по ссылке).

Расширения C++ предлагают дополнительные операции для доступа к компонентам класса и их объектам, атакже механизм перегрузки операций. Перегрузка позволяет переопределять действие любых стандартных операций применительно к объектам заданного класса. В данном разделе мы ограничимся рассмотрением стандартных операций TurboC++. Перегрузка рассматривается, начиная со стр.124 оригинала.

После определения стандартных операций мы обсудим типы данных и объявления, а также объясним, как они влияют на действие каждой операции. Затем мы перейдем к рассмотрению синтаксиса построения выражений с помощью операций, пунктуаторов и объектов.

Операции в Turbo C++ определяются следующим образом:

операция: одно из

[] () . -> ++ --

& * + - тильда !

sizeof / % << >> <

> <= >= == != ^

\! && \!\! ?: = *=

/= %= += -= <<= >>=

&= ^= \!= , # ##

Операции # и ## используются только препроцессором (см. стр. 133 оригинала).

Следующие операции являются специфичными для C++:

:: .* ->*

За исключением операций [], () и ?:, служащих для записи выражений в скобках, многосимвольные операции рассматриваются в качестве одной лексемы. Лексема одной и той же операции может иметьнесколько интерпретаций, в зависимости от контекста. Например,

A * B Умножение

*ptr Обращение по ссылке

A & B Поразрядное И

&A Операция адресации

int & Модификатор указателя (C++)

label: Метка оператора

a ? x : y Условный оператор

void func(int n); Объявление функции

a = (b+c)*d; Выражение со скобками

a, b, c; Выражение с запятой

func(a, b, c); Вызов функции

a = -b; Поразрядное вычитание (дополнение до

единицы)

-func() (*delete a;*) Деструктор (C++)

Унарные операции

& Операция адресации

* Операция обращения по ссылке

+ Унарный плюс

- Унарный минус

тильда Поразрядное дополнение (дополнение до

единицы)

! Логическое отрицание

++ Префикс: пред- инкремент;

Постфикс: пост- инкремент

-- Префикс: пред- декремент;

Постфикс: пост- декремент

Бинарные операции

Операции типа сложения + Бинарный плюс (сложение)

- Бинарный минус (вычитание)

Операции типа умножения * Умножение

/ Деление

% Остаток от деления

Операции сдвига << Сдвиг влево

>> Сдвиг вправо

Поразрядные операции & Поразрядное И

^ Поразрядное исключающее ИЛИ

\! Поразрядное включающее ИЛИ

Логические операции && Логическое И

\!\! Логическое ИЛИ

Операторы присваивания = Присваивание

*= Присвоить произведение

/= Присвоить частное

%= Присвоить остаток

+= Присвоить сумму

-= Присвоить разность

<<= Присвоить сдвиг влево

>>= Присвоить сдвиг вправо

&= Присвоить поразрядное И

^= Присвоить поразрядное исключающее

ИЛИ

\!= Присвоить поразрядное ИЛИ

Операции отношения < Меньше

> Больше

<= Меньше или равно

>= Больше или равно

Операции равенства == Равно

!= Не равно

Операции выбора . Прямой селектор компонента компонента -> Косвенный селектор компонента

Операции с компонентами :: Доступ/разрешение контекста класса .* Обращение через указатель

к компоненту класса

->* Обращение через указатель

к компоненту класса

Условные операции a ? x : y "Если a то x иначе y"

Операция запятой , Вычислить, например, a, b, c слева - направо

Функции этих операций,также как их синтаксис, приоритет и свойства ассоциативности рассматриваются, начиная со стр. 73 оригинала.

Пунктуаторы

В TurboC++ пунктуаторы, также называемые разделителями, определяются следующим образом:

пунктуатор: одно из

[ ] ( ) (* *) , ; : ... * = #

Квадратные скобки

[] (открывающая и закрывающая квадратные скобки) указывают на индексы одно- и многомерных массивов:

char ch, str[] = "Stan"

int mat[3][4]; /* матрица 3 x 4 */

ch = str[3]; /* 4-й элемент */

...

Круглые скобки

() (открывающая и закрывающая круглыескобки) группируют выражения, выделяют условные выражения и указывают на вызовы функций и параметры функций:

d = c * (a + b); /* переопределение нормального приоритета */

/* выполнения операций */

if (d == z) ++x; /* важно при использовании условных операций */

func(); /* вызов функции без аргументов */

int (*fptr)(); /* объявление указателя функции */

fptr = func; /* отсутствие () означает указатель функции */

void func2(int n); /* объявление функции с аргументами */

Рекомендуетсяиспользовать круглые скобки в макроопределениях, что позволит избежать возможных проблем с приоритетами операций во время расширения:

#define CUBE(x) ((x) * (x) * (x))

Использование круглых скобок для изменения нормальных приоритетов операцийи правил ассоциативности см. на стр.76 оригинала.

Фигурные скобки

(**) (Открывающие и закрывающие фигурныескобки) обозначают начало и конец составного оператора:

if (d == z)

(*

++x

func();

*)

Закрывающая фигурная скобка служит терминатором составного оператора, поэтому (;) (точка с запятой) после *) не требуется, за исключением структур или объявлений классов. Часто точка с запятой недопустима, как например в случае

if (оператор)

(**); /* недопустимое использование точки с запятой */

else

Запятая

Запятая (,) отделяет элементы списка аргументов функции:

void func(int n, float f, char ch);

Запятая часто используется как операция в "операции с запятой". Обе эти операции являются допустимыми, но для различения их вы должны использовать круглые скобки:

func(i, j); /* вызов функции с двумя аргументами */

func((exp1, exp2), (exp3, exp4, exp5)); /* также вызов функции с двумя аргументами */

Точка с запятой

Точка с запятой (;) служит терминатором оператора. Любое допустимое выражениеС (включая и пустое выражение), за которым следует (;), интерпретируется как оператор, называемый оператором выражения. Выражениевычисляется, а его значение отбрасывается. Если такое выражение не имеетпобочных эффектов, то TurboC++ может его проигнорировать.

a + b; /* a + b вычисляется, но полученное значение теряется */

++a; /* имеется побочный эффект для a, но результат ++a */

/* теряется */

; /* пустое выражение = нулевой оператор */

Точки сзапятой частоиспользуются для создания пустых операторов:

for (i = 0; i < t; i++)

(*

;

*)

Двоеточие

Двоеточие (:) служит для обозначения оператора с меткой:

stsrt: x=0;

...

goto stsrt;

...

switch (a)(*

case 1: puts("Первый");

break;

case 2: puts("Второй");

break;

...

default: puts("Ни тот, ни другой!");

break;

*)

Метки рассматриваются на стр.92 оригинала.

Многоточие

Многоточие (...) представляет собой три последовательно расположенные точки без пробелов между ними. Многоточия используются в списках формальных аргументовпрототипов функций для обозначения переменногочисла аргументов, либо аргументов с изменяющимся типом:

void func(int n, char ch,...);

Данное объявление указывает, что func будет определена таким образом, что вызовы ее должны содержать как минимум два аргумента, int и char,но также могут иметь и любое число дополнительных аргументов.

В С++ запятую, предшествующую многоточию, можно опустить.

Звездочка (объявление указателя)

Звездочка (*) в объявлении переменной обозначает создание указателя на тип:

char *char_ptr; /* объявление указателя на тип char */

Можно объявить указатели с несколькими уровнями косвенности, что обозначается соответствующим количеством звездочек:

int **int_ptr; /* указатель на указатель на int */

double ***double_ptr /* указатель на указатель на указатель на тип double */

Звездочка также используется в качестве операции обращения через указатель, либо операции умножения:

i = *int_ptr;

a = b * 3.14;

Знак равенства (инициализатор)

Знак равенства (=) разделяет объявления переменных от списков инициализации:

char array[5] = (* 1, 2, 3, 4, 5 *);

int x = 5;

В функциях С никакой код не может предшествовать никаким объявлениям переменных. В С++ объявления любого типа могут находиться (с некоторыми ограничениями) в любой точке внутри кода.

В списке аргументов функции С++ знак равенства указывает на значение параметра по умолчанию:

int f(int i = 0) (* ... *) /* параметр i имеет значение по умолчанию ноль */

Знак равенства используется также как операция присвоения в выражениях:

a = b + c;

ptr = farmalloc(sizeof(float)*100);

Знак фунта (директива препроцессора)

Знак фунта (#) означает директиву препроцессора, если она является первым не-пробельным символом встроке. Он задает действие компилятора, не обязательно связанное с генерацией кода. Более подробно директивы препроцессора описаны на стр.133 оригинала.

# и ## (двойной знак фунта) также используются как операции замены и слияния лексем на фазе сканирования кода препроцессором.

Объявления

В данном разделе кратко рассматриваются концепции, связанные с объявлениями: объектов, типов, классов памяти, контекста, видимости, продолжительности и типом компоновки.Преждечем перейти к рассмотрению полного синтаксиса объявления, важно иметь общее представление об этих понятиях.

Контекст, видимость, продолжительность и тип компоновки определяют части программы,из которых могут быть сделаны допустимые ссылки на идентификатор сцельюдоступа к соответствующему объекту. Контекст обсуждаетсяна стр.29 оригинала, видимость - на стр.30; продолжительность рассматривается, начиная со стр. 31, а тип компоновки - на стр.32.

Объекты

Объектом называется идентифицируемая область памяти, которая может содержать фиксированное значение переменной (или набор таких значений). (Используемое в данном случае слово "объект" не следует путать с более общим термином, используемым в объектно-ориентированных языках - см. главу 5, "Введение в С++" в документе "Начало работы".) Каждая величина имеет связанное с ней имя и тип (который также называют типом данных). Имя используется для доступа к объекту. Имя может являться простым идентификатором, либо сложнымвыражением, уникальным образом "указывающим" на данный объект.

Тип используется для

- для определения требуемого количества памяти при ее исходном распределении,

- для интерпретации битовых коды, находимых в объектах при последующих к ним обращениях,

- а также в многочисленных ситуациях контроля типа, требуемого для обнаружения возможных случаев недопустимого присваивания.

Turbo C++ поддерживает многие стандартные (предопределенные), а также определяемые пользователем типы данных, включая целочисленныетипы разных размеров, со знаком и без него, числа с плавающей точкой различной точности представления, структуры, объединения, массивыи классы. Кроме того, имеется возможность устанавливать указатели на большинствоэтих объектов и манипулировать ими со многими моделями памяти.

Стандартные библиотеки Turbo C++, а также ваши собственные программы и файлы заголовковобеспечиваютоднозначные идентификаторы (или выводимые из них выражения) и типы, таким образом, что Turbo C++ можетнепротиворечиво выполнять доступ, интерпретировать и (возможно) изменять битовые коды в памяти, соответствующей каждому активному объекту вашей программы.

Объявления устанавливают необходимыесоотношения распределенияпамятимежду идентификаторами и объектами. Каждое объявление связываетидентификатор с некоторым типом данных. Большинство объявлений, известных как объявления определения, также задает создание (т.е. где и когда) объекта; иначе говоря, распределениефизической памяти и ее возможную инициализацию. Прочие объявления, называемые объявлениями ссылки, просто делают указанные в них идентификаторы известными компилятору. Один и тот же идентификатор может иметь множество объявлений ссылки, особенно в многофайловых программах, однако для каждого идентификатора допустимо только одно объявление определения.

Вообще говоря, идентификатор не может быть правильно использован в программе до соответствующей ему точки объявления в исходном коде. Допустимыми исключениямииз этого правила, известными как ссылки вперед, являютсяметки, структуры, объединения и вызовы необъявленных функций.

Именующие выражения (Lvalues)

Именующее выражение представляет собой локатор объекта, выражение, которое обозначает объект. Примером именующего выражения может служить *P, где P это выражение, дающее непустой указатель. Модифицируемое именующее выражение -это идентифицирующее выражение, относящееся к объекту, к которому возможен доступ и допустимо его изменение в памяти. Указатель константы const, например, не является модифицируемым именующим выражением. Указатель на константуможетбыть изменен (а подлежащее обращению по этому указателю значение - не может).

Исторически в слове Lvalues буква L означает "левый"; это означает, что Lvalue допускается в левой части (апринимающей части) оператора присваивания. Здесь в левой части оператора присваивания допустимы только модифицируемые именующие выражения. Например, если a и b - это не являющиеся константами целочисленные идентификаторы с правильно распределеннымидля них областями памяти, тооба они являются модифицируемыми именующими выражениями, и присваиваниятипа a = 1;и b = a + b; вполне допустимы.

Значения переменной (Rvalues)

Выражение a + b не можетявляться именующим выражением, и выражение типа a + b = a недопустимо, поскольку выражение в левой части не относится кобъекту. Такие выражения часто называют значением переменной (значение правой части выражения).

Типы и классы памяти

Для связи идентификаторов с объектами требуется, чтобы каждый идентификаторимел как минимум два атрибута: класс памяти и тип (иногда его называют типомданных). КомпиляторTurboC++ определяет эти атрибуты появным или неявным объявлениям в исходном коде программы.

Класс памяти задает размещение объекта (сегмент данных, регистр, куча или стек) и продолжительность его времени существования (все время работы программы, либо же при выполнении некоторых конкретных блоков кода). Класспамятиможет быть установлен синтаксисом объявления, расположением в исходном коде или обоими этими факторами.

Тип, как говорилосьвыше,определяет размер памяти, распределяемый объекту, и то, каким образом программа будет интерпретировать битовыекоды, находящиесяв памяти, распределенной объекту. Типданныхможнорассматриватькак множество значений (часто зависимо от реализации), которые может принимать идентификатор данного типа, совокупно с множеством операций, выполнениекоторых допустимо для значений этого типа. Специальная операциявремени компиляции,sizeof, позволяет определить размер в байтах любого стандартного или определяемого пользователемтипа данных; дополнительную информацию об этой операции см. на стр. 81 оригинала.

Контекст

Контекстом идентификатора называется часть программы, в которой данный идентификатор может быть использован для доступа к связанному сним объекту. Существует пять категорий контекста: блок (или локальный), функция, прототип функции, файл и класс (только для С++). Контекст зависит от того, как и где объявлены идентификаторы.

Контекст блока

Контекст идентификатора в случае контекста типаблока (или локального контекста) начинается в точке объявления и заканчивается в конце блока, содержащего данное объявление (такой блокназывается объемлющимблоком). Объявления параметров в определении функции также имеют контекст типа блока и ограничены контекстом блока, где эта функция определена.

Контекст функции

Единственными идентификаторами, имеющими контекст типа функции, являются метки операторов. Именаметок могут быть использованыв операторах goto влюбой точке функции,где объявлена данная метка. Метки объявляютсянеявно; для этого записывается имя_метки: и за ним оператор. Имена меток в пределах функции должны быть уникальными.

Контекст прототипа функции

Идентификаторы, объявленные в списке объявлений

параметров в прототипе функции (не являющиеся частью определения функции) имеют контекст прототипа функции.Конец этого контекста совпадает с концом прототипа функции.

Контекст файла

Идентификаторы с контекстомфайла, называемые часто глобальными, объявляются вне всех блоков и классов; их контекст лежит между точкой объявления и концом исходного файла.

Контекст класса (С++)

Классом можно считать именованный набор компонентов, включая сюда структуры данных и действующие с ними функции. Контекст класса относится, за некоторыми исключениями, к именам компонентов конкретного класса. Классы и ихобъекты имеют множество специальных правил доступа и определения контекста; см. стр. 102 - 113 оригинала.

Контекст и пространства имен

Пространство имен - это контекст, в пределах которого идентификатордолженбыть уникальным. В С существует четыре раздельных класса идентификаторов:

1. Имена меток операторов goto. Эти имена должны быть уникальными в пределах функции, в которой они объявлены.

2. Теги структур, объединений и перечислимых данных. Они должны быть уникальными в пределах блока, в котором они определены. Теги, объявленные вне какой-либо функции, должны быть уникальными относительно всех тегов, определенных вовне.

В С++ структуры, классы и перечислимые данные относятся к одному и тому же пространству имен.

3. Имена компонентовструктур и объединений. Они должны быть уникальными в пределах структуры или блока, в которомони определены. На тип или смещение с одним и тем же именем в различных структурах ограничений не существует.

4. Переменные, определения типа и компоненты перечислимых данных. Они должны бытьуникальными вконтексте, где они определены. Идентификаторы, объявленные внешними, должны быть уникальными среди переменных, объявленных вовне.

Видимость

Видимостью идентификатора называется область исходного кода программы, из которого допустим нормальный доступ к связанному с идентификатором объекту.

Обычно контекст и видимость совпадают, однако бывают случаи, когда объект временно скрыт вследствие наличия идентификатора с тем же именем. Объект при этом не прекращает своего существования, но исходный идентификатор не может служить для доступа к нему до тех пор, пока не закончится контекст дублирующего идентификатора.

Видимость не может выходить за пределы контекста; но контекст может превышать видимость.

...

(*

int i; char ch; // автоматическое распределение по умолчанию

i = 3; // int i и char ch в контексте и видимы

...

(*

double i;

i = 3.0e3; // double i в контексте и видима

// int i в контексте, но скрыта

ch = 'A'; // char ch в контексте и видима

*)

// double i вне контекста

i += 1; // int i видима и равна 4

... // char ch все еще в контексте и видима

// и равна 'A'

*)

... // int i и char ch вне контекста

И снова, специальные правила действуют в отношение скрытых имен классов и имен компонентов классов: специальные операции С++ позволяют доступ к скрытымидентификаторам при определенных условиях (см. стр.103 оригинала).

Продолжительность

Продолжительность, близко связаннаяс классом памяти, определяет продолжительность периода, в течение которого объявленным идентификаторам соответствуют распределенные в памяти реальные физические объекты. Такжеделается различие между объектами времени компиляции и времени выполнения. Например, переменным, в отличие от определяемых типов (typedefs) и типов, память непосредственно во время выполнения не распределяется. Существует три вида продолжительности: статическая, локальная и динамическая.

Статическая продолжительность (static)

Объекты со статическойпродолжительностью жизни получают распределение памяти сразу жепри начале выполнения программы; такоераспределение памяти сохраняется до выхода из программы. Объекты со статической продолжительностью обычно размещаются в фиксированныхсегментах данных, распределенных в соответствии с используемой моделью памяти. Все функции, независимо от того,где они определены, являются объектами состатической продолжительностью. Также статическую продолжительность имеютвсе переменные сфайловым контекстом. Прочим переменным может быть задана статическая продолжительность, еслииспользовать явные спецификаторы класса памяти static или extern.

При отсутствии явного инициализатора, либо вС++ конструктора, объекты со статической продолжительностью инициализируются в ноль (или пустое значение).

Статическую продолжительность не следует путать с файловым или глобальным контекстом. Объектможетиметьстатическую продолжительность и при этом локальный контекст.

Локальная продолжительность (local)

Объект с локальной продолжительностью всегда имеет локальный контекст, поскольку он не существует вне своего объемлющего блока. Обратное неверно: объект слокальным контекстом может иметь статическую продолжительность.

Объектыс локальнойпродолжительностью жизни, иначе

называемые динамическими локальнымипеременными, менее надежны. Они создаются в стеке (или в регистре) при входе в объемлющий их блок или функцию. При выходе программы из такого блока или функции они уничтожаются. Объекты с локальной продолжительностью должны быть инициализированы явно;в противном случае их исходное содержимое непредсказуемо. Объекты с локальной продолжительностью всегда должны иметь локальный контекст или контекст функции.При объявлении переменных локальной продолжительности можно использовать спецификатор класса памяти auto, однако он является избыточным, поскольку auto для переменных, объявленных в блоке, всегда является умолчанием.

При объявлении переменных (например, int, char, float) спецификатор класса памяти register такжеподразумевает auto, однако компилятору при этом передается запрос (или рекомендация) о том, что при возможности данный объект желательно разместить в регистре. Turbo C++можно установить таким образом, чтобы он распределял регистрлокальной интегральной переменнойили переменной типа указатель, если какой-либо регистр свободен. Если свободных регистров нет, то переменная распределяется как auto, или динамический локальный объект, без выдачи предупреждения или генерации ошибки.

Динамическая продолжительность (dynamic)

Объекты с динамической продолжительностью жизни создаются и разрушаются конкретными вызовами функций при выполнении программы. Им распределяется памятьиз специального резерва памяти, называемого кучей, при помощи либо стандартных библиотечных функций, какнапример malloc, либо при помощи операции С++ new. Соответствующая отмена распределения выполняется при помощи free или delete.

Единицы трансляции

Термин единица трансляции относится к файлу исходного кода вместе с включаемыми файлами, но безисходных строк, опущенных условными директивами препроцессора. Синтаксически единица трансляции определяется как последовательность внешних объявлений:

единица-трансляции:

внешнее-объявление

единица-трансляции внешнее-объявление

внешнее-объявление:

определение-функции

объявление

Слово external имеет в С несколько значений; в данном случае оно относится к объявлениям, находящимся вне каких-либо функций, и которые, следовательно, имеют контекст файла. (Отдельным свойством является внешний тип компоновки; см.следующий раздел, "Компоновка".) Любое объявление, также резервирующее память для объекта или функции, называется определением (или объявлением определения). Более подробную информацию см. в разделе "Внешние объявления и определения" на стр.36 оригинала.

Компоновка

Выполняемая программа обычно создается компиляцией нескольких независимых единиц трансляции, а затем компоновкой получившихся объектных файлов с уже существующими библиотеками. Проблема возникает, когда один и тот же идентификатор объявлен в разных контекстах (например, в различных файлах), либо объявлен более одного раза в одном и том же контексте. Компоновка это процесс, который позволяетправильно связатькаждое вхождение идентификатора с одним конкретным объектом или функцией. Все идентификаторы имеют один из трех атрибутовкомпоновки, тесно связанных с их контекстом: внешняя компоновка, внутренняя компоновка или отсутствие компоновки. Эти атрибуты определяются местоположением и форматом объявлений, а также явным (или неявным по умолчанию) использованием спецификатора класса памяти static или extern.

Каждое вхождение конкретного идентификатора с типом компоновки external представляет тот же самый объект или функцию во всем множестве файлов и библиотек, составляющих программу. Каждое вхождение конкретного идентификатора с типом компоновки internal представляет тот же самый объект или функцию только в пределах одного файла. Идентификаторы с типом компоновки no (отсутствие) представляет уникальные элементы программы.

Ниже приводятсяправила внешней (external) и внутренней (internal) компоновки:

1. Любой идентификатор объекта или файла, имеющий файловый контекст, будет иметь внутренний тип компоновки, если его объявление содержит спецификатор класса памяти static.

Для С, если один и тот же идентификатор в пределах одного файла появляется и с внутренним, и с внешним типом компоновки, то идентификатор будет иметь внутренний тип компоновки.

2. Если объявление идентификатора объекта или функции содержит спецификатор класса памяти extern, то идентификатор имеет тот же тип компоновки, что и видимое объявление идентификатора с файловым контекстом. Если такого видимого объявления не имеется, то идентификатор будет иметь внешний тип компоновки.

3. Если функция объявлена без спецификатора класса памяти, то ее тип компоновки определяется, как если бы был использован спецификатор класса памяти extern.

4. Если идентификатор объекта с файловым контекстом объявлен без спецификатора класса памяти, то идентификатор имеет внешний тип компоновки.

Следующие идентификаторы не имеют атрибута типа компоновки:

1. Любой идентификатор, объявленный иначе, чем объект или функция (например, идентификатор typedef).

2. Параметры функции.

3. Идентификаторы с контекстом блока в случае объектов, объявленных без спецификатора класса памяти extern.

Синтаксис объявления

Все шесть взаимосвязанных атрибута (класс памяти, тип, контекст, видимость,продолжительность и тип компоновки) могут быть разными способами определены при помощи объявлений.

Объявления могут быть объявлениями определения(их обычно просто называют объявлениями) и объявлениями ссылки (иногда называемыми неопределяющими объявлениями). Объявление определения, как и следует из названия, выполняет две функции, объявления и определения; неопределяющие же объявления требуют наличия где-либо далеев программе определений. Объявление ссылки просто вводит в программу одно или более имен идентификаторов.Определение фактически распределяет объекту память и связывает идентификатор с этим объектом.

Предварительные определения

СтандартANSI C вводит новуюконцепцию: предварительное определение. Любое объявление внешних данных, не имеющее спецификаторакласса памяти и инициализатора, рассматривается как предварительное определение. Еслиобъявленный идентификатор появляется в последующемопределении, то предварительное определение рассматривается,как если бы имелся спецификатор класса памяти extern .Другими словами, предварительное определение становится простым объявлением ссылки.

Если достигнут конец единицы трансляции, а для идентификатора так и не было встречено определения с инициализатором, то предварительное определение становится полным определением, а для определенного таким образом объекта резервируется неинициализированная (заполненнаянулями) область памяти. Например,

int x;

int x; /* допустимо, резервируется одна копия x */

int y;

int y = 4; /* допустимо, y инициализируется значением 4 */

int z = 5;

int z = 6; /* недопустимо, т.к. оба определения

инициализированы */

Возможные объявления

В число объектов, которые могут быть объявлены, входят:

- переменные

- функции

- классы и компоненты классов (С++)

- типы

- теги структур, объединений и перечислимых данных

- компоненты структур

- компоненты объединений

- массивы прочих типов

- перечислимые константы

- метки операторов

- макросы препроцессора

Полный синтаксис объявлений показан в следующих таблицах. Рекурсивная природа синтаксиса описателей позволяет создавать сложные описатели. Для улучшения читаемости мы пошли на использование определяемого типа (typedef).

Синтаксис объявлений Turbo C++ Таблица 1.10

объявление:

<спецификаторы-объявления> <список-деклараторов>

объявление-asm

объявление-функции

спецификация-типа-компоновки

спецификатор-объявления:

спецификатор-класса-памяти

спецификатор-типа

спецификатор-функции

friend (только для С++)

typedef

спецификаторы-объявления:

<спецификаторы-объявления> спецификатор-объявления

спецификатор-класса-памяти:

auto

register

static

extern

спецификатор-функции: (только для С++)

inline

virtual

спецификатор-типа:

имя-простого-типа

спецификатор-класса

спецификатор-перечислимых-данных

спецификатор-усовершенствованного-типа

const

volatile

имя-простого-типа:

имя-класса

имя-typedef

char

short

int

long

signed

unsigned

float

double

void

спецификатор-усовершенствованного-типа:

ключ-класса идентификатор

ключ-класса имя-класса

enum имя-перечислимых-данных

ключ-класса: (только для С++)

class

struct

union

список-перечислимых-данных:

нумератор

список-нумераторовнумератор

нумератор:

идентификатор

идентификатор = выражение-типа-константы

выражение-типа-константы:

условное-выражение

спецификация-типа-компоновки: (только для С++)

extern строка (* <список-объявления> *)

extern строка объявление

список-объявления:

объявление

список-объявления объявление

Для следующей таблицы отметим, что на количество и порядок модификаторов и квалификаторов наложены ограничения. Кроме того, перечисленные модификаторыявляются единственнымдополнением синтаксиса декларатора, не входящим в стандарт ANSI C и С++. Каждый модификатор подробно описан, начиная со стр.46 оригинала.

Синтаксис декларатора Turbo C++ Таблица 1.11

список-декларатора:

инициализатор-декларатор

список-декларатораинициализатор-декларатор

инициализатор-декларатор:

имя-декларатора

список-модификаторов

операция-указателядекларатор

декларатор (список-объявления-параметров)

<список-со-квалификаторов>

(список-со-квалификаторов - только для С++)

декларатор [<выражение-типа-константы>]

список-модификаторов:

модификатор

список-модификаторов модификатор

модификатор:

cdecl

pascal

interrupt

near

far

huge

операция-указателя:

* <список-со-квалификаторов>

& <список-со-квалификаторов> (только для С++)

имя-класса = *<список-со-квалификаторов> (только для C++)

список-со-квалификаторов:

со-квалификатор <список-со-квалификаторов>

со-квалификатор:

const

volatile

имя-декларатора:

имя

имя-класса (только для С++)

имя-класса (только для С++)

имя-typedef

имя-типа:

спецификатор-типа <абстрактный-декларатор>

абстрактный-декларатор:

операция-указателя <абстрактный-декларатор>

<абстрактный-декларатор> (список-аргументов-объявления) <список-со-квалификаторов>

<абстрактный-декларатор> [<выражение-типа-константы>]

список-объявления-аргументов:

<список-объявления-арг>

список-объявления-арг, ...

<список-объявления-арг>...(только для С++)

список-объявления-арг:

объявление-аргументов

список-объявления-арг объявление-аргументов

объявление-аргументов:

спецификаторы-объявления декларатор

спецификаторы-объявления декларатор = выражение (только для С++)

спецификаторы-объявления <абстрактный-декларатор>

спецификаторы-объявления <абстрактный-декларатор> =выражение (только для С++)

определение-функции:

<спецификаторы-объявления> декларатор <инициализатор>

тело-функции

тело-функции:

составной оператор

инициализатор:

= выражение

= (список-инициализаторов)

(список-выражений) (только для С++)

список-инициализаторов:

выражение

список-инициализаторов , выражение

(список-инициализаторов<,>)

Внешние объявления и определения

Спецификаторы класса памяти auto и registerво внешнем объявлении появиться не могут (см. "Единицы трансляции"). Для каждого идентификатора в единице трансляции, объявленной с внешним типомкомпоновки, может существовать не более одного внешнего определения.

Внешнее определение - это внешнее объявление, которое также определяет объект или функцию;таким образом, оно также распределяет память. Если идентификатор, объявленный с внешним типомкомпоновки, используется в выражении (не являющемся частью операции sizeof), то во всей программе должно иметьсяв точности одно внешнее определение данного идентификатора.

Turbo C++ позволяет затем переобъявление внешних имен, таких как массивы, структуры и объединения, добавляя информацию к ранее выполненным объявлениям. Например,

int a[] // нет размера

struct mystruct; // только тег, без объявления компонентов

...

int a[3] = [1, 2, 3]; // задание размера и инициализация

struct mystruct (*

int i, j;

*); // добавление деклараторов компонентов

Объявления классов Turbo C++ (только С++) Таблица 1.12

спецификатор-класса:

заголовок-класса (<список-компонентов>)

заголовок-класса:

ключ-класса <идентификатор> <базовый-спецификатор>

ключ-класса имя-класса <базовый-спецификатор>

список-компонентов:

объявление-компонента <список-компонентов>

спецификатор-доступа : <список-компонентов>

объявление-компонента:

<спецификаторы-объявления><список-декларатора-компонентов>;

определение-функции <;>

квалифицированное-имя;

список-декларатора-компонентов:

декларатор-компонента

список-декларатора-компонентов, декларатор-компонента

декларатор-компонента:

декларатор <pure-спецификатор>

<идентификатор> : выражение-типа-константы

pure-спецификатор:

=0

базовый-спецификатор:

:базовый-список

базовый-список:

базовый-спецификатор

базовый-список, базовый-спецификатор

базовый-спецификатор:

имя-класса

virtual <спецификатор-доступа> имя-класса

спецификатор-доступа Юvirtual> имя-класса

спецификатор-доступа:

private

protected

public

имя-функции-преобразования:

operator имя-типа-преобразования

имя-типа-преобразования:

спецификация-типа <операция-указателя>

инициализатор-конструктора:

: список-инициализаторов-памяти

список-инициализаторов-памяти:

инициализатор-памяти

инициализатор-памяти, список-инициализаторов-памяти

инициализатор-памяти:

имя-класса (<список-аргументов>)

идентификатор (<список-аргументов>)

имя-функции-операции:

operator операция

операция: одно из

new delete sizeof

+ - * /% ^

& \! != <>

+= -= *= /=%= ^=

&= \!= << >>>>= <<=

== != <= >=&& \!\!

++ -- , ->*-> ()

[] .*

Спецификаторы типа

Спецификатор типа с одним или более опциональным модификатором используется для задания типа объявляемого идентификатора:

int i; // объявление i как целого со знаком

unsigned char ch1, ch2; // объявление двух символьных без знака

По устоявшейся традиции, если спецификатор типа опущен, то по умолчанию назначается тип signed int (или, что эквивалентно, int). Однако, в С++ встречаются ситуации, когда отсутствие спецификатора типа ведет к синтаксической неоднозначности, поэтому в практике работы с С++ используется явный ввод всех спецификаторов типа int.

Таксономия типа

Существует четыре базовые категории типа: void, scalar, function и aggregate. Типы scalar и aggregate могут далее подразделяться следующим образом:

- Scalar: арифметический, перечислимый, указатель и в С ++ ссылки

- Aggregate: массив, структура, объединение и в С++ класс

Типы делятся на фундаментальные и производные. К фундаментальным относятся: void, char, int, float и double совместно с short, long, signed, а также некоторые варианты с ними unsigned. Производные типы включают в себя указатели и ссылки на другие типы,массивы других типов, типы функций, типы классов, структуры и объединения.

С++: Объект класса может, например, содержать некоторое число объектов различных типов вместе сфункции манипуляции этими объектами, плюс механизм контроля доступа и наследования от других классов.

Задав не-пустойтип type (с некоторыми предосторожностями), можно объявлять производные типы следующим образом:

Объявление типов Таблица 1.13

type t; Объект типа type

type

type

array[10]; Десять типов: array[0]-array[9]

*ptr; ptr это указатель типа

type

type

&ref=t; ref = ссылка на тип (C++)

func(void); func возвращает значение типа type

void func1(type t); func1 принимает параметр типа type

struct st (type t1; type t2); структура st содержит два типа

Ниже показано, как производные типы могут быть объявлены в пределах класса:

class cl (* // класс cl содержит указатель ptr на тип, плюс

// функцию, принимающую параметр type (C++)

type *ptr;

public:

void func(type*);

Тип void

Void это специальный спецификатор типа, указывающий на отсутствие каких-либо значений. Он задается в следующих ситуациях:

- Пустой список параметров в объявлении функции:

int func(void); // функция не принимает аргументов

С++ обрабатывает 0 специальным образом. См. раздел "Объявления и прототипы" на стр.60 и примеры кода на стр.61 оригинала.

- Когда объявленная функция не возвращает значений:

void func(int n); // возвращаемое значение отсутствует

- В качестве родового указателя. Указатель на void является родовым указателем на все что угодно:

void *ptr; // далее ptr может быть установлен на любой

// объект

- Выражения с проверкой типа:

extern int errfunc(); // возвращает код ошибки

...

(void) errfunc(); // значение возврата теряется

Фундаментальные типы

signed и unsigned - это модификаторы, применяемые к интегральным типам.

Фундаментальные спецификаторы типа создаются из следующих ключевых слов:

char int signed

double long unsigned

float short

На базе этих ключевых слов вы можете построить интегральные типы и типы с плавающей точкой, которые в совокупности называются арифметическими типами. Включаемый файлlimits.h содержит определения диапазонов значений для всех фундаментальных типов.

Интегральные типы

Типы char, short, int и long, а также их варианты unsigned называются интегральными типами. Ниже приводятся спецификаторы интегральных типов с помещенными в той же строке синонимами.

Интегральные типы Таблица 1.14

char,signed char Если по умолчанию char установлен как signed, то это синонимы

unsigned char

char,unsigned char Если по умолчанию char установлен как

unsigned, то это синонимы

signed char

int,signed int

unsigned,unsigned int

short,short int,signed short int

unsigned short,unsigned short int

long,long int,signed long int

unsigned long,unsigned long int

С типами char,short, int или long можно использовать либо signed, либо unsigned. Если же использовать только сами ключевые слова signed или unsigned, то они означают signed int или unsigned int, соответственно.

В отсутствие слова unsigned обычно принимается тип signed. Исключение возникаетв случае char. Turbo C++ позволяет устанавливатьдля char умолчание signed или unsigned. (Если вы не устанавливали это умолчание сами, то это умолчание будет равно signed). Если умолчание установлено в значение unsigned, то объявление char ch объявит ch как unsigned. Для переопределение этогоумолчания нужно задать signed char ch. Аналогичным образом, если для char установлено умолчание signed, то для объявления ch как unsigned char следует явно указать unsigned char ch.

С int можно использовать либо long, либо short. Если ключевые словаlong или short использованы сами по себе, то они означают long int или short int, соответственно.

ANSI C не устанавливаетразмеры внутреннего представления этих типов, за исключением того, что размеры данных short, int и long образуют неубывающую последовательность"short <= int <= long". Все три типа могут быть одинаковыми. Это существенно для написания мобильных кодов, предназначенных для переноса на другую аппаратную базу.

В Turbo C++ типы int и short эквивалентны, и имеют оба длину 16 бит. long представляет 32-битовые объекты. Их разновидность с ключевым словом signed хранятся вформате дополнения до двух, причем в качестве знакового бита используется MSB (наиболее значащий бит): 0 означает положительное число, 1 - отрицательное (что объясняет диапазоне, приведенные в таблице 1.9). В версиях unsigned дляхранения числа используются все биты, что дает диапазон 0-(2^n-1), где n = 8,16 или

32.

Типы с плавающей точкой

Представления и множества принимаемых значений для типов с плавающей точкой зависят от конкретной реализации; то есть каждая новая реализация компилятора С свободна определять их по-своему. TurboC++ использует форматы с плавающей точкой IEEE. (Приложение А, "Стандарты ANSI, зависимые от реализации" содержит более подробную информацию по этому вопросу.)

float иdoubleпредставляют собой 32- и 64-разрядные типы данных с плавающей точкой, соответственно. long можно использовать с double для получения 80-разрядной точности представления идентификатора с плавающей точкой: long double test_case, например.

Распределяемая для типов с плавающей точкой память показана в таблице 1.9.

Стандартные преобразования

При использовании арифметических выражений, таких как a +b, где a и b - это данные различных арифметических типов, Turbo C++ выполняет передвычислениемопределенные внутренние преобразования. Эти стандартные преобразования включают в себя перевод "низших" типов в "высшие" в интересах точности представления и непротиворечивости данных.

Ниже приводятся шаги, выполняемые Turbo C++для преобразования операндов в арифметических выражениях:

1. Все малые интегральные типы преобразовываются согласно таблице 1.15. После этого любые два значения, участвующие в операции, становятся либо Int (включая модификаторы long и unsigned), либо double, float или long double.

2. Если один из операндов имеет тип long double, то второй операнд также будет преобразован к типу long double.

3. Иначе, если один из операндов имеет тип double, то второй операнд также будет преобразован к типу double.

4. Иначе, если один из операндов имеет тип float, то второй операнд также будет преобразован к типу float.

5. Иначе, если один из операндов имеет тип unsigned long, то второй операнд также будет преобразован к типу unsigned long.

6. Иначе, если один из операндов имеет тип long, то второй операнд также будет преобразован к типу long.

7. Иначе, если один из операндов имеет тип unsigned, то второй операнд также будет преобразован к типу unsigned.

8. В противном случае оба операнда имеют тип Int.

Результат вычисления выражения будет того же типа, что и оба участвующих в нем операнда.

Методы стандартных арифметических преобразований Таблица 1.15

Тип Преобразование вМетод

char intРасширение нулем или знаком

(в зависимости от умолчания

для типа char)

unsigned char intЗаполнение старшего байта

нулем (всегда)

signed char intРасширение знаком (всегда)

short intТо же значение

unsigned short unsigned int То же значение

enum intТо же значение

Специальные преобразования типов char, int и enum

Обсуждаемые в данном разделе преобразования специфичны для Turbo C++.

Присваивание объекта типа signed char (например,переменной) интегральномуобъекту вызывает автоматическое расширение знаком. Объекты типа signed char используетрасширение знаком всегда; объекты типаunsigned charпри преобразовании вint всегда устанавливают старший байт в ноль.

Преобразование более длинных интегральных типов к более коротким типам ведет к усечению старших битов, оставляя младшие без изменения. Преобразование более короткого интегрального типа к более длинному либо расширяет лишние биты нового значения знаком, либо заполняет их нулем, в зависимости от того, является ли более короткий тип signed или unsigned, соответственно.

Инициализация

Инициализаторы устанавливают исходное значение,хранимое в объекте (переменные,массивы, структуры, и т.д.). Если вы не инициализируете объект, и он имеет статическую продолжительность существования, то он будет инициализирован по умолчанию, следующим образом:

- нулем, если это объект арифметического типа

- null, если что указатель

В случае автоматического распределения памяти исходное значение динамической локальной переменной непредсказуемо.

Синтаксис инициализаторов следующий: инициализатор

= выражение

= (*список-инициализаторов*)<,>*)

(список выражений)

список-инициализаторов

выражение

список-инициализаторов, выражение

(*список-инициализаторов*)<,>*)

Ниже приводятся правила, управляющие инициализаторами:

1. Число инициализаторов в списке инициализаторов не может превышать число инициализируемых объектов.

2. Инициализируемый элемент должен быть типа объекта или массивом неизвестной размерности.

3. Все выражения должны являться константами, если они находятся в одном из следующих мест:

а. в инициализаторе объекта, имеющего статическую длительность (в Turbo C++ не требуется)

b. в списке инициализаторов для массива, структуры или объединения (также допустимы выражения с использованием sizeof)

4. Если объявление идентификатора имеет контекст блока, и идентификатор имеет внешнюю или внутреннюю компоновку, объявление не может иметь инициализатор для идентификатора.

5. Если во взятом в фигурные скобки списке инициализаторов меньше, чем элементов структуры, то оставшаяся часть структуры неявно инициализируется таким же образом, как и объекты со статической продолжительностью существования в памяти.

Скалярные типы инициализируются в одномвыражении, которое опционально можно заключить в фигурные скобки. Исходное значение объекта берется из выражения; действуют те же ограничения на тип и выполняемые преобразования, что и для простых присваиваний.

Для объединений заключенный в фигурные скобки инициализатор инициализирует компонент, появляющийся в списке объявления объединения первым. Для структур и объединений с автоматическим размещением в памяти инициализатор должен быть одним из:

- списком инициализаторов, как описано в следующем разделе

- отдельным выражением с типом, совместимым с объединением или структурой. В этом случае исходное значение объекта берется из выражения.

Массивы, структуры и объединения

Вы инициализируете массивы и структуры (если хотите, то во время объявления) при помощи заключенного в фигурные скобки списка инициализаторов для компонентов илиэлементов рассматриваемого объекта. Инициализаторы даются по возрастанию индекса массивов или номеров компонентов. Инициализация объединенийвыполняется заключенным в фигурные скобки инициализатором для первого компонента объединения. Например, вы можете объявить массив days, предназначенный для подсчета того, сколько раз каждый день недели был в том или ином месяце (предполагая, что каждый день недели был в месяце хотя бы один раз), следующим образом:

int days[7] = (* 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1)

Этими правилами можновоспользоваться для инициализации символьных массивов и широких символьных массивов:

1. Можно инициализировать массивы символьного типа с помощью строки литералов, опционально заключенной в фигурные скобки. Каждый символ строки, включая нулевой терминатор, инициализирует последовательно расположенные элементы массива. Например, вы могли объявить:

char name[] = (* "Unknown" *);

установив тем самым массив из восьми элементов, элементы которого равны 'U'(для name[0]), 'n' (для name[1]), и т.д. (включая нулевой терминатор.)

2. Вы можете инициализировать широкий символьный массив (то есть совместимый с wchar_t), используя широкий строковый литерал, опционально заключенный в фигурные скобки. Как и в случае символьных массивов, коды широкого символьного литерала последовательно инициализируют элементы массива.

Ниже приводится пример инициализации структуры:

struct mystruct (*

int i;

char str[21];

double d;

*) s = (* 20, "Borland", 3.14 *);

Сложные компоненты структуры,такиекак массивыили структуры, могутбытьинициализированы соответствующими выражениями во вложенных фигурных скобок. Можно убрать фигурные скобки, но тогда приходится выполнять дополнительные правила, и такая практика не рекомендуется.

Простые объявления

Простые объявления идентификаторов переменных имеют следующий шаблон:

тип-данных перем1 <=иниц1>, перем2 <=иниц2>,...;

где перем1, перем2, ... это произвольная последовательность отдельных идентификаторов с опциональными инициализаторами. Каждая из переменных объявляется с указанным типом-данных. Например,

int x = 1, y = 2;

создает две целочисленных переменных x и y (и инициализирует их значениями 1 и 2, соответственно).

Это былиобъявления определения; при этом распределялась память и выполнялась инициализация.

Инициализатор для динамического локального объекта может представлять собой любое выражение, дающее при вычислении совместимое с типом участвующейв присваивании переменной значение. Инициализаторы для статических объектов должны являться константами или выражениями с константами.

В C++ инициализатор статического объекта может являться любым выражением, включающим в себя константы и ранее определенные переменные и функции.

Спецификаторы класса памяти

Спецификатор класса памяти,или спецификатор типа, обязательно должен присутствовать в объявлении. Спецификатор класса памяти может быть одним из следующих ключевых слов:

auto register typedef

extern static

Использование спецификатора класса памяти auto

Спецификатор класса памяти auto используется только в объявлениях переменных с локальным контекстом. Он подразумевает локальную (автоматически определяемую) продолжительность, но поскольку это есть умолчание для всех объявлений переменных локального контекста, то использование его редко.

Использование спецификатора класса памяти extern

Спецификатор класса памяти extern может быть использован в объявлениях функций и переменных с контекстом файла и с локальным контекстом для обозначения внешнего типа компоновки. В случае переменных сконтекстом файла спецификатор класса памяти extern является умолчанием.При использовании спеременными extern указывает на то,что данная переменная имеетстатическую продолжительность. (Помните, что функции всегда имеютстатическую продолжительность).

Использование спецификатора класса памяти register

Спецификатор класса памяти registerдопустим только в объявлениях локальных переменных и параметров функций. Он эквивалентен класса auto, за исключением того, что компилятору в данном случае делается запрос о размещении при возможности данной переменной в регистре. Распределение для переменной регистра может значительно уменьшить размер программы и увеличить скорость ее выполнения во многих случаях. Однако, поскольку TurboC++ итак предпринимает мерыдля возможного размещения переменных в регистре, необходимость в явном задании ключевого слова register возникает редко.

Turbo C++ позволяет вам выбрать опции размещения переменных в регистрах в диалоговом поле Options \! Compiler \! Optimization. При выборе опции Automatic TurboC++ сделает попытку распределить регистры даже еслиспецификаторы класса памяти register не задавались.

Использование спецификатора класса памяти static

Спецификатор класса памяти static может использоваться в объявлениях функций и переменных с контекстом файла и локальным контекстом для обозначения внутреннего типакомпоновки. Static также указывает, что переменная должна иметьстатическую продолжительность существования. При отсутствии конструкторовили явныхинициализаторов статические переменные инициализируются 0 или null.

В С++ компоненты класса,статические данные, имеет то же значение длявсех вхождений класса. Члены класса, статические функции, не зависят от других вхождений класса.

Использование спецификатора класса памяти typedef

Ключевое слово typedef означает, что вы не объявляете объект, а определяете спецификатор нового типа данных. typedef включается в качестве спецификатора класса памяти вследствие синтаксических, а не функциональных аналогий.

static long int biggy;

typedef long int BIGGY;

Первое объявление создает 32-битовый объект типа long int, со статической продолжительностью существования и именем biggy. Второе объявление устанавливает идентификатор BIGGY в качестве спецификаторановоготипа, не создавая при этомкакого-либо объекта времени выполнения. BIGGY можно использовать в последующих объявлениях,там, где допустимо задаватьспецификатор типа. Например,

extern BIGGY salary;

имеет тот же эффект, что и

extern long int salary;

Хотя данный простой пример может быть равным образом реализован при помощи #define BIGGY long int, в более сложных случаях typedef позволяет добиться большего, нежели с помощью текстовых подстановок.

Важное замечание!

typedef не создает новых типов данных; это ключевое слово просто создает полезные мнемонические синонимы, или алиасы,для существующих типов. Это особенно полезно для упрощения сложных объявлений:

typedef double (*PFD)();

PFD array-pfd[10];

/* array_pfd это массив из 10 указателей на функции,

возвращающие значения типа double */

Нельзя использовать идентификаторы typedef со спецификаторами других типов:

unsigned BIGGY pay; /* НЕДОПУСТИМО */

Модификаторы

Помимо ключевых слов спецификатора класса памяти, объявление можетиспользовать конкретные модификаторы, предназначенные для изменения некоторых аспектов распределения памяти идентификатора/ объекта. В следующей таблице сведены модификаторы, имеющиеся в Turbo C++.

Модификаторы Turbo C++ Таблица 1.16

Модификатор Используется с Использование

const Только переменными Предотвращает изменения объекта

volatile Только переменными Предотвращает распределение

регистров и некоторые виды оптимизации. Предупреждает компилятор о том, что объект при вычислении может получить какиелибо изменения извне.

В С++ const и volatile расширены и включают классы и функции.

Расширения Turbo C++

cdecl Функции Устанавливает соглашения С пере-

дачи аргументов

cdecl Переменные Устанавливает учет регистра иден-

тификатора и ведущие знаки подчеркивания

pascal Функции Устанавливает соглашения пере-

дачи аргументов Паскаля

pascal Переменные отменяет учет регистра идентифи-

катора и ведущие знаки подчеркивания

interrupt Функции Функция компилируется с дополни-

тельным кодом управления регистром, необходимыми при написании обработчиков прерываний

near, Переменные Переопределяет умолчание типа

far, указатели указателя, задаваемое текущей

huge моделью памяти

_cs, Переменные Указатели сегмента;

_ds, указатели см. стр.199 оригинала

_es,

_seg,

_ss

near, Функции Переопределяет умолчание типа

far, функции, задаваемое текущей

huge моделью памяти

near, Переменные Определяет размещение объекта в

far, памяти

_export Функции Только OS/2. Turbo C++ это

игнорирует

_loadds Функции Устанавливает регистр DS на

текущий сегмент данных

_saveregs Функции Предохраняет все значения регис-

тров (кроме значений возврата)

во время выполнения функции

Модификатор const

Модификатор const предотвращает любые присваивания данному объекту, а также прочие побочные эффекты, такие как инкремент или декремент объекта. Указатель const неможет быть модифицирован, хотя сам объект, на который он указывает, может. Рассмотрим следующие примеры:

const float pi= 3.1415926;

const maxint = 32767;

char *const str= "Hello, world!"; // указатель константа

char const *str2= "Hello, world!"; // указатель на константу

Использование одного только модификатораconst эквивалентно const int.

С учетом этого, следующие операторы являются недопустимыми:

pi= 3.0; /* присвоение значения константе */

i= maxint++; /* инкремент константы */

str = "Hi, there!"; /* установка указателя str на что-то еще

Однако, отметим, что вызов функции strcpy(str,"Hi, there!") является допустимым, поскольку он выполняет посимвольное копирование из строкового литерала "Hi, there!" в адрес памяти, указываемый str.

В С++ const также "скрывает" объект const и предотвращает внешнюю компоновку. При необходимости нужно использовать extern const. Указатель на const не может быть присвоен указателю на неconst (в противном случае значению const могло было быть выполнено присвоение при помощи указателя на не -const.) Например,

char *str3 = str2 /* запрещено */

Модификатор функции прерывания interrupt

Модификатор interrupt специфичен для Turbo C++. Функции прерывания предназначены для работы с векторами прерывания 8086/8088. Turbo C++ компилирует функцию interrupt с дополнительным кодом входа и выхода, таким образом, чтобы сохранялись регистры AX, BX, CX, DX, SI, DI, ES иDS. Прочие регистры (BP, SP, SS, CS и IP) сохраняются как часть вызывающей последовательности С или как часть самого обработчикапрерываний. Для возвратафункция использует команду Iret, поэтому функция можетслужить для обслуживания аппаратных илипрограммных прерываний. Ниже показан пример типичного определения interrupt:

void interrupt myhandler()

(*

...

*)

Вы должны объявлять функции прерывания с типом void. Функции прерывания могут быть объявлены с любой моделью памяти. Для всех моделей памяти, кроме huge, DS устанавливается на сегмент данных программы. В случае модели huge DS устанавливаетсяна сегмент данных модуля.

Модификатор volatile

В C++ volatile имеетспециальное значение для функций компонентов класса. Если вы объявили объект volatile, вы можете использовать для него только функции компонентов volatile.

Модификатор volatile указывает, что данный объект может быть модифицирован не только вами, но также и извне вашей программы, например, подпрограммой прерывания или портом ввода/вывода. Объявление объекта volatile предупреждает компилятор, что тот не должен делать допущений относительно значения объекта во время расчета содержащих его выражений, поскольку его значение (теоретически) можетв любой момент измениться. Компилятор также не будет делать такую переменную регистровой переменной.

volatile int ticks;

interrupt timer()

(*

ticks++;

*)

wait(int interval)

(*

ticks = 0;

while (ticks < interval); // не делает ничего

Эти подпрограммы (предполагается, что timer правильно связана с аппаратным прерыванием часов) реализуют выдержкупо времени между"тиканьем" часов, заданную аргументом interval. Высоко оптимизированный компилятор не может загружать значение ticks в проверку выхода из цикла while, так как цикл не изменяет значения ticks.

Модификаторы cdecl и pascal

Turbo C++ позволяет вашим программам легко вызывать подпрограммы, написанные на других языках, и наоборот.При смешанном программировании приходится иметь дело с двумя важными вопросами: идентификаторы и передача параметров.

В Turbo C++ все глобальные идентификаторы сохраняются в своем исходном виде (строчные, заглавныебуквы и их комбинации) с присоединенным в начале идентификатора знакомподчеркивания (_), если вы не выберете опцию-u- (GenerateUnderbars...Off) в диалоговом поле Options \! Compiler \! Code Generation).

На стр.32 оригинала рассказано, как использовать extern,что позволяет ссылаться на имена С из программы на C+ +.

pascal

В Паскале глобальные идентификаторы не сохраняются в своем исходном виде и не имеют первым символом знак подчеркивания. Turbo C++ позволяют объявлять любые идентификаторы как имеющие тип pascal; тогда такойидентификатор преобразовывается к верхнему регистру, и ему непредшествует знак подчеркивания. (Если идентификатор является функцией,то что также влияет на используемую последовательность передачи параметров;подробности см. на стр. 51 оригинала, "Модификаторы типа функции".)

Опция компилятора -p (Calling Convention...Pascal в диалоговом поле Options \! Compiler \!Code Generation) вызывает обработку функций (и указателей на эти функции) как если бы они имели тип pascal.

Модификатор pascal специфичен для Turbo C++; он предназначен для функций (и указателей функций), использующих последовательность передачи параметров Паскаля. Кроме того, функции, объявленные с типом pascal, могут тем не менее вызываться из подпрограмм С, если последним известно, что данная функция имеет тип pascal.

pascal putnums(int i, int j, int k)

(*

printf("And the answers are: %d, %d, and %j\n",i,j,k); *)

Функции типа pascal немогут принимать переменное число аргументов, в отличие от таких функций, как printf. Поэтому в определении функции типа pascal использовать многоточие (...) нельзя.

cdecl

Программа main должна быть объявлена как cdecl, поскольку загрузочный код С всегда пытается вызвать главную процедуру (main) по соглашениям С.

После компиляции программы с опцией -pвам может понадобиться,чтобы некоторые идентификаторы сохранили регистр, в котором они были первоначально набраны, и ведущий знак подчеркивания, особенно если это идентификаторы С из другого файла. Это можно сделать, объявив этиидентификаторыкак cdecl. (Это также влияет на передачу параметров функциям).

Как и pascal, модификатор cdecl специфичен для Turbo C+ +. Он используется с функциями и указателями функций. Этотмодификатор переопределяет директиву компилятора -p и позволяет вызывать такую функцию как правильную функцию С. Например, если вы компилируете предыдущую программус установленной опцией -p, но желаете использовать printf, то нужно сделать следующее:

extern cdecl printf();

putnums(int i, int j, int k);

cdecl main()

(*

putnums(1,4,9);

*)

putnums(int i, int j, int k)

(*

printf("And the answers are: %d, %d, and %j\n",i,j,k); *)

При компиляции такой программы с опцией -p все функции из библиотеки исполняющей системы должны иметь объявление cdecl. Если вы посмотрите файлы заголовка (такие как stdio.h), вы увидите, что с учетом этого каждая функция определена там как cdecl.

Модификаторы указателей

Turbo C++ имеет восемь модификаторов, влияющих на операцию обращения поссылке, то есть на модификацию указателей в данные. Эти модификаторы: near, far, huge, _cs, _ds, _es, _seg и _ss.

С позволяет выполнять компиляцию с использованием одной из нескольких моделей памяти. Используемая вами модель определяет (помимо всего прочего) внутренний формат указателей. Например, при использованиималой данных small (tiny, small, medium)все указатели данных содержат 16-битовое смещение регистра сегмента данных (DS). При использовании большой модели данных (compact, large, huge)все указатели данных имеют длину 32 бита и содержат как адрес сегмента, так и смещение.

Иногда, используя один размер модели данных, вам может понадобитьсяобъявить указатель, размер или формат которого отличен от текущегопо умолчанию.Это делаетсяс помощью модификаторов указателей.

Углубленное рассмотрение указателей near, far и huge см. на стр. 192 оригинала в главе 4, а описание нормализованных указателей см. на стр. 193 оригинала. Кроме того, см. на стр. 199 оригинала обсуждение _cs, _ds, _es, _seg и _ss.

Модификаторы типа функции

Модификаторы near, far и huge могут также использоватьсякак модификаторы типа функции; т.е., они могут модифицировать, помимо указателей данных, функции и указатели функций. Кроме того,для модификации функций могут служить модификаторы _export, _loadds и _saveregs.

Модификаторы функций near, far и huge могут комбинироваться с модификаторами cdecl или pascal, но не с interrupt.

Функции типа huge полезны для интерфейса с кодами на языке ассемблера, не использующими такое же,как вTurbo С++, распределение памяти.

Функции,не имеющие модификатора interrupt, могут быть объявлены как near,far или hugeс тем, чтобы переопределить установки текущей модели памяти по умолчанию.

Функция near использует ближние (near) вызовы; функцияfar или huge использует дальние (far) команды вызова.

В случае моделей памяти tiny, small и compact функция, где это не было задано явно, имеет по умолчанию тип near. В моделях medium и large по умолчанию функция имеет тип far. В модели памяти huge по умолчанию используется тип huge.

Функция huge аналогична функции far, за исключением того, что при входе вфункцию huge регистрDS устанавливается на адрес сегмента данных исходного модуля, нодля функции far остается неустановленным.

Модификатор _export лексически анализируется, но игнорируется. Он обеспечивает совместимость с исходными модулями, написанными для OS/2. Для программ в DOS модификатор _export никакого значения не имеет.

Модификатор _loadds указывает, что функция должна устанавливатьрегистр DS аналогично тому, как это делает функция huge, но не подразумевает вызовов near или far. Таким образом, _loadds far эквивалентно объявлению huge.

Модификатор _saveregsзаставляет функцию сохранитьвсе значения регистров и затем восстановить их перед возвратом(за исключением явных значений возврата, передаваемых в таких регистрах AX или DX.)

Модификаторы _loadds и_saveregs полезны при написании подпрограмм интерфейса нижнего уровня, как например, подпрограммы поддержки мыши.

Сложные объявления и деклараторы

Синтаксис декларатора см. на стр.35 оригинала.Определение включает в себя деклараторы идентификаторов и функций.

Простыеобъявления содержат список разделенных запятыми идентификаторов, за которыми следуютопциональные спецификаторы класса памяти, спецификаторы типа и прочие модификаторы.

Сложное объявление использует разделенный запятыми список деклараторов,за которыми следуют различные спецификаторы и модификаторы. В каждом деклараторе содержитсяровно один идентификатор, а именно объявляемый им идентификатор. Каждый из деклараторовв списке связан сведущим классом памяти и спецификатором типа.

Формат декларатора указывает на то, каким образом объявленное имя-декларатора должно интерпретироваться при использовании в выражениях. Если type это любой тип, а спецификатор-класса-памяти это любой спецификатор класса памяти, то объявление

спецификатор-класса-памятиtype D1, D2;

указывает, что каждое вхождение D1 или D2 в выражение будет рассматриваться как объект типа "type" и с заданным "классом-памяти". Тип имени-декларатора, входящего в декларатор, должно быть некоторой фразой, содержащей type, например "type", "pointer to type", "array of type", "function returning type" или "pointer to function returning type", и т.д.

Например, в объявлениях

int n, nao[], naf[3], *pn, *apr[], (*pan)[], &nr=n

int f(void), *frp(void), (*pfn)(void);

каждый из деклараторов мог бы быть использован в качестве значения переменной (правой части) (или, возможно, в некоторых случаях в качестве именующего выражения (левой части) ) в выражениях, где допустим один объект int. Типы встроенных идентификаторов берутся из их деклараторов следующим образом:

Сложные объявления Таблица 1.17

Синтаксис Подразумеваемый тип имени Пример

type имя; type int count;

type имя[] (открытый) массив array of type int count[1];

type имя[3]; Фиксированный массив из трех int count[3];

элементов типа type

(name[0],name[1],name[3])

type *имя; Указатель на type int *count;

type *имя[]; (открытый) массив указателей int *count[];

type *(имя[]) То же самое int *(count[]);

type (*имя)[]; Указатель на (открытый) массив int (*count)[];

типа type

type &имя; Ссылка на тип type (только С++) int &count; type имя(); Функция, возвращающая тип type int count(); type *имя(); Функция, возвращающая указатель int *count();

на тип type

type *(имя()); То же самое int *(count());

type (*имя)(); Указатель на функцию, возвращающую int (*count)();

тип type

Отметим необходимость круглых скобок в (*имя)[] и (*имя)(), поскольку приоритет декларатора массива [] и декларатора функции () выше, чем декларатора указателя *. Круглые скобки в *(имя[]) опциональны.

Указатели

Обсуждение создания ссылок и обращения по ссылкам (разыменования) см. на стр.80 оригинала.

Указатели делятся на две основные категории: указатели объектов и указатели функций. Указатели обоихтипов представляют собой специальные объекты, хранящие адреса памяти.

Два этиклассауказателей имеют отличные друг от друга свойства, назначения и правила манипулирования, хотя и те и другие разделяют между собойопределенные операцииTurbo C++. Вообще говоря, указатели функций используются для доступа к функциям и для передачиодних функцийдругим в качествеаргументов; выполнение арифметических операцийс указателямифункций не допускается. И напротив, указателиобъектов при сканировании массивов или более сложных структур памяти регулярно инкрементируются и декрементируются.

Хотя указатели содержат числа сбольшинством характеристик типаunsigned int, они имеют свои собственные правила и ограничения на присвоения, преобразования ивыполнение с ними арифметических действий. Примеры в следующих нескольких разделах иллюстрируют эти правила и ограничения.

Указатели объектов

"Указатель на объект типа type" содержит адрес (то есть указывает) объекта с типом type. Поскольку указатель сам по себе является объектом, то вы можете установить указатель на указатель (и т.д.). В число прочих объектов,на которые обычно устанавливается указатель, входят массивы, структуры,объединения и классы.

Размер указателей объектов зависит обычно от модели памяти, размера и расположения сегментов данных, а также, возможно, от опциональных модификаторов указателей (этот вопрос рассматривается на стр.51 оригинала).

Указатели функций

Указатель функции лучше всего рассматривать как адрес, обычно в кодовом сегменте, где располагается выполняемый код функции; это адрес, по которому передается управление при вызове функции. Размеры и расположение кодовых сегментов программы определяется действующей моделью памяти, и в свою очередь определяют размер указателей функций, которые нужны для вызова функций.

Указатель функции имеет тип "указатель функции, возвращающей тип type", где type есть тип возвращаемых функцией данных.

В С++, где контроль типов данных болеестрогий, указатель функции имеет тип "указатель функции принимающей агрументы типа type и возвращающей тип type". Действительно, в С функция, определенная с типами аргументов, также будет иметь данный, более узкий тип. Например,

void (*func)();

В С это будет указатель функции, не возвращающей никаких значений. В С++ это указатель функции, не принимающей никаких аргументов и не возвращающей никаких значений. В примере

void(*func)(int);

*func это указатель функции, принимающей аргумент int и не возвращающей никаких значений.

Объявления указателей

Подробное описание типа void см. на стр.39 оригинала.

Объявление указателя всегда должно устанавливать его на некоторый конкретный тип, даже если этот тип void (что фактическиозначает указатель на любой тип). Однако, уже после объявления указатель обычно может быть переназначен на объект другого типа. Turbo C++ позволяет переназначать указатели без приведения в соответствие типа, но компилятор выдаст при этом предупреждение, если только первоначально указатель не был объявлен с типом void. В С (но не в С++) вы можете назначить указатель void* на указатель, не имеющий тип void*.

Если type есть любой предопределенный или определенный пользователем тип, включая void, то объявление

type *ptr;/* Опасно - неинициализированный указатель */

объявит ptr как "указатель на тип type". К объявленному таким образомобъекту ptr применимы все правила, связанные с контекстом, продолжительностью и видимостью.

Указатель со значением null это адрес, гарантированно отличный от любого допустимого указателя, используемого в программе. Присвоение указателю целой константы 0 присваивает указателю значение null.

Указатель типа "указатель на void" не следует путать с нулевым (null) указателем. Объявление

void *vptr;

объявляет, что vptr - это родовой указатель, которомуможет быть присвоено любое значение "указатель на тип type" без выдачи компилятором сообщений. Присвоения без правильного приведения типов между "указателем на тип type1" и "указателем на тип type2", где type1 и type2 это различные типы, может вызвать предупреждение или ошибку компилятора. Если type1 это функция, а type2 нет (или наоборот), присваивания указателей недопустимы. Если type1 это указатель на void, приведения типов не требуется. Если type2 это указатель на тип void, то в С приведение не нужно.

Ограничения присвоения также существуют относительно указателей разных размеров (near, far и huge). Можно присвоить меньший указатель большему, не вызвав ошибки, но нельзя выполнить обратную операцию, не выполнив явную операцию приведения. Например,

char near *ncp;

char far *fcp;

char huge *hcp;

fcp = ncp; // допустимо

hcp = fcp; // допустимо

fcp = hcp; // недопустимо

scp = fcp; // недопустимо

scp = (char nesr*)fcp; // теперь допустимо

Указатели и константы

Указатели или указываемые ими объекты могут быть объявлены с модификатором const. Присвоение объекту, объявленномукак const, не допускается. Также не допускается создание указателя, который может нарушить запрещение на модификацию объекта типа константы. Рассмотрим следующие примеры:

int i; // i это целое;

int * pi; // pi это указатель на i

// (неинициализированный)

int * const cp = &i; // cp это указатель-константа на int

// const

int ci = 7; // ci это константа int const

int * pci; // pci это указатель наконстанту ci

const int * const cpc = &ci; // cpc это указатель-константа

// на константу int

Следующие присвоения допустимы:

i = ci; // Присвоить const int переменной int

*cp = ci; // Присвоение const int объекту, на

// который указывает

// указатель-константа

++pci; // Инкремент указателя на константу

pci = cpc; // Присвоение константы-указателя-на

// константу указателю-на-константу

Следующие присвоения недопустимы:

ci = 0; // Присвоение значений константе

// const int недопустимо

ci--; // Изменение константы недопустимо

*pci = 3; // Присвоение объекту, на который

// указывает указатель-на-константу

// недопустимо

cp = &ci; // Присвоение константе-указателю,

// даже если ее значение не будет

// изменено, недопустимо

cpc++; // Изменять указатель-константу

// недопустимо

pi = pci; // Если бы такое присвоение было

// разрешено, вы могли бы присваивать

// *pci (константе), присваивая *pi

// что недопустимо

Аналогичные правила относятся и к модификатору

volatile.Отметим, что const и volatile могут появляться в

качестве модификаторов одного и того же идентификатора.

Арифметические операции с указателями

Внутренние арифметические операции с указателямизависят от действующей модели памяти и наличия переопределяющих модификаторов указателя. Разность между двумя значениями указателей имеет смысл только в том случае, если оба они указывают на один массив.

Арифметические операции с указателями ограничены

сложением, вычитанием и сравнением. Арифметические операции

с указателями объектов типа "указатель на тип type" автоматически учитывают размер этоготипа, то есть число байт, необходимое для хранения в памяти объекта данного типа.

При выполнении арифметических операций с указателями предполагается, что указатель указывает на массив объектов. Таким образом, если указатель объявлен как указатель на type, то прибавление к нему целочисленного значения перемещает указатель на соответствующее количество объектов type. Если type имеет размер 10 байтов, то прибавление целого числа 5 к указателю этого типа перемещает указатель в памяти на 50 байт. Разность представляет собой число элементов массива, разделяющих два значения указателей. Например, если ptr1 указывает на третий элемент массива, а ptr2 на десятый, то результатом выполнения вычитания ptr2 - ptr1 будет 7э

Когда с "указателем на тип type" выполняется операция сложения или вычитание целого числа, то результат также будет "указателем на тип type". Ецли type неявляется массивом, то операнд указателя будет рассматриваться как указатель на первый элемент "массива типа type" длиной sizeof(type).

Конечно, такого элемента, как "указатель на следующий за последним элемент", однако указатель может принимать это значение. Если P указывает на последний элемент массива, то значение P+1 допустимо, но P+2 неопределено. Если P указывает на элемент за последним элементом массива, то допустимо значение P-1, когда указатель установлен на последний элемент массива. Однако установка указателя на элемент за последним элементом массива ведет к непредсказуемым результатам работы программы.

Для информации:P+n можно представить себе как перемещение указателя на (n*sizeof(type)) байт вперед, пока указатель остается в допустимых границах (не далее первого за концом массива элемента).

Вычитание междудвумя указателями на элементы одного и того же массива дает интегральное значение типа ptrdiff_t, определенное в stddef.h (signed long для указателей huge и far; signed intдля всех прочих). Данное значение представляет собой разность между индексами двух указанных элементов, при условии вхождения в диапазоне ptrdiff_t. В выражении P1P2, где P1 и P2 это указатели на тип type (или указатели на квалифицированный тип), P1 и P2 должны указывать на существующие элементы или на следующий за последним элемент. если P1 указывает на i-й элемент, а P2 указывает на j-й элемент, то P1-P2 имеет значение (i-j).

Преобразования указателей

Указатели одного типа могут бытьпреобразованы в указатели другого типа при помощи следующего механизма приведения типов:

char *str

int *ip

str = (char*)ip;

В более общем виде, приведение (type*) преобразует указатель в тип "указатель на тип type".

Объявления ссылок в С++

Ссылочные типы С++ тесно связаны с типами указателей. Ссылочные типы создают алиасы объектов и позволяют передавать функциям аргументы по ссылке. Традиционно передача аргументов в С выполняется только по значению. В С++ передавать аргументы можно как по значению, так и по ссылке. Полную информацию см. в разделе "Ссылки" на стр.98 оригинала.

Массивы

Данный раздел начинает часть главы, посвященную рассмотрению грамматики структуры фраз языка; описание различий между грамматическими правилами лексики и структуры фраз языка см. на стр.4.

Объявление

type декларатор [<выражение-типа-константы>]

объявляет масив, состоящий из элементов типа type. Массив в С состоит из непрерывной области памяти, по размеру позволяющей в точности разместить все его элементы.

Если в деклараторе массива задано выражение, то при еговычислении должна получаться положительная целочисленная константа. Получившееся значение представляет собой число элементов массива. Каждый из элементовмассива нумеруется от 0 до числа элементов массива, минус единица.

Многомерные массивы создаются путем объявления массивов из элементов типа массив. Таким образом, двумерный массив из пяти строк и семи столбцов с именем alpha объявляется следующим образом:

type alpha [5] [7];

В определенном контексте первый декларатор массива из нескольких может не иметь выражения в квадратных скобках. Такой массив имеет неопределенный размер. Контекстом, где допустимо такое положение, является тот случай, когдадля резервирования памяти размер массива не требуется. Например, для объявление объекта типа массива extern точный размер массива не требуется; не требуется он и при передаче функции параметра типа массива. Будучи специальным расширением ANSI C, Turbo C также позволяет объявлятьв качестве последнего элемента структуры массив неопределенного размера. Такой массив не увеличивает размера структуры, а для того, чтобы обеспечить правильное выравнивание структуры, ее можно специально дополнить символами-заполнителями. Такие структуры обычно используются при динамическом распределении памяти, когда для правильного резервирования области памяти к размеру структуры следует явно прибавить фактический размер необходимого массива.

За исключением использования массива в качестве операнда операции sizeof или &, выражение с типом массива преобразуется в константу-указатель на первый элемент массива.

Функции

Функции представляют собой центральный вопрос программирования на Turbo C++. Такие языки программирования, как Паскаль, делают различие между процедурами и функциями. В Turbo C++ функции играют обе роли.

Объявления и определения

Каждая программа должна иметь одну внешнюю функцию main, содержащую точку входа в программу. Обычно функции объявляютсякак прототипы в стандартных или создаваемых пользователем файлах заголовка, либо в файлах программы. По умолчанию функции имеют тип extern, и доступ к ним возможен из любого файла программы. Функция может быть ограничена спецификатором класса памяти static (см. стр. 32 оригинала).

Функции объявляются в исходных файлах, либо делаются доступными при компоновке с откомпилированными библиотеками.

В С++ вы должны всегда пользоваться прототипами функции. Мы рекомендуем также всегда использовать их и в С.

Данная функция может быть объявлена в программе несколько раз, при условии, что эти объявлениясовместимы. Неопределяющие объявления функции, использующие формат прототипа функции предоставляют Turbo C++ детальную информацию о параметрах, что позволяет лучшее управление числом аргументов, контролем их типа и преобразованиями типов.

За исключением перегрузки функции в С++, допустимым является только одно объявление данной функции в программе. Объявления, если они имеются, должны соответствовать определению функции. (Существенным различием между определением и объявлением является то, что определение содержит собственно тело функции.)

Объявления и прототипы

В оригинальном стиле объявлений Кернигэна и Ритчи функция могла быть либо объявлена неявно, по ее вызову, либо явно:

<type> func()

где type - это опциональный тип возврата, по умолчанию равный int. Можно объявить функцию с любым типом возврата, за исключениемтипов массива или функции. Такой подход не позволяет компилятору контролировать соответствие типа или количества используемыхпри вызове функции аргументов объявлению.

Эта задача упрощается благодаря введению прототипа функции со следующим синтаксисом объявления:

<type> func(список-деклараторов-параметров)

При помощи IDE или опции компилятора командной строки можно разрешить выдачу следующего предупреждения: "Function called without a prototype" ("Функция вызывается без прототипа").

Деклараторы определяют типы каждого параметра функции. Компилятор использует эту информацию для контроля достоверности вызова функции. Компилятор также может приводить аргументы к нужному типу. Предположим, что у вас имеется следующий фрагмент кода:

long lmax(long v1, long v2); /* прототип */

main()

(*

int limit = 32;

char ch = 'A';

long mval;

mval = lmax(limit,ch): /* вызов функции */

Поскольку данная программа имеет прототип функции для lmax, данная программа преобразовывает limit и ch к типу long по стандартным правилам присвоения, прежде чем поместить их в стекдля вызова lmax.Без прототипа функции limit и ch были бы помещены в стек как целое и символьное значения, соответственно; в этом случае стек, переданный lmax, не соответствовал бы по размеру и содержимому тому, что ожидает на входе lmax, что привело бы к возникновению проблем. Классический стиль объявлений не позволяет выполнять контроль типа и числа параметров, поэтому использование прототипов функций существенно упрощает отслеживаниепрограммных ошибок.

Прототипы функций также упрощают документирование кодов программы. Например, функция strcpy принимает два параметра: исходную строку и строку назначения. Вопрос, где какая из них? Прототип функции

char *strcpy(char *dest, char *source);

проясняет этот вопрос. Если файл заголовка содержит прототипы функций, вы можете распечатать этот файл и получить большую часть информации, которая нужна, чтобы написать программу, использующую эти функции. Если включить в параметры прототипа вашиидентификаторы, то они будут использоваться только в сообщенях об ошибках, и только.

Декларатор функции в круглых скобках, содержащий единственное словоvoid, указывает на функцию, вообще не принимающую аргументов:

func(void);

В С++ func() также означает функцию, не принимающую аргументов.

stdarg.h содержит макросы, которые можно использовать в функциях, определяемых пользователем, с переменным числом параметров.

Прототип функции обычно объявляет функцию, принимающую фиксированное число параметров. Для функции С, принимающей переменное число параметров (например, printf) прототип функции может заканчиваться многоточием (...), например:

f(int *const, long total, ...)

В случае данной формы прототипа фиксированные параметры проверяются во время компиляции, а переменные параметры передаются без контроля типа.

Ниже приводятся примеры деклараторов функций и прототипы:

int f(); /* В С это функция, возвращащая int, без информации о параметрах. Это "классический стиль" Кернигэна и Ритчи */

int f(); /* В С++ это функция, не принимающая аргументов */

int f(void); /* Функция, возвращающая int и не принимающая параметров */

int p(int,long) /* Функция с типомвозврата int,принимающая два параметра, первый типа int, и второй типа long */

int pascal q(void); /* функция типа pascal, возвращающая int и не принимающая параметров */

char far *s(char *source, int kind); /* Функция, возвращающая дальний указатель на char и принимающая два параметра: превый - дальний указатель на char, а второй int */

int printf(char *format,...); /* Функция, возвращающая int и принимающая фиксированный параметр типа указатель на char и любое число дополнительных параметров неизвестного типа */

int (*fp)(int); /* Указатель на функцию, возвращающую int и принимающую один параметр int */

Объявления

Общий синтаксис для определений внешних функций приводится в следующей таблице:

Определения внешних функций Таблица 1.18

файл:

внешнее-определение

файл внешнее-определение

внешнее-определение:

определение-функции

объявление

asm-оператор

определение-функции:

<спецификаторы-объявления> декларатор <список-объявления>

составной-оператор

В целом, определение функции состоит из следующих разделов (грамматика позволяет создание и более сложных конструкций):

1. Опциональные спецификаторы класса памяти: extern или static. Умолчанием является extern.

2. Тип возврата, возможно void. Умолчанием является int.

Элементы из пунктов 1 и 2 можно взаимно комбинировать.

3. Опциональные модификаторы: pascal, cdecl, interrupt, near, far, huge. Умолчание зависит от модели памяти и установленных опций компилятора.

4. Имя функции.

5. Список объявления параметров, который может быть пустым, заключенный в круглые скобки. В с предпочтительно обозначать отсутствие параметров записью func(void). В С допускается и старый стиль записи func(), но это может приводить к неоднозначностям и возможным ошибкам. В С++ выдается соответствующее предупреждение.

6. Тело функции, представляющее собой коды, выполняемые при вызове функции.

Объявления формальных параметров

Список объявления формальных параметров имеет синтаксис, аналогичный синтаксису обычных объявлений идентификаторов. ниже приводится несколько примеров:

int func(void) (* // аргументы отсутствуют

С++int func(T! t1, T2 t2, T3 t3=1) (*

// три простых параметра,

// один из которых с аргументо

// по умолчанию

C++int func(T1* ptr1, T2& tref) (*

// аргументы указатель и ссылк

int func(register int i) (* // запрос регистра для аргумен

int func(char *str,...) (* /* один строковый аргумент ипеременное число прочих аргументов, либо фиксированное число аргументов с переменными типами */

В С++ вы можете задавать, как показано, аргументы по умолчанию. Параметры со значениями по умолчанию должны являться последними параметрами в списке. Типы аргументов могут быть скалярными, структурами,объединениями, перечислимого типа, указателямиили ссылками на структуры или объединения, или указателями на функции или классы.

Многоточие (...) означает, что функция будет вызываться в разных случаях с различными наборами аргументов. Многоточие может следовать за подсписком объявлений известных аргументов. Такая форма прототипа уменьшает число выполняемых компилятором проверок.

Все объявленные параметры автоматически получают контекст, а также длительность данной функции. Единственным допустимым для них классом спецификатора является register.

В деклараторах формальных параметров могут использоваться модификаторы const и volatile.

Вызовы функций и преобразования аргументов

Функция вызывается с фактическими аргументами, помещенными в той же последовательности,что и соответствующие им формальные аргументы. преобразования фактических аргументов выполняется,как если бы ониинициализировались значениями формальных аргументов при объявлении типов.

Ниже приводится краткое изложение правил, управляющих обработкой в Turbo C++ модификаторов языка и формальных параметров при вызове функций, как при наличии прототипа, так и при его отсутствии:

1. Модификаторы языка для определения функции должны соответствовать модификаторам, используемым в объявлении функции, при всех вызовах функции.

2. Функция может модифицировать значения своих формальных параметров, но это не влияет на фактические аргументы в вызывающей программе, за исключением аргументов типа ссылка в C++.

Если ранее не был объявлен прототип функции, Turbo C++ преобразует интегральные аргументы при вызове функции в соответствии с правилами интегрального расширения, описанными в разделе "Стандартные преобразования" на стр.41 оригинала. При наличии в контексте прототипа функции Turbo C++ преобразует данные аргументы к объявленным типам параметров, как при операции присвоения.

Если прототип функции включает в себя многоточие (...), то Turbo C++ преобразует все данные аргументы функции, как и в любом другом прототипе (использующем многоточие). Компилятор расширяет любые аргументы, заданные помимо фиксированных параметров, по обычным правилам для аргументов функции без прототипов.

При наличии прототипа число аргументов в прототипе и функции должно совпадать (при условии, что в прототипе не задано многоточие).Типы аргументов должны являться совместимы в такой степени, чтобы операция присвоения выполнялась правильно. Вы всегда можете использовать явные приведения, чтобы преобразовать аргумент к типу, приемлемому для прототипа функции.

Важное замечание

Если прототип функции не соответствует фактическому определению функции, Turbo C++ обнаружит это в том и том случае, когда определение содержится в той же единице компиляции, что и прототип. При создании библиотеки подпрограмм с соответствующим файлом заголовкапрототипов незабывайте включать этот файл при компиляции библиотеки, с тем, чтобы любые расхождения между прототипом и фактическими определениями функции были обнаружены. С++ обеспечивает при компоновке контроль типов, поэтому все различия между ожидаемыми и действительно заданными параметрами будут компоновщиком обнаружены.

Структуры

Инициализация структуры описана на стр.42 оригинала.

Структура - это производный тип данных, обычно представляющий собой определяемый пользователем набор именованных компонентов. Эти компоненты могут быть любого типа, как фундаментального, так и производного (с некоторыми описываемыми далее ограничениями), и располагаться в любой последовательности. Кроме того, компонент структуры может иметь тип битового поля, более нигде не разрешаемого. Тип струтуры в Turbo C++ позволяет обрабатывать сложные структуры данных так же легко, как и простые переменные.

В С++ тип структуры рассматривается как тип класса (с определенными различиями: доступ по умолчанию устанавливается public, а умолчание для базового класса также public). Это позволяет организовывать более сложное управление компонентами структуры при помощи спецификаторов доступа С++: public (это умолчание), private и protected. Помимо данного опционального механизма управления доступом и упомянутых исключений, далее рассматриваемые синтаксис и применение структур относятся равно к структурам С и С++.

Объявление структур выполняется при помощи ключевого слова struct. Например,

struct mystruct (* ... *); // mystruct - это тег структуры

...

struct mystruct s, *ps, arrs[10];

/* s имеет тип структуры mystruct; ps это указатель на тип struct mystruct */

Структуры без тегов и определения типов (typedef)

Структуры без компонентов и компоненты объединений при инициализации игнорируются.

Если тег структуры опущен, то получается структура без тега. Такуюструктуру можно использовать для объявления идентификаторов в разделяемом запятыми списке-идентификаторов-структуры как имеющих данный тип структуры (или являющихся производными от него), но объявлять объекты этого типа дополнительно где-либо еще нельзя:

struct (* ...*) s, *ps, arrs[10]; //структура без тега

При объявлении структуры, как с тегом, так и без него, можно создать typedef:

typedef struct mystruct (* ... *) MYSTRUCT;

MYSTRUCT s, *ps, arrs[10]; // то же, что и

// struct mystruct s и т.д.

typedef struct (* ... *) YRSTRUCT; // тег отсутствует YRSTRUCT y, *yp, arry[20];

Обычно и тег, и typedef одновременно не нужны; вобъявлениях структуры может быть использован любой из них.

Объявления компонентов структуры

Список-объявления-компонентов вфигурных скобках объявляет типы и имена компонентов структуры при помощи синтаксиса декларатора, показанного в таблице 1.11 на стр.36 оригинала.

Компоненты структуры могут быть любого типа, за двумя исключениями

1. Тип компонента не может быть тот же, что и объявляемая в текущий момент структура:

struct mystruct (* mystruct s *) s1, s2;// недопустимо

Компонент структуры может являться указателем на объявляемую структуру, как в следующем примере:

struct mystruct (* mystruct *ps *) s1, s2; // так можно

Кроме того, структура может содержать ранее объявленные типы структур, объявляя вхождения объявленных ранее структур.

В С++ ключевое слово struct может быть опущено.

2. Кроме С++, компонент структуры нигде не может иметь тип "функция, возвращающая ...", но тип "указатель на функцию, возвращающую ..." допустим. В С++ struct может иметь компоненты-функции.

Структуры и функции

Функция может иметь возвращаемое значение типа структуры или указателя структуры.

mystruct func1(void); // func1() возвращает структуру mystruct

*func29void); // func2() возвращает указатель структуры

Структура можетбыть передана функции в качестве аргумента, следующим образом:

void func1 (mystruct s); // непосредственно

void func2 (mystruct *sptr); // через указатель

void func3 (mystruct &sref); // по ссылке (только С++) Доступ к компоненту структуры

Доступ к компонентам структур и объединений выполняется операторами выбора . и ->. Предположим, что объект имеет тип структуры S, а sptr это указатель на S. Тогда, если m это идентификатор типа M, объявленного в S, то выражения s.m и sptr->m имеют тип M и представляют объект m - компонент структуры s. Выражение s->sptr является удобным синонимом (* sptr).m.

Операция . называется прямым селектором компонента структуры; операция -> называется косвенным селектором компонента (или указателем) структуры; например,

struct mystruct (*

int i;

char str[21];

double d;

*) s, *sptr=&s;

...

s.i = 3; // присвоению члему i структуры mystruct s sptr->d = 1.23; // присвоение компоненту d структуры mystruct s

Выражение s.m является именуемым значением (lvalue), если s это не именуемое значение и s не имеет тип массива. Выражение sptr->m является именуемым выражением, если m не имеет тип массива.

Если структура B содержит поле, тип которого есть структура A, то доступ к компонентам A выполняется через два одновременно задаваемых селектора компонента структуры:

struct A (*

int j;

double x;

*)

struct B (*

int i;

struct A a;

double d;

*) s, *sptr;

...

s.i = 3; // присвоение компоненту i структуры B s.a.j = 2; // присвоение компоненту j структуры A sptr->d = 1.23; // присвоение компоненту d структуры B (sptr->).x = 3.14 // присвоение компоненту x структуры A

Каждое объявление структуры вводит уникальный тип структуры, поэтому в

struct A (*

int i,j;

double d;

*) a, a1;

struct B (*

int i,j;

double d;

*) b;

объекты a и a1 оба имеют тип struct A, но объекты a и b имеют различные типы структуры. Структурам может выполняться присваивание только в том случае, если и исходная структура, и структура назначения имеют один и тот же тип:

a = a1;// так можно; тип один и тот же, поэтому может быть // выполнено покомпонентное присвоение структур

a = b;// так нельзя; разные компоненты

a.1 = b.1; a.j = b.j; a.d = b.d; // однако присвоение можно // выполнять на уровне компонентов структуры

Выравнивание по границе слова

Память распределяется структуре покомпонентно, слева-направо, от младшего к старшему адресу памяти. В следующем примере

struct mystruct (*

int i;

char str[2];

double d;

*) s;

объект s занимает достаточное количество памяти для размещения 2- байтового целочисленного значения, 21-байтовой строки и 8-байтового значения типа double. Формат данного объекта в памяти определяется опцией Turbo C++ выравнивания по границе слова. Когда эта опция выключена (по умолчанию), s будет занимать 31 байт непрерывно. Если же включить выравнивание по границе слова опцией -a компилятора (или в диалоговом поле Options \! Compiler \! Code Generation), то Turbo C++ заполняет структуры байтами таким образом, что структура была выравнена по следующим правилам:

1. Структура должна начинаться по границе слова (четный адрес).

2. Любой не-символьный элемент будет иметь четное смещение в байтах относительно начала структуры.

3. В конец структуры при необходимости добавляется конечный байт, таким образом, чтобы вся структура в целом занимала четное количество байтов.

Если опция выравнивания включена, топриведенный пример структуры имел бы добавленный перед double байт, и весь объект в целом занимал бы 32 байта.

Пространство имен структур

Имена тегов структур разделяют общее пространство имен стегами объединений и перечислимых данных (однако в С++ имена входящих в структуру перечислимых данных находятсяв другом адресном пространстве). Это означает, что в пределах одного контекста такие теги должны иметь уникальные имена. Однако, имена тегов не обязаны отличаться от идентификаторов, находящихся в трех других адресных пространствах: пространстве имен меток, пространстве (пространствах) имен компонентов и едином адресном пространстве (которое состоит из имен переменных, функций, имен typedef и нкмераторов).

Имена компонентов в пределах данной структуры или объединения лбязаны быть уникальными, но среди разных структур или объединений они могут совпадать. Например,

goto s;

...

struct s (* // так можно; теги и имена меток находятся в разных // адресных пространствах

int s; // так можно; теги, имена меток и имена компонентов // дятся в разных адресных пространствах

float s;// так нельзя: повторение имени компонентов структур *) s; // так можно; пространства имен переменных различны // В С++ это допустимо только если s не имеет

// конструктора.

union s (* // так нельзя: повторение имен в пространстве тегов int s; // так можно: новое пространство компонентов float f;

*) f; // так можно: пространство имен переменных

struct t (*

int s; // так можно: следующее пространство имен компоненто

...

*) s; // так нельзя: повторение имен переменных

Неполные объявления

Указатель структуры типа А допустим в объявлении другой структуры В до объявления структуры А:

struct A;// неполное объявление struct B (* struct A *pa *);

struct A (* struct B *pb *);

Первое объявление А называется неполным, поскольку в этой точке отсутствует определение А. В данной ситуации неполное объявление допустимо, поскольку в объявлении В размер А необязателен. Битовые поля

Структура можетсодержать любые комбинации битовых полей с данными других типов.

Целочисленные компоненты типа signed или unsigned можно объявить битовыми полями шириной от 1 до 16 бит. Ширина битового поля и его опциональный идентификатор задаются следующим образом:

спецификатор-типа <идентификатор-битового поля>:ширина;

где спецификатор-типа это char, unsigned char, int или unsigned int. Битовые поля располагаются с нижнего и кончая саршим битом слова. Выражение "ширина" должно быть задано и должно давать целочисленную константу со значением в диапазоне от 0 до 16.

Если идентификатор битового поля опущен, то число битов, заданное выражением "ширина", распределяется в памяти, но поле при этом остается недоступным программе. Это позволяет создавать битовые шаблоны для, например, аппаратных регистров компьютера, в которых некоторые биты не используются. Пример:

struct mystruct (*

int i:2;

unsigned j:5;

int :4;

int k:1;

unsigned m:4;

*) a, b, c;

создает следующее распределение памяти.

\!

\! 15\!

4 \! 3 \!

14\! 13\! 12\! 11\! 2 \! 1 \! 0 \! 10\! 9 \ 8 \! 7 \! 6 \! 5
\!

\! x \!

x \! x \!

x \! x \! x \! x \!

x \! x \! x \!

x \! x \ x \! x \! x \! x
--

\!<----

->\!<----

-------->\!<->\!<---

>\!

---- - - >\ <- - -- - -- -
\ m \! k \ не используется\! j \ i \!

Целочисленные поля хранятся в виде дополнения до двух, причем крайний левый бит побещается в MSB (наиболее значащий бит).Для битового поля типа Int (например, signed) MSB интерпретируется как знаковый бит. Битовое поле шириной 2, содержащее двоичное 11, будет, следовательно, в случае типа unsigned интерпретироватьсякак 3, а в случае Int как -1. В предыдущем примере допустимое выражение a.i = 6 поместит в a.i двоичное 10 = -2, не выдавая каких-либо предупреждений. Поле k типа signed int шириной 1 может содержать только значения -1 и 0, так как битовый шаблон 1 будет интерпретирован как -1.

Примечание

Битовые поля могут быть объявлены только в структурах, объединениях и классах. Доступ к ним выполняется теми жеселекторами компонентов (. и ->), что используются для доступа к компонентам других типов. Кроме того, битовые поля вызывают некоторые проблемы с созданием переносимых кодов, поскольку организация битов в байтах и байтов в словах зависит от конкретной машины.

Выражение &mystruct.x недопустимо, так как x это идентификатор битового поля, а никакой гарантии, что mystruct.x имеет адрес на границе байта, нет.

Объединения

Объединения соответствуют типам вариантных записей языков Pascal и Modula-2.

Типы объединений являются производными типами, разделяющими многие синтаксические и функциональные свойства типов структур. Главное отличие между ними состоит в том, что объединение позволяет быть "активным" одновременно только одному компоненту. Размер объединения равен таким образом размеру своего максимального компонента. Одновременно в памяти может находиться значение только одного компонента лобъединения. В следующем простом случае

union myunion (* /* тег объединения = myunion */

int i;

double d;

char ch;

*) mu, *muptr=&mu;

идентификатор mu типа union myunion может служить для хранения 2-байтового значения int, 8-байтового значения double или 1-байтового char, но одновременно - только одного из этих значений.

Обе операции sizeof(union myunion) и sizeof (mu) возвращают значение 8, но когда mu содержит объект типа int, то 6 байт остаются неиспользованными (туда помещаются символы-заполнители), а когда mu сщдержит объект типа char - то 7 байт. Доступ к компонентам объединения выполняетсяпри помощи селекторов компонента структуры (. и ->), но требуется соблюдать осторожность:

mu.d = 4.016;

printf("mu.d = %f\n",mu.d);// порядок: на дисплее mu.d = 4.016

printf("mu.i = %f\n",mu.i);// забавный результат ! mu.ср = 'A';

printf("mu.ch = %c\n",mu.ch); // порядок: на дисплее mu.ch = A

printf("mu.d = %f\n",mu.d); // забавный результат ! muptr->i = 3; printf("mu.i = %d\n",mu.i); // порядок: на дисплее mu.i = 3

Второй оператор printf допустим, поскольку mu.i целочисленного типа. Однако, битовая комбинация в mu.i соответствует части ранее присвоенного значения типа double и не даст как правило полезной целочисленной интерпретации.

При правильных преобразованиях указатель объединения может указывать на любые его компоненты, и наоборот.

Объявления объединений

Общий синтаксисобъявления объединений во многом напоминает синтаксис объявления структур. Различия состоят в следующем:

1. Объединения могут содержать битовые поля, но активным бывает только одно изних. Все они начинаются в начале объединения.

2. С++ : В отличие от структур С++, объединения С++ не могут использовать спецификаторы класса доступа:public, private и protected. Все поля объединения имеют доступ private.

3. Объединения инициализируются через компонент, объявленный первым

union local87 (*

int i;

double d;

*) a = (* 20*);

4. С++ : Объединение не может участвовать в иерархии класса. Оно не может являться производным от какого-либо класса или быть базовым классом. Объединение может иметь конструктор.

5. С++ : Анонимные объединения не могут иметь компоненты-функции.

Перечислимые данные

Тип перечислимых данных служит для обеспечения мнемонических идентификаторов набора целочисленных значений. Например, следующее объявление:

enum days (* sun, mon, tues, wed, thur, fri, sat *) anyday;

устанавливает уникальный интегральный тип, enum days, переменную anyday этого типа и набор нумераторов (sun,mon,...), которым соответствуют целочисленные константы.

Turbo C++ может хранить нумераторы в одном байте, если это позволяет диапазон значений нумераторов, когда выключена опция -b (по умолчанию она включена; это означает, что данные типа enum всегда int), но при использовании их в выражениях выполняется этих данных преобразования к типу int. Идентификаторы, используемые в списке нумераторов, неявно получают тип unsigned char или int, в зависимости от значений нумераторов. Если все значения могут быть представлены типом unsigned char, то это и будет типом каждого нумератора.

C++ В С переменной перечислимого типа может быть присвоено любое значение типа int - кроме этого, никакого контроля типа не выполняется. В С++ переменной перечислимого типа может присваиваться только значение одного из ее нумераторов. Таким образом,

anyday = mon; // так можно

anyday = 1; // так нельзя, даже хотя mon == 1

Идентификатор days является опциональным тегом перечислимого типа,который можно использовать в последующих объявлениях переменных перечислимого типа enum days:

enum days payday, holiday; // объявление двух переменных

С++ В С++ ключевое слово enum можно опустить, если в пределах данного контекста имя days не дублируется.

Как и в случае объявлений struct и union, если далее переменные данного типа enum не требуются, тег может быть опущен:

enum (* sun, mon, tues, wed, thur, fri, sat *) anyday;

/* анонимный тип enum */

Подробное описание констант перечислимого типа см. на стр. 17 оригинала.

Нумераторы, перечисленные внутри фигурных скобок, называются перечислимыми константами. Каждой из них назначается фиксированное целочисленное значение. При отсутствии явно заданных инициализаторов первый нумератор (sun) устанавливается в ноль, а каждый последующий нумератор имеет значение на единицу больше, чем предыдущий (mon = 1, tue = 2 и т.д.).

При наличии явных интегральных инициализаторов вы можете установить один или более нумераторов в конкретные значения. Любые последующие имена без инициализаторов будут получать приращение в единицу. Например, в следующем объявлении

/* выражение инициализатора может включать в себя нумераторы, объявленные ранее */

enum coins (* penny = 1, tuppence, nickel = penny + 4, dime =10, quarter = nickel * nickel *) smallchange;

tuppence примет значение 2, nickel - значение 5, а quarter - значение 25.

Инициализатор может быть любым выражением, дающим положительное или отрицательное целочисленное значение (после, возможно, некоторых целочисленных преобразований.) Обычно такие значения бывают уникальными, но дублирование их также не запрещено.

Тип enum может участвовать во всех конструкциях,допускающих использование типов int.

enum days (* sun, mon, tues, wed, thur, fri, sat *) anyday;

enum days payday;

typedef enum days DAYS;

DAYS *daysptr; int i = tues; anyday = mon; // так можно

*daysptr = anyday; // так можно

mon = tues; // неверно: mon - это константа

Теги перечислимых типов разделяют пространство имен с тегами структур и объединений. Нумераторы разделяют пространство имен с обычными идентификаторами переменных:

int mon = 11;

(*

enum days (* sun, mon, tues, wed, thur, fri, sat *) anyday;

/* нумератор mon скрывает внешнее объявление int mon */ struct days (* int i, j;); // неверно: дублируется тег days

double sat; // неверно: переопределение sat

*)

mon = 12; // снова в контексте int mon

C++ В С++ нумераторы, объявленные в пределах класса,имеют контекст этого класса.

Выражения

В таблице 1.19 показано, каким образом комбинируются идентификаторы и операции для составления грамматически верных "фраз".

Выражением называется последовательность операций, операндов и пунктуаторов, задающих определенное вычисление. Формальный синтаксис, показанный в таблице 1.19, обозначает, что выражения определяются рекурсивно: под-выражения могут быть вложены без формальных ограничений. (Однако, если компилятор не сможет обработать какое-либо слишком сложное выражение, то будет выдано сообщение об ошибке).

Выражения Turbo C++ Таблица 1.19

первичное-выражение:

литерал

псевдо-переменная

(выражение)

this (только С++)

:: идентификатор (только С++)

:: имя-функции-операции (только С++)

имя

литерал:

целочисленная-константа

символьная-константа

константа-с-плавающей-точкой

строка

имя:

идентификатор:

имя-функции-операции (только С++)

имя-функции-преобразования (только С++)

квалифицированное-имя (только С++)

квалифицированное-имя: (только С++)

имя-класса :: идентификатор

имя-класса :: имя-функции-операции

имя-класса :: имя-функции-преобразования

имя-класса :: имя-класса

имя-класса :: - имя-класса

постфиксное-выражение:

первичное-выражение

постфиксное-выражение[выражение]

постфиксное-выражение (<список-выражений>)

постфиксное-выражение (<список-выражений>) (только С++) постфиксное-выражение . имя постфиксное-выражение -> имя постфиксное-выражение ++ постфиксное-выражение --

список-выражений:

выражение-присваивания

список-выражений , выражение-присваивания

унарное-выражение:

постфиксное-выражение

++ унарное-выражение

-- унарное-выражение

унарная-операция выражение-приведения

sizeof унарное-выражение

sizeof (имя-типа)

выражение-распределения (только С++)

выражение-отмены-распределения (только С++)

унарная-операция: одно из

& * + - тильда !

выражение-распределения: (только С++)

<::> new <местоположение> имя-ограниченного-типа <инициализатор

<::> new <местоположение> имя-типа <инициализатор>

местоположение: (только С++)

(список-выражений)

имя-ограниченного-типа: (только С++)

спецификатор-типа <декларатор-ограничения>

декларатор-ограничения: (только С++)

операция-указателя <декларатор ограничения>

декларатор-ограничения [<выражение>]

выражение-отмены-распределения: (только С++)

<::> delete выражение-приведения

<::> delete [выражение] выражение-приведения

выражение-приведения:

унарное-выражение

(имя-типа) выражение-приведения

выражение-типа-ссылки:

выражение-приведения

выражение-типа-ссылки .* выражение-приведения (только С ++) выражение-типа-ссылки -> выражение-приведения (только С+ +)

выражение-типа-умножения:

выражение-типа-ссылки

выражение-типа-умножения * выражение-типа-ссылки

выражение-типа-умножения / выражение-типа-ссылки

выражение-типа-умножения % выражение-типа-ссылки

выражение-типа-сложения:

выражение-типа-умножения

выражение-типа-сложения + выражение-типа-умножения

выражение-типа-сложения - выражение-типа-умножения

выражение-типа-сдвига:

выражение-типа-сложения

выражение-типа-сдвига << выражение-типа-сложения

выражение-типа-сдвига >> выражение-типа-сложения

выражение-отношения:

выражение-типа-сдвига

выражение-отношения < выражение-типа-сдвига

выражение-отношения > выражение-типа-сдвига

выражение-отношения <= выражение-типа-сдвига

выражение-отношения >= выражение-типа-сдвига

выражение-типа-равенства:

выражение-отношения

выражение-типа-равенства = выражение-отношения

выражение-типа-равенства != выражение-отношения

выражение-И:

выражение-типа-равенства

выражение-И & выражение-типа-равенства

выражение-исключающее-ИЛИ:

выражение-И

выражение-исключающее-ИЛИ выражение-логическое-И

выражение-включающее-ИЛИ:

выражение-исключающее-ИЛИ

выражение-включающее-ИЛИ \! выражение-исключающее-ИЛИ

выражение-логическое-И:

выражение-включающее-ИЛИ

выражение-логическое-И && выражение-включающее-ИЛИ

выражение-логическое-ИЛИ:

выражение-логическое-И

выражение-логическое-ИЛИ !! выражение-логическое-И

условное-выражение:

выражение-логическое-ИЛИ

выражение-логическое-ИЛИ ? выражение : условное-выражение

выражение-присвоения:

условное-выражение

унарное-выражение операция-присвоения выражение-присвоения

операция-присвоения: одно из

= *= /=%= += -=

<<= ??= &=^= \!=

выражение:

выражение-присвоения

выражение, выражение-присвоения

выражение-типа-константы:

условное-выражение

Стандартные преобразования подробно рассматриваются на стр.42 оригинала, в таблице 1.15.

Вычисление выражений выполняется по определенным правилам преобразования, группировки, ассоциативности и приоритета, которые зависят от используемых в выражениях операций, наличию круглых скобок и типов данных операндов. Способ группировки операндов и подвыражений не обязательно определяет фактический порядок вычисления выражений в Turbo C++ (см. "Последовательность вычислений" на стр. 76 оригинала.)

Выражения могутдаватьв результате именующие выражения (lvalue), значения переменных (rvalue), либо не давать никаких выражений вообще. Не зависимо от того, является ли результатом выражения некоторое значение, выражение может иметь побочный эффект.

Грамматические правила, приведенные в таблице 1.19, на стр. 74 оригинала, полностью определяют приоритеты и ассоциативность операций. Кратко эта информация сведена в таблице

1.20. Существует пятнадцать категорийприоритетов, некоторые из которых содержат только одну операцию. Операции, относящиеся к одной и той же категории, имеют одинаковый приоритет выполнения. Каждой категории соответствует собственное правило ассоциативности: слева-направо или справа-налево. При отсутствии в выражении круглых скобок эти правила используются для разрешения группировки выражения с операциями равного приоритета.

Ассоциативность и приоритеты операций Turbo C++ Tаблица 1.20

Операции Ассоциативность

() [] -> :: . Слева-направо

! тильда - ++ -- & * Справа-налево

sizeof new delete .* ->* / % Слева-направо

+ - Слева-направо

<< >> Слева-направо

< <= > >= Слева-направо

& Слева-направо

^ Слева-направо

\! Слева-направо

&& Слева-направо

\!\! Слева-направо

?:условное выражение Справа-налево

= += /= %= += -= Справа-налево

&= ^= \!= , Слева-направо

Приоритеты обозначаютсяпоследовательностью расположения в данной таблице. Первый элемент таблицы имеет наивысший приоритет.

Выражения и Turbo C++

С++ позволяет перегрузку некоторых стандартных операций С, как описано начиная со стр.125 оригинала. Перегруженной называется такая операция, которая применительно к выражениям типа класса ведет себя некоторым специальным образом. Например, оператор отношения == может быть определен в классе complex для проверки равенства двух комплексныхчисел, причем действие его для типов данных других классов остается прежним. Перегруженный оператор реализуется как функция; эта функция определяет тип операнда, именующее выражение (lvalue) и последовательность вычислений, устанавливаемая при использовании перегруженного оператора. Однако, перегрузка не может изменять приоритеты операций. Аналогичным образом, С++ позволяет выполнять определяемые пользователем преобразования между объектами класса и фундаментальными типами. Учтите, что некоторые правила относительно операций и преобразований, обсуждаемые в данном разделе, неприменимы к выражениям в С++.

Последовательность вычислений

Последовательность вычисления операндов в выражениях Turbo C++ не определена, если иное явно не задано операцией. Компилятор пытается реорганизовать выражение таким образом, чтобы улучшить качество генерируемого кода. Следовательно, необходима осторожностьпри работе с выражениями, в которых значение модифицируется более одного раза. В целом,следует избегать создания выражений, которые одновременно и модифицируют, и используют значение одного и того же объекта. Рассмотрим выражение

i = v[i++]; // i неопределено

Значение i зависит от того, выполняется ли инкрементирование до или после присвоения. Аналогичным образом,

int total = 0;

sum = [total = 3] + (++total);// sum = 4 или sum = 7 ??

имеет неоднозначность идентификаторов sum и total. Решение состоит в том, чтобы упростить выражение при помощи временной переменной:

int temp, temp = 0;

temp = ++total;

sum = (total = 3) + temp;

Когда синтаксиспринудительно устанавливает последовательность вычисления операндов, то множественные вычисления в одной конструкции не содержат опасности неоднозначности:

sum = (i = 3, i++, i++); // так можно: sum = 4, i = 5

Каждое под-выражение или выражение с запятыми вычисляется слева-направо, и все выражение в целом вычисляется понаправлению к самому правому значению.

Turbo C++ перегруппирует выражения, реорганизовывая ассоциативные и коммутативные операции независимо от наличия круглых скобок, с тем, чтобы получить эффективно компилируемое выражение; реорганизация выражения ни в коем случае не влияет на результатвычисления выражения.

Круглые скобки можно использовать для того, чтобы принудительно задать порядок вычислений в выражении. Например, если имеются переменные a, b, c и f, то выражение f=a+(b+c) вызывает сначала вычисление (b+c), а затем уже сложение результата с a.

Ошибки и переполнения

Во время вычисления выражения Turbo C++ может встретить многие проблематичные ситуации, как то деление на ноль или получение значений с плавающей точкой, выходящих за пределы допустимого диапазона. Переполнение целочисленных значений игнорируется (С использует арифметические действия по модулю 2 в n-разрядных регистрах), однако ошибки, обнаруживаемые математическими библиотечными функциями, могут обрабатываться стандартными или определяемыми пользователем подпрограммами. См. matherr и signal в Справочнике по Библиотеке.

- 76 -

Семантика операций

Описанные здесь операции Turbo C++ являются операциями стандарта ANSI C.

Если операции не перегружены, то следующая информация действительна как для С, так и для С++. В С++ вы можете перегрузить все эти операции, за исключением операции . (операция задания компонента) и ?: (условная операция) (также не могут быть перегружены операции С++ :: и .*).

Если операция перегружена, то приводимые здесь сведениядля нее недействительны.Таблица 1.19 на стр.74 оригинала приводит синтаксис для всех операций и выражений с операциями.

Постфиксные и префиксные операции

Шесть постфиксных операций [] () . -> ++и -- используются для построения постфиксных выражений, показанных в таблице синтаксиса выражений (таблица 1.19). Операции инкремента и декремента (++ и --) также являются префиксными и унарными операциями;они обсуждаются, начиная со стр.79 оригинала.

Операция индексации массива [] --------------------------

В выражении

постфиксное-выражение [выражение]

в С, но не обязательно в С++, выражение выраж1[выраж2] определяется как

*((выраж1) + (выраж2))

где либо выраж1 это указатель, а выраж2 это целочисленное значение, либо выраж1 это это целочисленное значение, а выраж1 это указатель. (Каждый из пунктуаторов [], * и + может быть перегружен в С++).

Операция вызова функции ()

Выражение

постфиксное-выражение(<список-аргументов-выражения>)

представляет собой вызов функции, задаваемой постфиксным выражением. Список-аргументов-выражения - это разделяемый запятой список выражения любого типа, задающий фактические (или действительные) аргументы функции. Значение самого выражения вызова функции, если оно вообще имеет место, определяется оператором возврата в определении функции. См. "Вызовы функций и преобразования аргументов" на стр.63 оригинала, где приводится более поробное изложение вызова функций.

Операция задания компонента структуры/объединения . (точка)

В выражении

постфиксное-выражение . идетификатор

постфиксное-выражениедолжно иметь тип структуры или объединения; идентификатор должен являться именем компонента данной структуры или объединения. Выражение обозначает объект - компонент структуры или объединения. Значением данного выражения будет являться значение выбранного таким образом компонента; оно будет являться именующим выражением (lvalue) в том и только том случае, если именующим выражением является само постфиксное выражение. Подробное описание использования операций . и -> дается на стр.66 оригинала.

Именующие выражения определяются на стр.28 оригинала.

Операция указателя структуры/объединения ->

В выражении

постфиксное-выражение -> идентификатор

должно иметьтип указателя структуры или указателя объединения; идентификатор же должен быть именем компонента этой структурыили объединения. Выражение обозначает объект - компонент структуры или объединения. Значением данного выражения будет являться значение выбранного таким образом компонента; оно будет являться именующим выражением (lvalue) в том и только том случае, если именующим выражением является само постфиксное выражение.

Операция постфиксного инкремента ++

В выражении

постфиксное-выражение++

операндом является постфиксное выражение:

оно должно быть скалярного типа (арифметического или типа указателя) и должно являться модифицируемым именующим выражением (более подробная информация об именующих выражениях приводится на стр.28 оригинала.) Постфикс ++ также называют операцией постинкремента. Значением всего выражения является значение постфиксного выражения до выполнения инкремента. После вычисления постфиксного выражения операнд инкрементируется на 1.

Величина инкремента зависит от типа операнда. Значения типа указателя вычисляются по правилам арифметических действий с указателями.

Постфиксная операция декремента --

Постфиксная операция декремента, также известная как постдекремент, подчиняется тем же правилам, что и операция постфиксного инкремента, за исключением того, что единица после вычислениявыражения вычитается.

Операции инкремента и декремента

Первыми двумя унарными операциями являются операции ++ и --. Эти операции бывают как постфиксными, так и префиксными, и поэтому обсуждаются в данногмразделе. Затем рассматриваются остальные шесть префиксных операций.

Операция префиксного инкремента ++

В выражении

++ унарное-выражение

операндом является унарное выражение:

оно должно быть скалярного типа (арифметического или типа указателя) и должно являться модифицируемым именующим выражением. Операцию префиксного инкремента также называют операцией преинкремента. Операнд инкрементируется на 1 до вычисления выражения; значением всего выражения является инкрементированное значение операнда. Величина инкремента зависит от типа операнда. Значения типа указателя вычисляются по правилам арифметических действий с указателями.

Префиксная операция декремента --

Префиксная операция декремента, также известная как предекремент, имеет следующий синтаксис:

--унарное-выражение

и подчиняется тем же правилам, что и операция префиксного инкремента, за исключением того, что единица перед вычислением выражения вычитается.

Унарные операции

Существует шесть унарных операций (кроме ++ и --): . * + - тильда и !. Их синтаксис:

унарная-операция выражение-приведения

выражение-приведения:

унарное-выражение

(имя-типа) выражение-приведения

Операция адресации &

Символ & также используется в С++ для задания ссылочных типов данных. См. стр.98 оригинала.

Операции& и * (операция * описана в следующем разделе) используются совместно в качестве операций установки ссылки и ображения по ссылке (разыменования). В выражении

& выражение-приведения

операнд выражение-приведениядолженявляться либо обозначением функции, либо именующим выражением, обозначающим объект, не являющийся битовымполем и не имеющий спецификатор класса памяти register. Если операнд имеет некоторый тип type, то результатом операции будет указатель на type.

Отметим, что некоторые не являющиеся именующим выражением идентификаторы, такие как имена функций и имена массивов, автоматически преобразовываются в определенном контексте к типу "указатель на X". Операцию & использовать с такими объектами можно, но такая операция будет являться избыточной и будет отменена компилятором.

Рассмотрим следующий фрагмент:

type t1 =1, t2 = 2;

type *ptr = &t1; // инициализированный указатель

*ptr = t2; // тот же эффект, что и t1 = t2

Отметим, что type *ptr = &t1 обрабатывается как

T *ptr; ptr = &t1;

так что присваивается не *ptr, а ptr. После инициализации ptrадресом&t1 его можно использовать для обращения по ссылке и получить именующее выражение *ptr.

Операция обращения по ссылке *

В выражении

* выражение-приведения

операнд выражение-приведения должен иметь тип "указатель на type", где type это любой тип. Результатом обращения по ссылке имееттип type.Если операнд имеет тип "указатель функции", то результатом будет являться обозначение функции; если операндом является указатель на объект, то результатом будет именующее выражение, обозначающее данный объект. В следующих ситуациях результат обращения по ссылке неопределен:

1. Выражение-приведения это пустой (null) указатель.

2. Выражение-приведения это адрес динамической локальной переменной, а выполнение объемлющего блока уже завершено.

Унарная операция плюс +

В выражении

+выражение-приведения

операнд выражение-приведения должен быть

арифметического типа. Результатом является значение операнда

после любых требуемых интегральных действий.

Унврная операция минус -

В выражении

-выражение-приведения

операнд выражение-приведения должен быть арифметического типа. Результатом является отрицательное значение операнда после любых требуемых интегральных действий.

Операция поразрядного дополнения (тильда)

В выражении

<тильда>выражение-приведения

операнд выражение-приведения должен быть интегрального типа.Результатом является поразрядное дополнение операнда после любых требуемых интегральных действий. Каждый бит со значением 0 устанавливается в 1, а каждый единичный бит операнда устанавливается в 0.

Операция логического отрицания !

В выражении

!выражение-приведения

операнд выражение-приведения должен быть скалярного типа. Результат иммет тип int и представляет собой логическое отрицание операнда: 0 при ненулевом операнде и 1 в случае нулевого операнда. Выражение !E эквивалентно выражению (0 ==

Е).

Операция sizeof

Существует два раздельных способа использования операции sizeof:

sizeof унарное-выражение

sizeof (имя-типа)

Размер выделяемой для каждого типа памяти зависит от конкретной машины.

В обоихсучаяхрезультат представляет собой целочисленную константу, выражающую размер в байтах областипамяти, занимаемой операндом (определяемый за некоторыми исключениями типом операнда). В первом случае тип выражения операнда определяется без расчета выражения (и следовательно, без побочных эффектов). Если операнд имеет тип char (signed или unsigned), то операция sizeof дает в результате1. Если операнд не является параметром и имеет тип масива, то результат представляет собой общее количество байтов в массиве (другими словами, имя массива не преобразовавается к типу указателя). Число элементов массива равно sizeof массив/sizeof массив[0].

Если операнд является параметром, объявленным как массив или функция, sizeof дает размер указателя. Применительно к структурам и объединениям sizeof дает общее число байтов, включающее любые символы-заполнители.

Целочисленный тип результата операцииsizeof называется size_t, определенный как unsigned int в stddef.h.

Можно использовать sizeof в директивах препроцессора; это особенность Turbo C++.

C++: В С++ sizeof(тип класса), где тип класса является производным от какого-либо базового класса, возвращает размер базового класса.

Операции типа умножения

Существует три операции типа умножения: * / и %. Синтаксис этих операций следующий:

выражение-типа-умножения:

выражение-приведения

выражение-типа-умножения * выражение-приведения

выражение-типа-умножения / выражение-приведения

выражение-типа-умножения % выражение-приведения

Операнды операций * (умножения) и / (деления) должны быть арифметического типа. Операнды операции % (деление по модулю,или остаток) должны быть интегрального типа. С операндами выполняются обычные арифметические преобразования (см. стр.41 оригинала).

Результатом выполнения операции (операнд1 * операнд2) является произведение двух операндов. Результатами операций (операнд1 / операнд2) и (операнд1 % операнд2) являются частное и остаток от деления, соответственно, где операнд1 делится на операнд2, при условии, что операнд2 не равен нулю. Использование операций / и % с нулевым делителем дает ошибку.

Если операнд1 и операнд2 имеют целочисленный тип, а частное не является целым, то результаты операции следующие:

1. Если операнд1 и операнд2 имеют одинаковый знак, то операнд1/ операнд2 есть наибольшее целое, меньшее чем истинное частное, а операнд1 % операнд2 имеет тот же знак, что и операнд1.

2. Если операнд1 и операнд2 имеют разные знаки, то операнд1/ операнд2 есть наименьшее целое, большее чем истинноечастное, а операнд1 % операнд2 имеет тот же знак, что и операнд1.

Округление всегда выполняется к нулю.

Операции типа сложения

Существует две операции типа сложения: + и -. Синтаксис этих операций следующий:

выражение-типа-сложения:

выражение-типа-умножения

выражение-типа-сложения + выражение-типа-умножения

выражение-типа-сложения - выражение-типа-умножения

Операция сложения +

Допустимыми являются следующие типы операндов выражения операнд1 + операнд2:

1. Операнд1 и операнд2 оба арифметического типа.

2. Операнд1 интегрального типа, а операнд2 является указателем на объект.

3. Операнд2 интегрального типа, а операнд1 является указателем на объект.

В первом случае выполняются стандартные арифметические преобразования операндов, а результатом является их арифметическая сумма. В случаях 2 и 3 применяются правила арифметических действий с указателями. (Арифметические действия с указателями рассматриваются на стр.57 оригинала).

Операция вычитания -

Допустимыми являются следующие типы операндов выражения операнд1 - операнд2:

1. Операнд1 и операнд2 оба арифметического типа.

2. Оба операнда являются указателями на совместимые типы объектов. (Примечание: неквалифицированный тип type рассматривается как совместимый с квалифицированными типами const type, volatile type и const volatile type.)

3. Операнд2 интегрального типа, а операнд1 является указателем на объект.

В первом случае выполняются стандартные арифметические преобразования операндов, а результатом является их арифметическая разность. В случаях 2 и 3 применяются правила арифметических действий с указателями.

Операции поразрядного сдвига

Существует две операции поразрядного сдвига: << и >>. Синтаксис этих операций следующий:

выражение-типа-сдвига:

выражение-типа-сложения

выражение-типа-сдвига << выражение типа сдвига

выражение-типа-сдвига >> выражение типа сдвига

Операция поразрядного сдвига влево <<

В выражении E1 << E2 операнды Е1 и Е2 должны иметь тип int. С Е1 и Е2 выполняются обычные целочисленные действия, а тип результата определяется операндом Е1. Если Е2 отрицателен, либо по числу разрядов больше или равен Е1, то операция неопределена.

Результатом операции E1 << E2 является значение E1, сдвинутое влево на Е2 разрядов и при необходимости заполненное справа нулями. Сдвиг влево unsigned long E1 эквивалентно умножению Е1 на 2 в степени Е2 и редуцированию по модулю ULONG_MAX+1; сдвиг влево unsigned int эквивалентно умножению на 2 в степени Е2 и редуцированию по модулю UINT_MAX+1. Если Е1 это signed int, то результат следует интерпретировать с осторожностью, поскольку знаковый бит изменился.

Константы ULONG_MAX и UINT_MAX определяются в .h-файле.

Операция поразрядного сдвига вправо >>

В выражении E1 >> E2 операнды Е1 и Е2 должны иметь тип int. С Е1 и Е2 выполняются обычные целочисленные действия, а тип результата определяется операндом Е1. Если Е2 отрицателен, либо по числу разрядов больше или равен Е1, то операция неопределена.

Результатом операции E1 >> E2 является значение E1, сдвинутое вправо на Е2 разрядов. Если Е1 имеет тип unsigned, то при необходимости происходит его заполнение нулями слева. Если же Е1 имеет тип signed, то заполнение слева выполняется знаком (0 для положительных и 1 для отрицательных значений). Такое расширение знакового бита гарантирует, что знак у Е1 >> E2 будет таким же, как и у E1. За исключением типов со знаком, значение E1 >> E2 представляет собой целую часть частного.

Операции отношения

Существует четыре операции отношения: < > <= и >=. Синтаксис этих операций следующий:

выражение-отношения:

выражение-типа-сдвига

выражение-отношения < выражение-типа-сдвига

выражение-отношения > выражение-типа-сдвига

выражение-отношения <=выражение-типа-сдвига

выражение-отношения >=выражение-типа-сдвига

Операция меньше чем <

В выражении E1 < E2 операнды должны удовлетворять одному из следующего набора условий:

1. Оба значения Е1 и Е2 - арифметического типа.

2. Оба значения Е1 и Е2 являются указателями квалифицированных или неквалифицированных версий совместимых типов объектов.

Определение квалифицированных имен дается на стр.108 оригинала.

3. Оба значения Е1 и Е2 являются указателями квалифицированных или неквалифицированных версий совместимых неполных типов.

В случае 1 выполняются обычные арифметические преобразования. Результат E1 < E2 имеет тип int. Если значение E1 меньше значения E2, то результат равен 1 (истина); в противном случае результат равен 0 (ложь).

В случаях 2 и 3, где Е1 и Е2 являются указателями совместимых типов, результат операции E1 <E2 зависит от относительного расположения (адресов) двух указываемых ими объектов. При сравнении компонентов одной и той же структуры "старший" указатель обозначает более позднее объявление. В массивах "старший" указатель обозначает большее значение индекса массива. Сравнение указателей компонентов одного объединения дает равенство.

Обычно сравнение указателей разных структур, массивов или объединений , либо сравнение указателей вне диапазона объекта типа массив дает неопределенные результаты; однако исключение делается для указателя "за последним элементом", как указывается в разделе "Арифметические действия с указателями" на стр.57 оригинала. Если Р указывает на элемент массива, а Q указывает на его последний элемент, то выражение H<Q+1 допустимо и дает 1 (истина), хотя Q+1 и не указывает на какой-либо элемент этого массива.

Операция больше чем >

Выражение E1 > E2 дает 1 (истина), если значение Е1 больше значения Е2;в противном случае результат равен 0 (ложь), причем используются те же способы интерпретации арифметических сравнений и сравнений указателей, что определены для операции "больше чем". К операндам применимы те же правила и ограничения.

Операция меньше или равно <=

Аналогичным образом, выражение E1 <= E2 дает 1 (истина), если значение Е1 меньше или равно значению Е2. В противномслучаерезультат равен 0 (ложь), причем используются те же способы интерпретации арифметических сравнений и сравнений указателей, что определены для операции "меньше чем". К операндам применимы те же правила и ограничения.

Операция больше или равно >=

И наконец, выражение E1 >= E2 дает 1 (истина), если значение Е1 больше или равно значению Е2. В противном случае результат равен 0 (ложь), причем используются те же способы интерпретации арифметических сравнений и сравнений указателей, что определены для операции "меньше чем". К операндам применимы те же правила и ограничения.

Операции типа равенства

Существует две операции типа равенства: == и !=. Они проверяют условие равенства операндов арифметического типа и типа указателей, следуя при этом правилам, аналогичным тем, что действуют для операцийотношения. Отметим, однако, что == и != имеют более низкий приоритет выполнения, чем операции отношения <, >, <= и >=. Кроме того, операции == и != позволяют выполнять проверку равенства указателей в таких случаях, где операции отношения неприменимы. Синтаксис этих операций следующий:

выражение-типа-равенства:

выражение-отношения

выражение-типа-равенства == выражение-отношения

выражение-типа-равенства != выражение-отношения

Операция проверки равенства ==

В выражении E1 == E2 операнды должны удовлетворять одному из следующего набора условий:

1. Оба значения Е1 и Е2 - арифметического типа.

2. Оба значения Е1 и Е2 являются указателями квалифицированных или неквалифицированных версий совместимых типов.

3. Одно из значений, Е1 или Е2, является указателем объекта неполного типа, а второй - указателем на квалифицированную или неквалифицированную версию void.

4. Одно из значений, Е1 или Е2, является указателем, а второе - константой типа пустого указателя.

Если Е1 и Е2 имеют тип, являющийся допустимым типом для операций отношения, то применимы правила, подробно описанные для операций отношения типа Е1 < E2, E1 <= T2, и т.д.

В случае 1, например, выполняются обычные арифметические преобразования, а результат операции Е1 == Е2 имеет тип int. Если значение Е1 равно значению Е2, то результат равен 1 (истина); в противном случае результат равен нулю (ложь).

В случае 2 Е1 == Е2 дает 1 (истина), если Е1 и Е2 указывают на один и тот же объект, либо оба указывают на "следующий после последнеего" элемент одного и того же объекта типа массив, либо оба являются пустыми указателями.

Если Е1 и Е2 являются указателями на объекты типа функции, то Е1 == Е2 дает значение 1 (истина), если оба они пустые, либо оба указывают на одну и ту же функцию. И наоборот, если Е1 == Е2 дает 1 (истина), то и Е1, и Е2 указывают на одну и ту же функцию или являются пустыми.

В случае 4 указатель объекта или неполного типа преобразуется к типу другого операнда (указателю квалифицированной или неквалифицированной версии void).

Оператор проверки неравенства !=

Выражение Е1 != Е2 подчиняется тем же правилам, что и ля Е1 == Е2, за исключением того, что результат равен 1 (истина), если операнды неравны, и 0 (ложь) в случае равенства операндов.

Операция поразрядного И &

Синтаксис данной операции следующий:

выражение-И:

выражение-типа-равенства

выражение-И & выражение-равенства

В выражении E1& E2 оба операнда должны быть интегрального типа. Выполняются обычные арифметические преобразования Е1 и Е2, а результатом является поразрядное И для Е1 и Е2. Каждый бит результата определяется в соответствии с таблицей

1.21.

Таблица истинности для поразрядных операций Таблица 1.21

Битовое значение в Е1 в Е2 Битовое значение Е1 & E2 E1 ^ E2 E1 \! E2

0 0 0 0

1 0 0 1

0 1 0 1

1 1 1 0

0

1

1

1

Операция поразрядного исключающего ИЛИ^

Синтаксис этой операции следующий:

выражение-исключающее-ИЛИ:

выражение-И

выражение-исключающее-ИЛИ ^ выражение-И

В выражении E1 ^ E2 оба операндадолжныбыть интегрального типа,причем выполняются обычные арифметические преобразования Е1 и Е2, а результатом операции является поразрядное исключающееИЛИ для Е1 и Е2. Каждый бит результата определяется таблицей 1.21.

Операция поразрядного включающего ИЛИ \!

Синтаксис этой операции следующий:

выражение-включающее-ИЛИ:

выражение-исключающее-ИЛИ

выражение-включающее-ИЛИ \! выражение-исключающее-ИЛИ

В выражении E1\! E2 оба операнда должны быть интегрального типа, причем выполняются обычные арифметические преобразования Е1 и Е2, а результатом операции является поразрядное включающее ИЛИ для Е1 и Е2. Каждый бит результата определяется таблицей 1.21.

Операция логического И&&

Синтаксис этой операции следующий:

выражение-логическое-И:

выражение-включающее-ИЛИ

выражение-логическое-И && выражение-включающее-ИЛИ

В выражении E1 && E2 оба операнда должны быть скалярноготипа. Результат операции имеет тип int и равен 1 (истина), если оба значения, Е1 и Е2 ненулевые; в противном случае результат равен 0 (ложь).

В отличие от поразрядной операции &, операция && гарантирует расчет выражения в последовательности слева-направо: первым вычисляется Е1; если Е1 равен 0, то Е1 && E2 дает 0 (ложь), и Е2 не вычисляется вообще.

Операция логического ИЛИ \!\!

Синтаксис этой операции следующий:

выражение-логическое-ИЛИ:

выражение-логическое-И

выражение-логическое-ИЛИ \!\! выражение-логическое-И

В выражении E1 \!\! E2 оба операнда должны быть скалярноготипа. Результат операции имеет тип int и равен 1 (истина), если одно из значений, Е1 или Е2 ненулевое; в противном случае результат равен 0 (ложь).

В отличие от поразрядной операции \!, операция \!\! гарантирует расчет выражения в последовательности слева-направо: первым вычисляется Е1; если Е1 не равен 0, то Е1 \!\! E2 дает 1 (истина), и Е2 не вычисляется вообще.

Условная операция ?:

Синтаксис этой операции следующий:

условное-выражение

выражение-логическое-ИЛИ

выражение-логическое-ИЛИ ? выражение : условное-выражение

В выражении Е1? Е2 : Е3 операнд Е1 должен быть скалярного типа. Операнды Е2 и Е3 должны удовлетворять одному из приводимых ниже правил:

1. Оба операнда - арифметического типа.

2. Оба операнда имеют совместимые типы структуры или объединения.

3. Оба операнда - типа void.

4. Оба операнда имеют тип указателя на квалифицированные или неквалифицированные версии совместимых типов.

5. Один операнд имеет тип указателя, а второй является константой типа пустого указателя.

6. Один операнд имеет тип указателя на объект или неполный тип, а второй - тип указателя на квалифицированную или неквалифицированную версию типа void.

Прежде всего вычисляется Е1; если он имеет ненулевое значение (истина), то Е2 вычисляется, а Е3 игнорируется. Если Е1 дает ноль (ложь), то Е3 вычисляется, а Е2 игнорируется.Результат операции Е1 ? Е2 : Е3 зависит от того, который из операндов, Е2 или Е3, будет вычисляться.

В случае 1 оба операнда, Е2 и Е3, подвергаются обычным арифметическим преобразованиям, а типом результата будетобщий тип, получаемый в результате преобразований.

В случае 2 типом результата будет являться общий тип структуры или объединения Е2 или Е3.

В случае 3 результат будет иметь тип void.

В случаях 4 и5 типом результата является указатель типа, квалифицированного всеми квалификаторами типов, на которые указывают оба операнда.

В случае 6 типом результата будет тип операнда, не являющегося указателем на void.

Операции присвоения

Существует одиннадцать операций присвоения. самым простым из них является операция =; остальные называются составными операциями присвоения.

Синтаксис операций присвоения следующий:

выражение-присвоения:

условное-выражение

унарное-выражение операция присвоения выражение-присвоения

операция-присвоения: одно из

= *= /= %= += -=

<<= >>= &= ^= \!=

Простая операция присвоения =

В выражении Е1 = Е2 Е1 должен быть модифицируемым именующим выражением. Значение Е2 после преобразования к типу Е1 помещается в объект, задаваемый Е1 (замещая предыдущее значение Е1). Значение выражнения присвоения это значение Е1 после присвоения. Само по себе выражение присвоения не является именующим значением.

ОперандыЕ1 и Е2 должны удовлетворять одному из следующего набора правил:

1. Е1 имеет квалифицированный или неквалифицированный арифметический тип, а Е2 имеет арифметический тип.

2. Е1 имеет квалифицированную или неквалифицированную версию типа структуры или объединения, совместимого с типом Е2.

3. Е1 и Е2 это указатели на квалифицированную или неквалифицированную версии совместимых типов , а тип, на который указывает левый операнд, имеет все квалификаторы типа, на который указывает правый операнд.

4. Один из операндов, Е1 или Е2, является указателем объектаили неполного типа, а другой - указвтелем на квалифицированную или неквалифицированную версию void. Тип, на который указываетлевый операнд, имеет все квалификаторы типа, на который указывает правый операнд.

5. Е1 является указателем, а Е2 - константой типа пустого указателя.

Составные операции присвоения

Составные операции вида операция=, где "операция" - это один из десяти символов операции * / % + - << >> & ^ \!, интерпретируются следующим образом:

Е1 операция= Е2

имеет тот же эффект, что и

Е1 = Е1 операция Е2

за исключением того, что именующее значение Е1 вычисляется только один раз. Например, Е1 += Е2 это то же самое, что Е1 = Е1 + Е2.

Правила для составных операций присвоения, следовательно, такие же, как и описанные в предыдущем разделе (для простой операции присвоения =).

Операция с запятой

Синтаксис этой операции следующий:

выражение:

выражение-присвоения

выражение , выражение-присвоения

В выражении с запятой

Е1,Е2

левый операнд Е1 вычисляется как выражение void, затем Е2 вычисляется таким образом, что дает результат и тип выражения с запятой. Рекурсивно, выражение

Е1,Е2,...,Уn

дает в результате вычисляемые слева-направо Ei, а значение итип En определяет результат всего выражения в целом. Для того, чтобы избежать неоднозначности интерпретации запятых с учетом существования запятых при задании аргументов функции и в списках инициализации, следует использовать круглые скобки. Например,

func(i, (j = 1, j +4), k);

вызывает func с тремя аргументами, а не с четырьмя. Эти аргументы:

i, 5 и k.

Операторы

Операцииопределяют поток управления выполнением программы. При отсутствии заданных операторов перехода и выбора операторы выполняются последовательно, в порядке их следования в исходном коде программы. В следующей таблице показан синтаксис операторов:

Операторы Turbo C++ Таблица 1.22

оператор:

оператор-с-меткой

составной-оператор

оператор-выражение

оператор-выбора

оператор-итерации

оператор-перехода

asm-оператор

объявление (только С++)

asm-оператор:

asm лексемы новая-строка

asm лексемы;

asm (*лексемы; <лексемы;>=

<лексемы;>

*)

оператор-с-меткой

идентификатор : операция

case выражение-типа-константы : оператор

default : оператор

составной-оператор:

(* <список-объявления> <список-операторов> *)

список-объявления:

объявление

список-объявления объявление

список-операторов:

<выражение>;

оператор-выбора:

if (выражение) оператор

if (выражение) оператор else оператор

switch (выражение) выражение

выражение-итерации:

while (выражение) оператор

do оператор while (выражение);

for (оператор-нач-условия <выражение> ; <выраже-

ние>)оператор

оператор-нач-условия:

оператор-выражение

объявление (только С++)

оператор-перехода:

goto идентификатор;

continue ;

break ;

return <выражение>;

Блоки

Составной оператор, или блок, представляет собой список (возможно, пустой) операторов, заключенных в фигурные скобки ((**)). Синтаксически блок можно рассматривать в качестве единого оператора, но он играет также роль в определении контекста идентификаторов. Идентификатор, объявленный в пределах блока, имеет контекст, начиная с точки объявления и кончая заключающей скобкой. Блоки могут иметь любую глубину вложенности.

Операторы-с-метками

Оператору можно присвоить метку следующим образом:

1. идентификатор-метки : оператор

Идентификатор метки служит мишенью для оператора безусловного перехода. Идентификаторы меток имеют свое собственное пространство имен в контексте функции. Отметим, что С++ позволяетдавать метки как операторам объявления, так и прочим операторам.

2. case выражение-типа-константы : оператор default : оператор

Операторы с метками case и default используются только в сочетании с операторами выбора.

Операторы-выражения

Любое выражение, за которым следует двоеточие, образует оператор-выражение:

<выражение>

Turbo C++ выполняет операторы-выражения, вычисляя выражения. Все побочные эффекты от этого вычисления завершаются до начала выполнения следующего оператора. Большинство операторов-выражений представляют собой операторы присвоения или вызовы функций.

Специальным случаем является пустой оператор, состоящий из одного двоеточия (:). Пустой оператор не выполняет никаких действий. Тем неменее,он полезен в тех случаях, когда синтаксис С ожидает наличия некоторого оператора, но по программе он не требуется.

Операторы выбора

Операторы выбора, или операторы управления потоком выполнения программы, выполняют выбор одной из альтернативных ветвей программы, проверяя для этого определенные значения. Сущесвует два типа операторов выбора: if...else и switch.

Операторы if

Базовый оператор if имеет следующий шаблон:

if(условное-выражение) оператор-если-"истина" <else>

оператор-если-"ложь"

Заключение условного-выражения в круглые скобки является важным моментом синтаксиса этого оператора.

Условное-выражение должно быть скалярного типа. Это выражение вычисляется. Если оно является нулевым (или пустым в случае типа указателя), мы говорим, что условное-выражение ложно; в противном случае оно истинно.

Если предложение else отсутствует, а условное-выражение дает значение "истина", то выполняется оператор-если-"истина"; в противном случае он игнорируется.

Если задано опциональное предложениеelse оператор-если-"ложь", а условное-выражение дает значение "истина", то выполняется оператор-если-"истина"; в противном случае выполняется оператор-если"ложь".

Примечание

В отличие от, например, Паскаля, Turbo C++ не имеет специального булевого типа данных. В условных проверках роль такого типа может играть целочисленная переменная или указатель. Выражение отношения (a > b) (если оно допустимо) дает int 1 (истина), если (a > b), и int 0 (ложь), если (a < b). Преобразования указателейвыполняются таким образом, что значение указателя всегда может быть корректно сравнено с выражением типа константы, дающим 0. Таким образом, сравнение для пустых указателей может быть сделано в виде if (lptr)... или if (ptr == 0)....

Оператор-если-"ложь" и оператор-если-"истина" сами могут являться операторами if, что позволяет организовывать любую глубину вложенности условных проверок. При использовании вложенных конструкций if...else следует быть внимательным и обеспечивать правильный выбор выполняемых операторов. Оператор endif здесь отсутствует; любая неоднозначность конструкции "else" разрешается сопоставлением else с последним найденным на уровне данного блока if без else. Например,

if (x == 1)

if (y == 1) puts("x=1 и y=1");

else puts("x != 1");

дает неверное решение! else, независимо от ваших намерений, сопоставляется второму оператору if. Правильное решение это: x=1 и y!=1. Отметим действие фигурных скобок:

if (x == 1)

(*

if (y == 1) puts("x = и y=1");

*)

else puts("x != 1"); // правильное решение

Операторы switch

Оператор switch использует следующий базовый формат:

switch (переключающее-выражение) оператор-варианта

Операторswitchпозволяет передавать управление одному из нескольких операторов с меткой варианта в зависимости от значения переключающего выражения. Последнее должно быть интегрального типа (в С++ оно может быть типа класса, при условии, что возможно его однозначное преобразование к интегральному типу.) Любой оператор в операторе-варианта (включая пустой оператор) может быть помечен одной или более меткой варианта:

case выражение-типа-константы-i : оператор-варианта-i

где каждое выражение-типа-константы-i должно иметь уникальное целочисленное значение (преобразуемое к типу управляющего выражения) в пределах объемлющего оператора switch.

Допускается иметь в одном операторе switch повторяющиеся константы варианта.

Оператор может иметь также не более одной метки default:

default : оператор-умолчания

После вычисления переключающего-выражения выполняется сопоставление результата с одним из выражений-типа-константы -i. Если найдено соответствие, то управление передается оператору-варианта-i с меткой, для которой найдено соответствие.

Если соответствия не найдено и имеется метка default, то управление передается оператору-умолчания. Если соответствия не найдено и метка default отсутствует, то никакие операторы не выполняются. Когда программа встречает метки case и default, это не производит на нее никакого действия. Управление просто передается дальше через метки следующему оператору или переключателю. Для того, чтобы остановить выполнение группы операторов дляконкретного варианта, следует использовать оператор break.

Операторы итерации

Операторы итерации позволяют организовывать циклическое выполнение набора операторов программы. Turbo C++ имеет три формы операторов итерации : циклы while, do и for.

Операторы while

Общий формат данного оператора следующий:

while (условное-выражение) оператор-пока-"истина"

Оператор тела цикла, оператор-пока-"истина", будет циклически повторяться до тех пор, пока вычисление условного выражения не даст значения ноль (ложь).

Условное выражение вычисляется и проверяется первым (как описано на стр.93 оригинала). Если это значение ненулевое (истина), то выполняется оператор-пока-"истина"; если не встречен оператор перехода, выполняющий выход из цикла, то условное-выражение вычисляется снова. цикл повторяется до тех пор, пока условное-выражение не даст значения 0.

Как и в случае оператора if, выражения типа указателя могут сравниваться с пустым указателем, так что while (ptr) ... эквивалентно

while (ptr != NULL)...

Цикл while представляет собой удобный способ сканирования строк и других заканчивающихся пустым символом структур данных:

char str[10]="Borland";

char *ptr=&str[0];

int count=0;

//...

while (*ptr++) // цикл до конца строки

count++;

При отсутствии операторов перехода оператор-пока-"истина" должен некоторым способом воздействовать на значение условного-выражения, либо последнее должно изменяться во время его вычисления, с тем, чтобы предотвратить зацикливание.

Операторы do while

Общий формат этих операторов следующий:

do выполняемый-оператор while (условное-выражение)

Выполняемый-оператор циклически повторяется до тех пор, пока вычисление условного-выражения не даст 0 (ложь). Главное отличие этого оператора от оператора while состоит в том, что условное-выражение здесь проверяется не до, а после первого выполнения тела цикла. Гарантированокак минимум одно его выполнение. На тип условного-выражения накладывается то же самое ограничение (оно должно быть скалярным).

Операторы for

Формат оператора for в С следующий:

for(<выражение-инициализации>;<выражение-проверки>; <выражение-инкремента>) оператор

В С++ <выражение-начального-значения> может быть как выражением, так и объявлением.

Последовательность действий при выполнении данного оператора следующая:

1. Выполняется вычисление выражения-инициализации, если таковое задано. Как следует из его названия, это выражение обычно инициализирует один или несколько счетчиков цикла, но его синтаксис в действительности позволяет любую степень сложности (включая в случае С++ объявления). Отсюда следует вывод, что любая программа в С может быть записана в виде единственного цикла for. (Однако не пытайтесь писать в таком стиле без должной подготовки. Такое доступно лишь высоким профессионалам).

2. Выражение-проверки вычисляется по правилам, приводимым для циклов while. Если выражение-проверки ненулевое (истина), то оператор тела цикла выполняется. Пустое выражение трактуется в данном случае как while(1), то есть как если бы условие проверкивыполнялось всегда.Если выражение-проверки дает значение ноль (ложь), то цикл for прекращается.

3. Выражение-инремента выполняет приращения одного или нескольких цикловых счетчиков.

4. Выражение "оператор" (возможно, пустое) вычисляется, после чего управление возвращается на шаг 2.

Если какие-либо из опциональных элементов опущены, то вместо них должны быть заданы соответствующие точки с запятой:

for (;;) (* // то же, что и for(;1;)

// вечный цикл

*)

C++: Правила С для операторов for применимы и в С++. Однако, выражение-инициализации в С++ может также включать в себяи объявление. Контекст объявленного идентификатора продолжается до конца данного оператора, не далее. Напрмер,

for (int i = 1; i < j; ++i)

(*

if (i ...) ...// здесь обращаться к значению i можно *)

if (i ...)// а здесь нельзя : i вне контекста

Операторы перехода

При выполнении оператор перехода происходит безусловная передача управления в некоторую точку программы. Существует четыре таких оператора: break, continue, goto и return.

Операторы break

Синтаксис следующий:

break;

Оператор break можно использовать только внутри операторов итерации (while, doи for - циклы) или с оператором switch. Он прекращает выполнение итерации или оператора switch. Поскольку операторы итерации и оператор switch могут комбинироваться и иметь любуюглубину вложенности, следует обращать особое внимание на то, чтобы оператр break выполнял выход именно из нужного цикла или оператора switch. Правило состоит в том, что оператор break заканчивает выполнение ближайшего к нему объемлющего цикла итерации или оператора switch.

Операторы continue

Синтаксис следующий:

continue;

Оператор continue может быть использован только внутри оператора итерации; он передает управление на проверку условия циклов while и do, либо на выражение инкремента цикла for.

При вложенностициклов итерации оператор continue считается принадлежащим ближайшей объемлющей итерации.

Операторы goto

Синтаксис следующий:

goto метка;

Оператор goto передает управление оператору, имеющему указанную "метку" (См. "Операторы с метками" на стр.92 оригинала), который должна находиться в пределах той же функции.

С++: В С++ допустимо обойти объявление с явным или неявным инициализатором, если это объявление не находится во внутреннем блоке, который также обходится.

Операторы return

Если тип возврата функции не равен void, то тело функции должно содержать как минимум один оператор return следующего формата:

return выражение-возврата;

где выражение-возвратадолжно быть типа type или типа, преобразуемого к типу, заданному type, при присвоении. Значение выражениявозврата и есть значение, возвращаемое данной функцией. Выражение, вызывающее функцию, вида func(список-действительных-аргументов) является значением rvalue типа type, а не именующим (lvalue) значением.

t = func(arg); // так можно

func(arg) = t; /* в С так нельзя; в С++ так можно, если типом возврата func является ссылка */

(func(arg))++; /* в С так нельзя; в С++ так можно,если типом возврата func является ссылка */

Выполнение вызова функции заканчивается, когда встретился оператор return; если оператор return отсутствует, то выполнение "проваливается" к последней закрыващей фигурной скобке тела функции.

Если тип возврата void, то оператор return можно записать как:

(*

...

return;

*)

без выражения-возврата, либо оператор return вообще может быть опущен.

С++

В целом, С++ является над-множеством языка С. Это означает, что, вообще говоря, можно компилировать программы С в среде С++, однако компилировать программы С++ в среде С при наличии в них каких-либо специфических для С++ конструкций нельзя. Некоторые ситуации требуют специального внимания. Одна и та же функция func, дважды объявленная в С с различными значениями аргументов, вызовет ошибку повторения имен. Однако, в С++ func интерпретируется как перегруженная функция - а то, допустимо это или нет,зависит от других обстоятельств. Общие вопросы программирования на С++ см. в главе 5, "Основы С++" документа "Начало работы". Глава 6, "Краткий справочник по С++" в том же документе поможет вам быстро понять, как именно работают конструкции языка.

Хотя С++ вводит новые ключевые слова и операции для работы с классами, некоторые средства С++ применимы вне контекста классов. Сначала мы рассмотрим тиенно эти, используемые незвисимо от классов средства, а затем займемся спецификой работы с классами и связанными с ними механизмами.

Ссылки

Установка ссылок при помощи указателей и обращение по ссылкам рассматриваются на стр.80 оригинала.

Типы ссылок Turbo C++ тесно связаны с типами указателей. Типы ссылок С++ служат для создания алиасов объектов и позволяют передачу аргументов функциям по ссылке. Традиционно С передает аргументы только по значению. С++ позводяет передавать аргументыкак по значению, так и по ссылке.

Простые ссылки

Для объявления ссылок вне функции может быть использован декларатор ссылки:

int i = 0;

int &ir = i; // ir является алиасом i

ir = 2; // то же, что i = 2

В данном примере создается именующее значение ir, являющееся алиасом i, при условии, что инициализатор имеет тот же тип, что и ссылка. Выполнение операций с ir имеет тот же результат, что и выполнение их с i. Напрмер, ir = 2 присваивает 2 переменной i, а &ir возвращает адрес i.

Аргументы типа ссылки

Декларатор ссылки может также быть использован для объявления в функции параметров типа ссылки:

void func1 (int i);

void func2 (int &ir); // ir имеет тип "ссылка на int"

...

int sum=3;

func1(sum); // sum передается по значению func2(sum) // sum передается по ссылке

Переданный по ссылке аргумент sum может быть изменен прямо в func2. Напротив, func1 получает только копию аргумента sum (переданного по значению), поэтому сама переменная sum функцией func1 изменена быть не может.

При передаче фактического аргумента x по значению соответствующий формальный аргумент в функции принимает копию x. Любые изменения этой копии в теле функции не отражаются на самом значении x. Разумеется, функция может возвратить значение, которое затем может быть использовано для изменения x, но самостоятельно изменить напрямую параметр, переданный ей по значению, функция не может.

Традиционный метод С для изменения x состоит в использовании в качестве фактического аргумента &x, то есть адреса x, а не самого значения x. Хотя &x передается по значению, функция получает доступ к x благодаря тому, что ей доступна полученная копия&x. Даже если функции не требуется изменять значения x, тем не менее полезно (хотя это чревато возможностью нежелательных побочныхэффектов) передавать &x, особенно если x представляет собой большую по размерам структуру данных. Передача x непосредственно по значению ведет к бесполезным затратам памяти на копирование такой структуры данных.

Сравним три различных реализации функции treble:

Реализация 1

int treble_1(n)

(*

return 3*n;

*)

...

int x, i = 4;

x = treble_1(i); // теперь x = 12, i = 4

...

Реализация 2

void treble_2(int* np)

(*

*np = (*np)*3;

*)

...

treble_2(int &i); // теперь i = 12

Реализация 3

void treble_3(int& n) // n имеет тип ссылки

(*

n = 3*n;

*)

...

treble_3(i); // теперь i = 36

Объявление формального аргумента type& t (или, что эквивалентно, type &t) устанавливает t как имеющую тип "ссылки на тип type". Поэтому при вызове treble_3 с действительным аргументом i, i используется для инициализации формального аргумента ссылки n. Следовательно, n играет роль алиаса i, и n = 3*n также присваивает i значение 3*i.

Если инициализатор представляет собой константуили объект нессылочного типа, то Turbo C++ создаст временный объект, для которого ссылка действует как алиас:

int& ir = 6; /* создается временный объект int, с именем алиаса ir, который получает значение 6 */

float f;

int& ir2 = f; /* создается временный объект int, с именем алиаса ir2, f перед присвоением преобразовывается */

ir2 = 2.0 // теперь ir2 = 2, но f остается без изменений

Автоматическое создание временных объектов позволяет выполнять преобразования ссылочных типов, если формальные и фактические аргументы имеют различные (но совместимые для привоения) типы. При передаче по значению, разумеется, проблем с преобразованием типов меньше, поскольку перед присвоением формальному аргументу копия фактического аргумента может быть физически изменена.

Операция доступа к контексту

Операция доступа к контексту (или разрешения контекста) :: (два двоеточия подряд) позволяет осуществлять доступ к глобальному (или с продолжительностью файла) имени даже в том случае, когда это имя скрыто локальным переобъявлением этого имени (см.стр.29).:

int i; // глобальная переменная i

...

void func(void);

(*

int i=0; // локальная i скрывает глобальную i i = 3; //

эта i - локальная

::i = 4; // эта i - глобальная

printf ("%d",i); // будет напечатано значение 3

*)

Приведенный кодработает также, если i является статической переменной уровня файла.

При использовании с типами классов операция :: имеет другой смысл; это рассматривается далее в данной главе.

Операции new и delete

Операцииnew и delete выполняют динамическое распределение и отмену распределения памяти, аналогично, но с более высоким приоритетом, нежели стандартныке библиотечные функции семейства malloc и free (См. справочник по библиотеке).

Упрощенный синтаксис:

указатель-имени = new имя <инициализатор-имени>;

delete указатель-имени;

Имя может быть любого типа, кроме "функция, возвращающая ..." (однако, указатели функций здесь допустимы).

new пытается создать объект с типом "имени", распределив (при возможности) sizeof(имя) байт в свободной области памяти (которую также называют "кучей"). Продолжительность существования в памяти данного объекта - от точки его создания и до тех пор, пока операция delete не отменит распределенную для него память, либо до конца работы программы.

В случае успешного завершения new возвращает указатель нового объекта. Пустой указатель означает неудачное завершение операции (например, недостаточный объем или слишком большая фрагментированность кучи). Как и в случае malloc, прежде чем пытаться обращаться к новому объекту, следует проверить укеазатель на наличие пустого значения. Однако, в отличие от malloc, new сама вычисляет размер "имени", и явно указывать операцию sizeof нет необходимости. Далее возвращаемый указатель будет иметь правильный тип, "указатель имени", без необходимости явного приведения типов.

name *nameptr // name может иметь любой тип, кроме функции

...

if (!(nameptr = new name)) (*

errmsg("Недостаточно памяти для name");

exit (1);

*)

// использование *nameptr для инициализации объекта new name

...

delete nameptr; // удаление name и отмена распределения

// sizeof(name) байтов памяти

new, будучи ключевым словом, не нуждается в прототипе.

Операция new с массивами

Если "имя" это массив, то возвращаемый new указатель указывает на первый элемент массива. При создании с помощью new многомерных массивов следует указывать все размерности массива:

mat_ptr = new int[3][10][12]; // так можно

mat_ptr = new int[3][][12]; // нельзя

mat_ptr = new int[][10][12]; // нельзя

::operator new

При использовании с объектами, не являющимися классами, new вызывает стандартную библиотечную подпрограмму, global ::operator new. Для объектов классов типа "имя" может быть определена специальная операция имя::operator new. new, применительнок объектам класса "имя", запускает соответствующую операцию имя::operator new; в противном случае используется стандартная операция ::operator new.

Инициализаторы с операцией new

Другим преимуществом операции new по сравнению с malloc является опциональный инициализатор (хотя calloc очищает его распределение к нулю). При отсутствии явных инициализаторов объект, создаваемый new, содержит непредсказуемые данные ("мусор"). Объекты, распределяемые new, за исключением массивов, могут инициализироваться соответствующим выражением в круглых скобках:

int_ptr = new int(3);

Массивы классов с конструкторами инициализируются при помощи конструктора-умолчания (см. стр.115 оригинала). Определяемая пользователем операция new с задаваемой пользователем инициализацией играет ключевую роль в конструкторах С++ для объектов типа класса.

Классы

Классы С++ предусматривают создание расширений системы предопределенных типов. Каждый тип класса представляет собой уникальное множество объектов и операций (правил), атакже преобразований, используемых для создания, манипулирования и уничтожения таких объектов. Могут быть объявлены производные классы, наследующие компоненты одного или более базовых (порождающих) классов.

В С++ структуры и объединения рассматриваются как классы с определенными умолчаниями правил доступа.

Упрощенный, в "первом приближении", синтаксис объявления класса следующий:

ключ-класса имя-класса

<:базовый-список>[<список-компонентов>]

Ключ-класса - это class, struct или union.

Опциональный базовый-список перечисляетбазовый классили классы, из которогоимя-класса берет (или наследует) объекты и правила. Если объявлены некоторые базовыеклассы, то класс "имя-класса" называется производным классом (см.стр.110, "Доступ к базовым и производным классам"). Базовый список содержит спецификаторы доступа по умолчания и опциональные их переопределения, которые могут модифицировать права доступа производного класса к компонентам базовых классов(см. стр.108 оригинала, "Управление доступом к компонентам").

Опциональный список-компонентов объявляет компоненты класса (данные и функции) для имени-класса с умолчаниями и переопределениями спецификаторов доступа, которые могут влиять на то, какие функции к каким компонентам класса могут иметь доступ.

Имена классов

Имя-класса это любой идентификатор, уникальный в пределах своего контекста. В классах структур и в объединениях имя-класса можетбыть опущено (см. "Структуры и типы, определяемые пользователем (typedef) без тегов" на стр.65 оригинала).

Типы классов

Объявление создает уникальный тип, тип класса

"имя-класса". Это позволяет вам объявлять последующие объекты класса (или вхождения класса) данного типа, а также объекты, являющиеся производными от этого типа (такие как указатели, ссылки, массивы объектов "имя-класса" и т.д.):

class X (* ... *);

X x, &xr, *xptr, xarray[10];

/* четыре объекта: типа X, ссылка на X, указатель на X и масив элементов типа X */

struct Y (* ... *);

Y y, &yr, *yptr, yarray[10];

// С позволяет иметь

// struct Y y, &yr, *yptr, yarray[10];

union Z (* ... *);

Z z, &zr, *zptr, zarray[10];

// С позволяет иметь

// union Z z, &zr, *zptr, zarray[10];

Отметим различие между объявлением структур и объединений в С и С++: в С ключевые слова struct и union обязательны, но в С++ они нужны только в том случае, когда имена классов, Y и Z, скрыты (см. следующий раздел).

Контекст имени класса

Контекст имени класса является локальным, с некоторыми особенностями, характерными для классов. Контекст имени класса начинается с точки его объявления и заканчивается вместе с объемлющим блоком. Имя класса скрывает любой класс, объект, нумератор или функцию с тем же именем в объемлющем контексте. Еслиимя класса объявлено в контексте, содержащем объявление объекта, функции или нумератора с тем же именем, обращение к классу возможно только при помощи уточненного спецификатора типа. Это означает, что с именем класса нужноиспользовать ключ класса, class, struct или union. Например,

struct S (* ... *);

int S(struct S *Sptr);

void func(void)

(*

S t; // недопустимое объявление: нет ключа класса // и функции S в контексте struct S s; // так можно: есть уточнение ключем класса

S(&s); // так можно: это вызов функции

*)

С++ позволяет также неполное объявление класса:

class X;// еще нет компонентов !

struct Y;

union Z;

Неполные объявления позволяют некоторые ссылки к именам классов X, Y или Z (обычно ссылки на указатели объектов классов) до того, как классы будут полностью определены (см. "Объявление компонентов структуры" на стр.65 оригинала). Разумеется, прежде чем вы сможете объявить и использовать объекты классов, вы должны выполнить полное объявление классов со всеми их компонентами.

Объекты классов

Объекты классов могут быть присвоены (если не было запрещено копирование), переданы как аргументы функции, возвращены фунукцией (за некоторыми исключениями) и т.д. Прочие операции с объектами и компонентами классовмогут быть различными способами определены пользователем, включая функциикомпоненты и "друзья", а также переопределение стандартных функций и операций при работе с объектами конкретного класса. Переопределение функций и операций называется перегрузкой. Операции и функции, ограниченные объектами конкретного класса (или взаимосвязанной группы классов) называются функциям-компонентами данного класса. С++ имеет механизм, позволяющий вызвать то же имя функции или операции для выполнения другой задачи, в зависимости от типа или числа аргументов или операндов.

Список компонентов класса

Опциональный список-компонентов представляет собой последовательность объявлений данных (любого типа, включая нумераторы,битовыеполя и другие классы) и объявлений и определений функций, каждое из которых может иметьопциональные спецификаторы класса памяти и модификаторы доступа. Определенные таким образом объекты называются компонентами класса. Спецификаторы класса памяти auto, extern и register в данном случвае недопустимы. Компоненты могут быть объявлены со спецификаторами класса памяти static.

Функции-компоненты

Функция, объявленная без спецификатораfriend, называется функцией-компонентом класса. Функции, объявленные с модификатором friend, называется "функцией-другом".

Одно и то же имя может использоваться для обозначения более чем одной функции, при условии, что они отличны по типам или числу аргументов.

Ключевое слово this

Не-статические функции компонентов работают с объектами типа класса, с которыми они вызываются. Например, если xэто объект класса X, а f это функция-компонент X, то вызов функци x.f() работает с x. Аналогичным образом, если xptr есть указатель объекта X, то вызов функции xptr->() работает с *xptr. Откуда f может знать, с каким x работать? С++ передает f указатель на x, называемый this. this передается как скрытый аргумент при вызове не-статических функций-компонентов.

Ключевоеслово this представляет собой локальную переменную, доступную в теле не-статической функции-компонента. this не требует объявлений, и на него редко встречаются явные ссылки в определении функции. Однако, оно неявно используется в функции для ссылки ккомпонентам. Если, например, вызывается x.f(y), где y есть компонент X, то this устанавливается на &x, а y устанавливается на this->y, что эквивалентно x.y.

Встраиваемые функции (inline)

Функция-компонента может быть объявленав пределах своего класса, но определена где-либо в другом месте. И наоборот, функция-компонента может быть и объявлена, и определена в своем классе, и тогда она называется встраиваемой функцией. (Некоторые примеры таких функций показаны в главе 5 документа "Начало работы").

В некоторых случаях Turbo C++ может уменьшить затраты времени на вызов функции, подстанавливая вместо вызова функции непосредственно компилированный код тела функции. Этот процесс, называемый встраиваемым расширением тела функции, не влияет на контекст имени функции или ее аргументов. Встраиваемое расширение не всегда полезно и желательно. Спецификатор inline представляет собой запрос (или требование) компилятору, в котором вы сообщаете, что встраиваемые расширения желательны. Как и в случае спецификатора класса памяти register, компилятор может либо удовлетворить, либо проигнорировать ваше пожелание.

Явные или неявные запросы inlineлучше всего резервировать для небольших по объему и часто вызываемых функций, таких как функции типа operator, реализующих перегруженные операторы. Например, следующее объявление класса:

int i; // global int

class X (*

public:

char* func(void) (* return i; *) // inline по умолчанию char* i;

*);

эквивалентно

inline char* X::func(void) (*return i; *)

func определяется "вне" класса с явным спецификатором inline. Переменная i, возвращаемая func, есть char* i класса X - см. раздел, посвященный контексту компонентов на стр.107 оригинала.

Статические компоненты

Спецификатор класса памяти static может быть использован в объявлениях компонентов данных и функций-компонентов класса. Такие компоненты называются статическими и имеют свойства, отличные от свойств не-статических компонентов.В случае не-статических компонентов для каждого объекта класса "существует" отдельная копия; в случае же статических компонентов существует только одна копия, а доступ к ней выполняется без ссылки на какой-либо конкретный объект класса. Если х это статический компонент класса Х, то к нему можно обратиться как Х::х (даже если объекты класса Х еще не созданы). Однако, можно выполнить доступ к х и при помощи обычных операций доступа к компонентам. Например, в виде y.x и yptr->x, гдеy это объект класса X, а yptr это указатель объекта класса X, хотя выражения y и yptr еще не вычислены. В частности, статическая функция-компонент может быть вызвана как с использованием специального синтаксиса вызова функций компонентов, так и без него.

class X (*

int member_int;

public:

static void func(int i, X* ptr);

*);

void g(void);

(*

X obj;

func(1, &obj); // ошибка, если где-нибудь еще

// не определена глобальная func()

X::func(1, &obj); // вызов static func() в X // допустим только для статических функций

obj.func(1, &obj); // то же самое (допустимо как для стати// ческих, так и не-статических функций)

*)

Поскольку статическая функция-компонент может вызываться без учета какого-либо конкретногообъекта, она не имеет указателя this. Следствие из этого таково, что статическая функция-компонент не имеет доступа к не-статическим компонентам без явного задания объекта при помощи .или ->. Например, сучетомобъявлений, сделанных впредыдущем примере, func может быть определена следующим образом:

void X%%func(int i, X* ptr)

(*

member_int = i; // на какой объект ссылается

// member_int? Ошибка !

ptr->member_int = 1; // так можно: теперь мы знаем! *)

Без учета встраиваемых функций,статические функции-компоненты глобальных классов имеют внешнийтип компоновки. Статические функции-компоненты не могут являться виртуальными функциями. Недопустимо иметь статическую и не-статическую функции-компоненты с одинаковыми именами и типами аргументов.

Объявление статического компонента данных в объявлении класса не является определением, поэтому где-нибудь еще должно иметься определение, отвечающее за распределение памяти и инициализацию. Определение статического компонентаданныхможет быть опущено, если действует средство "инициализации нулями по умолчанию".

Статические компоненты класса,объявленного локальным по отношению к некоторой функции, не имеют типа компоновки и не могут быть инициализированы. Статические компоненты глобального класса могут быть инициализированы подобно обычным глобальным объектам, но только вконтексте файла. Статические компоненты подчиняются обычным правилам доступа к компонентам класса, за исключением того, что они могут быть инициализированы.

class X (*

...

static int x;

...

*); int X::x = 1;

Главное использование статических компонентов состоит в том, чтобы отслеживать данные, общие для всех объектов класса,как например, число созданных объектов, либо использованный последним ресурс из пула, разделяемого всеми подобными объектами. Статические компоненты используются также для:

- уменьшения числа видимых глобальных имен

- того, чтобы сделать очевидным, какие именно статические объекты какому классу принадлежат

- разрешения управления доступам к их именам.

Контекст компонента

Выражение X::func() в примере, приведенномна стр.106 оригинала, используетимя класса Xс модификатором контекста доступа, обозначающим, что func, хотя и определена "вне" класса, в действительности является функцией-компонентом Х и существует в контексте Х. Влияние Х:: распространяется на тело определения этой функции. Это объясняет, почему возвращаемое функциейзначение i относится к X::i, char* i из Х, а не к глобальной переменной int i. Без модификатора Х:: функция func представляла бы обычную, не относящуюся к классу функцию, возвращающую глобальную переменную int i.

Следовательно, все функции-компоненты находятся в контексте своего класса, даже если они определены вне этого класса.

К компонентам данных класса Х можно обращаться при помощи операций выбора . и -> (как и в структурах С). Функциикомпоненты можновызывать также при помощи операций выбора (см. "Ключевое слово this на стр.105 оригинала). Например,

class X (*

public:

int i;

char name[20];

X *ptr1;

X *ptr2;

void Xfunc(char *data, X* left, X* right); // определение // находится не здесь

*);

void f(void);

(*

X x1, x2, *xptr=&x1; x1.i = 0; x2.i = x1.i; xptr->i = 1; x1.Xfunc("stan", &x2, xptr);

*)

Если m является компонентом или базовым компонентом класса Х, то выражение Х::m называется квалифицированным именем; оно имеет тот же тип, что и m, и является именующим выражением только в том случае, если именующим выражением является m. Ключевой момент здесьсостоит в том, что даже если имя класса Х скрыто другим именем, квалифицированное имя Х::m тем не менее обеспечит доступ к нужному имени класса, m.

Компоненты класса не могут быть добавлены к нему в другом разделе вашейпрограммы. Класс Х не может содержать объекты класса Х, но может содержать указатели или ссылки на объекты класса Х (отметим аналогию с типами структур и объединений С).

Управление доступом к компонентам

Компоненты класса получают атрибуты доступа либо по умолчанию (взависимости от ключакласса и местоположения объявления), либо при использовании какого-либо из спецификаторов доступа: public, private или protected. Значение этих атрибутов следующие:

public Компонент может быть использован любой функцией.

private Компонент может быть использован только функциями компонентами и "друзьями" класса, в котором он объявлен.

protected То же самое, что для private, но кроме того, компонент может быть использован функциями компонентов идрузьями классов, производных от объявленного класса,но только в объектах производного типа. (Производные классы рассматриваются в следующем разделе).

Спецификаторы доступа не влияют на объявления функций типа friend. (См. раздел "Друзья" классов" на стр.112 оригинала).

Компоненты класса по умолчанию имеют атрибут private, поэтому для переопределенияданного объявления спецификаторы доступа public или protected должны задаваться явно.

Компоненты struct по умолчанию имеют атрибут public, но вы можете переопределитьэто умолчаниепри помощи спецификаторов доступа public или protected.

Компоненты union поумолчанию имеют атрибут public; переопределить его нельзя. Все три спецификатора доступа задавать для компонентов объединения недопустимо.

Модификатор доступа по умолчанию или заданный для переопределения атрибута доступа остается действительным для всех последующих объявлений компонентов, пока не встретится другой модификатор доступа. Например,

class X (*

int i; // X::i по умолчанию privte

char ch; // так же, как и X::ch

public:

int j; // следующие два компонента - public

int k;

protected:

int l; // X::l - protected

*);

struct Y (*

int i; // Y::i по умолчанию public

private:

int j; // Y::j - private

public:

int k; // Y::k - public

*);

union Z (*

int i; // public по умолчанию, других вариантов нет

double d;

*);

Спецификаторы доступа могут быть перечислены и сгруппированы в любой удобной последовательности.Можно сэкономить место при набивке программы, объявив все компоненты private сразу, и т.д.

Доступ к базовым и производным классам

При объявлении производного класса D вы перечисляете базовые классы В1, В2 ... в разделяемом запятой базовом-списке:

ключ-класса D:базовый-список (*<список-компонентов>*)

Поскольку сам базовый класс может являтьсяпроизводным классом, то вопрос об атрибуте доступа решается рекурсивно: вы отслеживаете его до тех пор, пока не доберетесь до "самого" базового класса, породившего все остальные.

D наследует всем компонентамбазовых классов. (Переопределенные компоненты базовых классов наследуются, ипри необходимостидоступк нимвозможен при помощи переопределений контекста). D может использовать только компоненты базовых классов с атрибутами public и protected. Однако, что будут представлять собойатрибуты доступа унаследованных компонентов с точки зрения D? D может понадобиться использоватьpublicкомпонент базового класса, но при этом сделать его для внешних функций private. Решение здесь состоитв том, чтобыиспользовать спецификаторы доступа в базовом-списке.

При объявлении D вы можете задать спецификатор доступа public или private перед классами в базовом-списке:

class D : public B1, private B2, ... (*

...

*)

Задать в базовом-списке protected нельзя. Объединения не могут содержать базовых классов и не могут сами быть использованы в качестве базовых классов.

Эти модификаторы не изменяют атрибутов доступа базовых членов с точки зрениябазового класса, хотя и могут изменить атрибуты доступа базовых компонентов с точки зрения производных классов.

Умолчанием является private, если D есть объявление класса class, и public, если D есть объявление структуры struct.

Производный класс наследует атрибуты доступа базового класса следующим образом:

базовый класс public: компоненты public базового классастановятся членами public производного класса. Компоненты pro- tected базового класса становятся компонентами protected производногокласса. Компоненты private базового класса остаютсядля базового класса private.

базовый класс private: и public, и protected компоненты базового классастановятся private компонентами производного класса.Компоненты private базового класса остаются для базового класса private.

В обоих случаях отметим, что компоненты private базового класса былии остаются недоступными дляфункций-компонентов производного класса, пока в описании доступа базового класса не будут явно заданы объявления friend. Например,

class X : A (* // умолчание для класса - private A

...

*)

/* класс X является производным от класса А */

class Y : B, public C (* // переопределяет умолчание для С

...

*)

/* класс Y является производным (множественное наследование) от B и C. По умолчанию - private B */

struct S : D (* // умолчание для struct - public D

... /* struct S - производная от D */

*)

struct T : private D, E (* // переопределяет умолчание для D // E по умолчанию public

...

*)

/* struct T является производной (множественное наследование) от D и T. По умолчанию - public E */

Действие спецификаторов доступа в базовом списке можно скорректировать при помощи квалифицированного-имени вобъявлениях public или protected для производного класса. Например,

class B (*

int a; // по умолчанию private

public:

int b, c;

int Bfunc(void);

*);

class X : private B (* // теперь в Х a, b, c и Bfunc - private int d; // по умолчанию private. Примечание: f

// в Х недоступна

public:

B::c; // c была private; теперь она public

int e;

int Xfunc(void);

*);

int Efunc(X& x); // внешняя по отношению к В и Х

Функция Tfunc может использовать только имена с атрибутом public, например c, e и Xfunc.

Функция Xfunc в X является производной от private B, поэтому она имеет доступ к:

- "скорректированной-к-типу-public" c

- "private-относительно-Х" компонентам В:b и Bfunc

- собственным private и public компонентам: d, e и Xfunc.

Однако, Xfunc не имеет доступа к "private-относительно- B" компоненту a.

Виртуальные базовые классы

При множественном наследованиибазовый класс не может быть задан в производном классе более одного раза:

class B (* ... *);

class D : B, B (* ... *): // недопустимо

Однако, базовый класс может быть передан производному классу более одного раза косвенно:

class X : public B (* ... *)

class Y : public B (* ... *)

class Z : public X, public Y (* ... *) // допустимо

В данном случае каждый объект класса Z будет иметь два подобъекта класса В. Если это вызывает проблемы, к спецификатору базового класса может бытьдобавлено ключевое слово virtual. Например,

class X : virtual public B (* ... *)

class Y : virtual public B (* ... *)

class Z : public X, public Y (* ... *)

Теперь В является виртуальным базовым классом,а класс Z имеет только один под-объект класса В.

"Друзья" классов (friend)

Друг F класса X это функция или класс, которые, не являясь функцией-компонентом Х, имеют тем не менее полные права доступа к компонентам Х private и protected. Во всех прочих отношениях F это обычная с точки зрения контекста, объявлений иопределений функция.

Поскольку F не является компонентом Х, она не лежит в контексте Х и поэтому не может вызываться операциями выбора x.F и xptr->F (где x это объект Х, а xptr это указатель объекта Х.

Если в объявлении или определении функции в пределах класса Х используется спецификатор friend, то такаяфункция становится "другом" класса Х.

Функция-"друг", определенная в пределах класса, подчиняется тем же правилам встраивания, что и функции-компоненты класса (см. "Встраиваемые функции" на стр.105 оригинала). Функции-"друзья" не зависят от их позиции в классе или спецификаторов доступа. Например,

class X (*

int i; // private относительно Х

friend void friend_func(X*, int);

/* friend_func не является private, хотя она и объявлена

в разделе private */

public:

void member_func(int);

*);

/*объявления;для обеих функций отметим доступ к private int i*/

void friend_func(X* xptr, int a) (* xptr->i = a; *)

void X::member_func(int a) (* i = a; *)

X xobj;

/* отметим различие в вызовах функций */

friend_func(&xobj, 6);

xobj.member_func(6);

Вы можете сделать все функции класса Y друзьями класса Х в одном объявлении:

class Y; // неполное объявление

class X (*

friend Y;

int i;

void member_funcX();

*);

class Y; (*

void friend_X1(X&);

void friend_X2(X*);

...

*);

Функции, объявленные в Y, являются друзьями Х, хотя они и не имеютспецификаторовfriend. Они имеют доступ к компонентам Х private, таким как i и member_funcX.

Отдельные функции-компоненты класса Хтакже могут быть друзьями класса Y:

class X (*

...

void member_funcX();

*)

class Y (*

int i;

friend void X::member_funcX();

...

*);

"Дружба" классов не транзитивна: если X друг Y, а Y друг Z, это не означает, что X - друг Z. Однако, "дружба" наследуется. Конструкторы и деструкторы

Существует несколько специальных функций компонентов, определяющих, каким образом объектыкласса создаются, инициализируются, копируются и разрушается. Констукторы и деструкторы являются наиболее важными изних. Они обладают большинством характеристик обычных функций-компонентов - вы должны объявить и определить их в пределах класса, либо объявить их в классе, но определить вне его - однако, они обладают и некоторыми уникальными свойствами.

1. Они не имеют объявлений значений возврата (даже void).

2. Они не могут быть унаследованы, хотя производный класс может вызывать конструкторы и деструкторы базового класса.

3. Конструкторы, как и большинство функций С++, могут иметь аргументы по умолчанию или использовать списки инициализации компонентов.

4. Деструкторы могут иметь атрибут virtual, но конструкторы не могут.

5. Вы не можете работать с их адресами:

main()

(*

...

void *ptr = base::base; // недопустимо

...

*)

6. Если конструкторы и деструкторы не были заданы явно, то они могут быть сгенерированы Turbo C++; во многих случаях они также могут быть запущены при отсутствии явного вызова в вашей программе. Любой конструктор или деструктор, создаваемый компилятором, должен иметь атрибут public.

7. Вызвать конструктор тем же образом, что и обычную функцию, нельзя. Вызов деструктора допустим только с полностью квалифицированным именем.

8.

(*

...

X *p;

...

p->X::-X();// допустимый вызов деструктора

X::X();// недопустимый вызов конструктора

...

*)

9. При определении и разрушении объектов компилятор выполняет вызов конструкторов и деструкторов автоматически.

10.Конструкторы и деструкторы при необходимости распределения объекту памяти могут выполнять неявные вызовы операций new и delete.

11.Объект с конструктором или деструктором не может быть использован в качестве компонента объединения.

Если класс Х имеет один или более конструкторов, то один из них запускается всякий разпри определении объекта х класса Х. Конструктор создает объект х и инициализирует его. Деструкторы выполняют обратный процесс,разрушая объекты класса, созданные конструкторами.

Конструкторы активизируются также при создании локальныхили временных объектов данного класса;деструкторы активизируются всякий раз, когда эти объекты выходят из контекста. Конструкторы

Констукторы отличаются от прочих компонентов функций тем, что имеют то же самое имя, что и класс, к которому они относятся.При создании или копировании объекта данного класса происходит неявный вызов соответствующего конструктора.

Конструкторы глобальных переменных вызываются до вызова функции main. При использовании стартовой директивыpragmaдля инсталлирования некоторой функции до функции main, конструкторы глобальных переменных вызываются до стартовых функций.

Локальные объекты создаются, как только становится активным контекст переменной.Конструктор также запускается при создании временного объекта данного класса.

class x

(*

public:

X(); //конструктор класса Х

*);

Конструктор класса Х не может принимать Х как аргумент:

class X (*

...

public

X(X); // недопустимо *)

Параметры конструкторы могут быть любого типа, за исключением класса, компонентомкоторого является данный конструктор. Конструктор может приниматьв качестве параметра ссылку на свой собственный класс; в таком случае он называется конструктором копирования.Конструктор, не принимающийпараметров вообще, называется конструктором поумолчанию. Далее мы рассмотрим конструкторы по умолчанию; описание же конструктора копирования начинается со стр.116 оригинала.

Конструктор по умолчанию

Конструктором по умолчанию для класса Х называется такой конструктор, который не принимает никаких аргументов: Х::Х(). Если длякласса несуществует конструкторов, определяемых пользователем, то Turbo C++ генерирует конструктор по умолчанию. При таких объявлениях, как Х х, конструктор по умолчанию создает объект х.

Важное примечание:

Как и все функции, конструкторымогут иметь аргументы по умолчанию. Например, конструктор

X::X(int, int = 0)

можетпринимать один или два аргумента. Если данный конструктор будет представлен только с одним аргументом,недостающий второй аргумент будет принят как int 0. Аналогичным образом, конструктор

X::X(int = 5, int = 6)

может принимать двааргумента, один аргумент, либо не принимать аргументов вообще,причем в каждом случаепринимаются соответствующие умолчания. Однако, конструктор по умолчанию Х::Х() не принимаетаргументов вообще, иего не следует путать с конструктором, например, X::X(int = 0), который может либо принимать один аргумент, либо не принимать аргументов.

При вызове конструкторов следует избегать неоднозначностей. В следующем примере возможно неоднозначное восприятие компилятором конструкторапо умолчанию и конструктора, принимающего целочисленный параметр:

class X

(*

public:

X();

X(int i = 0);

*);

main()

(*

X one(10); // так можно: используется X::X(int)

X two; // так нельзя; неоднозначно задано, используется // ли X::X() или X::X(int = 0)

...

return 0;

Конструктор копирования

Конструктор копированиядля класса Х это такой конструктор, который может быть вызван с одним единственным аргументом типа X: X::X(const X&) или X::(const X&, int = 0). В конструкторе копирования допустимыми такжеявляются аргументы по умолчанию. Конструкторыкопирования запускаются при копировании объекта данного класса, обычно в случае объявления с инициализацией объектом другого класса: X x = y. Turbo C++ генерирует конструктор копирования для класса X автоматически, если такой конструктор необходим, но в классе Х неопределен.

Перегрузка конструкторов

Конструкторы могут быть перегружены, чтопозволяет создание объектов взависимости от значений, использованныхпри инициализации.

class X

(*

int integer_part;

double double_part;

public:

X(int i) (* integer_part = i; *)

X(double d) (* double_part = d *)

*);

main()

(*

X one(10); // запускает X::X(int) и устанавливает // integer_part в значение 10

X one(3.14); // запускает X::X(double) ш устанавливает // double_part

...

return 0;

*)

Порядок вызова конструкторов

В случае, когда класс использует одинили более базовых классов, конструкторы базовых классов запускаются до того, как будутвызваны конструкторы производного класса. Конструкторы базового класса вызываются в последовательности их объявления.

Например, в следующем примере

class Y (*...*)

class X : public Y (*...*)

X one;

вызов конструкторов происходит в следующей последовательности:

Y(); // конструктор базового класса

X(); // конструктор производного класса

В случае множественных базовых классов:

class X : public Y, public Z

X one;

конструкторы вызываются в последовательности их объявления:

Y(); // первыми следуют конструкторы базового класса Z();

X();

Конструкторы виртуальных базовых классов запускаются до каких-либо не-виртуальных базовых классов. Если иерархия содержит множественные виртуальные базовые классы, то конструкторы виртуальных базовых классов запускаются в последовательности их объявления. Затем,перед вызовомконструкторов производного класса, конструируются не-виртуальные базовые классы.

Если виртуальный класс является производным от не-виртуальной базы,то для того,чтобывиртуальный базовыйклассбыл сконструирован правильно, эта не-виртуальная база должна являться первой. Код

class X : public Y, virtual public Z

X one;

определяет следующую последовательность:

Z(); // инициализация виртуального базового класса Y(); // не-виртуальный базовый класс

X(); // произвольный класс

Либо, в более сложном случае,

class base;

class base2;

class level1 : public base2, virtual public base; class level2 : public base2, virtual public base; class toplevel : public level1, virtual public level1; toplevel view;

Порядок конструирования view будет принят следующий:

base(); // старший в иерархии виртуальный базовый класс // конструируется только однажды

base2(); // не-виртуальная база виртуальной базы level2 // вызывается для конструирования level2

level2(); // виртуальный базовый класс

base2(); // не-виртуальная база для level1

level1(); // другая не-виртуальная база

toplevel();

В случае, когда иерархия класса содержит множественные вхождения виртуального базового класса, данный базовый класс конструируется только один раз. Однако, если существуют и виртуальные,и не-виртуальные вхождения базовогокласса, то конструктор класса запускается одинраз для всехвиртуальных вхождений и один раз для всех не-виртуальных вхождений базового класса.

Конструкторы элементовмассива запускаютсяв порядке возрастания индексов массива.

Инициализация класса

Объект классас компонентами только public и без конструкторов или базовых классов (обычно это структура) может бытьинициализирован при помощи списка инициализаторов.При наличии конструктора класса объекты либо инициализируются, либо имеютконструктор по умолчанию. Последний используется в случае объектов без явной инициализации.

Объекты классов с конструкторами могут быть инициализированы при помощи задаваемых в круглых скобках списков инициализаторов. Этот список используется как список передаваемых конструктору аргументов. Альтернативнымспособом инициализации является использованиезнака равенства, за которымследует отдельное значение. Это отдельное значение можетиметь тип первого аргумента, принимаемого конструктором данного класса; в этом случае дополнительных аргументов либо не существует, либо они имеютзначения по умолчанию. Значение может также являться объектом данного типа класса. В первом случае для создания объекта вызывается соответствующийконструктор. В последнем случае вызывается конструктор копирования, инициализирующий данный объект.

class X

(*

int i;

public:

X(); // тела функций для ясности опущены

X(int x);

X(const X&);

*);

main()

(*

X one; // запуск конструктора по умолчанию

X two(1); // используется конструктор X::X(int)

X three = 1; // вызывает X::X(int)

X four = one; // запускает X::X(const X&) для копирования X five(two); // вызывает X::X(cont X&)

Конструктор может присваивать значения своимкомпонентам следующим образом. Он может принимать значения в качестве параметров и выполнять присваивание компонентам переменным собственно в теле функции конструктора:

class X

(*

int a, b;

public:

X(int i, int j) (* a = i; b = j *)

*);

Либо он может использовать находящийся до тела функции список инициализаторов:

class X

(*

int a, b;

public:

X(int i, int j) : a(i), b(j) (**)

*);

В обоих случаях инициализация X x(1, 2) присваивает значение 1 x::a и значение 2 x::b. Второй способ, а именно список инициализаторов, обеспечивает механизм передачи значений конструкторам базового класса.

Конструкторы базовогокласса должны быть объявлены с атрибутами public или protected, для того, чтобыобеспечить возможность их вызова из производного класса.

class base1

(*

int x;

public:

base1(int i) (* x = i; *)

*);

class base2

(*

int x;

public:

base2(int i) : x(i) (**)

*);

class top : public base1, public base2

(*

int a, b;

public:

top(int i, int j) : base(i*5), base2(j+i), a(i) (* b = j;*)

*);

В случае такойиерархии класса объявление top one(1, 2) приведет к инициализации base1 значением 5, а base2 значением 3. Методы инициализации могут комбинироваться друг с другом.

Как было описано выше, базовые классы инициализируются в последовательности объявления.Затем происходит инициализация компонентов, также в последовательности их объявления, независимо от их взаимного расположения в списке инициализации.

class X

(*

int a, b;

public:

X(int i, j) : a(i), b(a+j) (**)

*);

В пределах класса объявление X x(1,1) приведет к присваиванию числа 1 x::a и числа 2 x::b.

Конструкторы базовых классов вызываются перед конструированием любых компонентов производных классов. Значения производного класса не могут изменяться и затем влиять на создание базового класса.

class base

(*

int x;

public:

base(int i) : x(i) (**)

*);

class derived : base

(*

int a;

public:

derived(int i) : a(i*10), base(a) (**) // Обратите внимание! // base будет передано неинициализированное a

*)

В данномпримере вызовпроизводного d(1) неприведет к присвоению компоненту базового класса х значения 10. Значение, переданное конструктору базового класса, будет неопределенным.

Если вы хотите иметь список инициализаторов в не-встроенном конструкторе,не помещайте этот список вопределении класса. Вместо этого поместите его в точку определения функции:

derived::derived(int i) : a(i)

(*

...

*)

Деструкторы

Деструктор класса вызывается для освобождения членов объекта до разрушения самого объекта. Деструкторпредставляет собой функцию-компонент, имя которой совпадает с именем класса, перед которым стоит символ тильда, деструктор не может принимать каких-либо параметров, а также не имеет объявленных типа возврата или значения.

class X

(*

public:

-X(); // деструктор класса X

*);

Если деструкторне объявлен для класса явно, компилятор генерирует его автоматически.

Запуск деструкторов

Вызов деструктора выполняется неявно, когда переменная выходит из своего объявленного контекста. Для локальных переменных деструкторы вызываются, когда перестает быть активным блок, в котором они объявлены. В случае глобальных переменныхдеструкторы вызываются как часть процедуры выхода после main.

Когда указатели объектов выходят запределы контекста, неявный вызов деструктора непроисходит. Это значит, чтодля разрушения такого объекта операция delete должна быть задана явно.

Деструкторы вызываются строго в обратной последовательности относительнопоследовательности вызова соответствующих им конструкторов (см. стр.117 оригинала).

atexit, #pragma exit и деструкторы

Все глобальные объекты остаются активными до тех пор, пока не будут выполнены коды во всех процедурах выхода. Локальные переменные, включая те, что объявлены в main, разрушаютсяпри выходе их из контекста. Последовательность выполнения в конце программы Turbo C++ в этом смысле следующая:

- выполняются функции atexit в последовательности их вставки в программу

- выполняются функции #pragma exit в соответствии с кодами их приоритетов

- вызываются деструкторы глобальных переменных.

exit и деструкторы

При вызове exitиз программы деструкторы для каких-либо локальных переменных в текущем контексте не вызываются. Глобальные переменные разрушаются в обычной последовательности.

abort и деструкторы

При вызове abort где-либо из программы деструкторы не вызываются, даже для переменных глобального контекста.

Деструктор можетбыть также вызван явно, одним из двух следующих способов: косвенно, через вызовdelete, или прямо, задавая полностью квалифицированногоимени деструктора. Delete можноиспользовать для разрушения объектов, для которых память распределялась при помощи new. Явный вызов деструктора необходим только в случае объектов, которым распределялся конкретный адрес памяти при помощи new.

class X (*

...

-X();

...

*);

void* operator new(size_t size, void *ptr)

(*

return ptr;

*)

char buffer[sizeof(x)];

main()

(*

X* pointer = new X;

X* exact_pointer;

exect_pointer = new(&buffer) X;// указатель

инициализиру// ется адресом буфера

...

delete pointer;// delete служит для раз-

// рушения указателя

exact_pointer->X::-X();// прямой вызов для отмены

// распределения памяти

*)

Виртуальные деструкторы

Деструктор может быть объявлен как virtual. Это позволяет указателю объекта базового класса вызывать необходимый деструктор в случае, когда указатель фактически ссылаетсяна объект производного класса.Деструктор класса, производного от класса с виртуальным деструктором, сам является виртуальным.

Внимание: пример проограммы см в файле prog_1.app

Однако, если ни один из деструкторов не был объявлен виртуальным,delete palette[0], delete palette[1] и delete palette[2] вызывают только деструктор дляклассаcolor.Это приведет к неправильному разрушению первых двух элементов, которые фактически имели тип red и brightred.

Перегруженные операции

С++ позволяет переопределить действие большинства операций, так чтобы при использовании собъектами конкретногоклассаони выполняли заданные функции. Как и в случае перегруженных функций С++ в целом, компилятор определяет различия в функциях по контексту вызова: по числу и типам аргументов операндов:

Переопределение может быть выполнено для всех операций, приведенных на стр.20 оригинала, за исключением

..* :: ?:

Также невозможна перегрузка символов препроцессора # и ##.

Ключевое слово operator, за которым следует символ операции, называется именем функцииоперации; приопределении нового (перегруженного) действия операции оно используется как обычное имя функции.

Операция-функция, вызываемая саргументами, ведет себя как операция, выполняющая определенные действия с операндами в выражении. Операция-функция изменяет число аргументов или правила приоритета и ассоциативности операции (таблица 1.20 на стр.75 оригинала), сравнительно с ее нормальным использованием. Рассмотрим класс complex:

class complex (*

double real, imag; // по умолчанию private

public:

...

complex() (* real = imag = 0; *) // встроенный конструктор

complex(double r, double i = 0) (* // еще один

real = r; imag = i;

*)

...

*)

Данный класс был создан только для примера. Онотличен от класса complex из библиотеки исполняющей системы.

Мы можем легко разработать функцию для сложения комплексных чисел, например,

complex AddComplex(complex c1, complex c2);

однако будет более естественным иметь возможность записать:

complex c1(0,1), c2(1,0), c3

c3 = c1 + c2;

вместо

c3 = AddComplex(c1, c2);

Операция + легко может быть перегружена, есливключить в класс complex следующее объявление:

friend complex operator +(complex c1, complex c2*);

и сделав его определение (возможно, встроенное) следующим образом:

complex operator +(complex c1, complex c2)

(*

return complex(c1.real + c2.real, c1.imag + c2.imag); *)

Операции-функции

Операции-функцииможно вызывать непосредственно, хотя обычно они вызываются косвенно, при использовании перегруженных операций:

c3 = c1.operator + (c2); // то же, что c3 = c1 + c2

В отличие от new и delete, которые имеют своисобственные правила (см. следующий раздел), операция-функция должна быть либо не-статической функцией-компонентом, либо иметь как минимум один аргумент типа класса. Операций-функции =, (), [] и -> должны являться нестатическими функциями-компонентами.

Перегруженные операции и наследование

За исключением операции-функции присвоения =() (см. раздел "Перегрузка операции присвоения =" на стр.127 оригинала) все функции операций для класса X наследуются классом, производным от X, согласно стандартным правилам разрешения для перегруженных функций. Если Х является базовым классом для Y, перегруженная функция операции для Х может далее быть перегружена для Y.

Перегрузка new и delete

Операцииnew и delete могут быть перегружены таким образом, чтобыдаватьальтернативныеварианты подпрограммы управления свободной памятью (кучей). Определяемая пользователем операция new должна возвращать void* и иметь в качестве первого аргумента size_t. Определяемая пользователем операция delete должна иметь тип void и первый аргумент void*; второй аргумент, типа size_t, является опциональным.

Тип size_t определяется в stdlib.h.

Например,

#include <stdlib.h>

class X (*

...

public:

void* operator new(size_t size) (* return

newalloc(size);*)

void operator delete(void* p*) (*newfree(p); *)

X() (* /* здесь инициализация */

X(char ch) (* /* здесь тоже */ *)

-X() (* /* очистка */ *)

...

*);

Аргумент size задает размер создаваемого объекта, а newalloc и newfree это определяемые пользователем функции распределения и отмены распределения памяти. Вызовы конструктора и деструктора для объектов класса Х (или объектов, производных от Х, для которых не существует собственных перегруженных операций new и delete) приведет к запуску соответствующихопределяемых пользователем X::operator new() и X::operator delete(), соответственно.

Операции-функции X::operator new иX::operator delete являются статическими компонентами Х, как при явном объявлении их static, так и без него, поэтому они не могут быть виртуальными функциями.

Стандартные, предопределенные (глобальные) операции new и delete могут при этом также использоваться в контексте Х, как явно с операциямиглобального контекста (::operator new и ::operator delete), так и неявно, при создании и разрушении объектов классов, отличных от класса Х и не являющихся производными от класса Х. Например, можно использовать стандартныеnew иdeleteпри определении перегруженных версий:

void* X::operator new(size_t)

(*

void* ptr = new char[s]; // вызов стандартной new

...

return ptr;

*)

void X::operator delete(void* ptr)

(*

...

delete (void*) ptr; // вызов стандартной delete

*)

Причинойтого, что размер аргумента определяется size, является то,что классы, производные от Х, наследуют X::operator new. Размер объектапроизводного классаможетсущественно отличаться от размера, определяемого базовым классом.

Перегрузка унарных операций

Перегрузка префикснойили постфиксной унарной операции выполняется при помощи объявления не-статической функции компонента, не принимающей никакихаргументов, либо при помощи объявления функции, не являющейся функцией-компонентом принимающей один аргумент. Если @ представляет собой унарную операцию, то @x и x@ можно интерпретировать как x.operator@() и operator@(x), соответственно, в зависимости от объявления. Если объявление было сделано в обеих формах, то разрешение неоднозначностизависит от переданных при вызове операции стандартных аргументов.

Следует быть внимательным при перегрузке ++ и --, поскольку постфиксное и префиксное использование не может быть определено в перегруженной функции. Например,

class X (*

...

X operator ++() (* /* здесь подпрограмма инкремента X * / *)

*)

...

X x, y;

y = ++x; // то же, что и y = x++ !

Перегрузка бинарных операций

Перегрузка бинарной операции выполняется при помощи объявления не-статической функции компонента, принимающей один аргумент, либо при помощи объявления не являющейся компонентом функции (обычно friend), принимающей два аргумента. Если @ представляет собой бинарную операцию, тоx@y можно интерпретировать либо как x operator@(y), либо как operator@(x,y), в зависимости от выполненных объявлений. Если объявлены обе формы, то разрешение неоднозначности зависитот переданныхпри вызове операции стандартных аргументов.

Перегрузка операции присвоения =

Операцияприсвоения = может быть перегружена только при помощи объявления не-статической функции-компонента. Например,

Внимание : пример программы смотрите в файле struct.app

Данный код, совместно с объявлениями

String::operator=(), позволяет выполнять строковые присвоения str1 = str2, как это делается в прочих языках программирования. Вотличие от прочих функций операций, функция операции присвоения не может наследоваться производными классами. Если для какого-либо класса Х не существует определяемой операции =, то операция = определяется по умолчанию как покомпонентное присвоение компонентов класса Х:

X& X::operator = (const X& source)

(*

// покомпонентное присвоение

*)

Перегрузка операции вызова функции ()

Вызов функции

первичное-выражение(<список-выражений>)

рассматривается в качестве двоичной операции с операндами первичное-выражение и список-выражений (возможно, пустой). Соответствующая функция операции это operator(). Данная функция может являться определяемой пользователем для класса Х (и любых производныхклассов) только в качестве не-статической функции-компонента. Вызов x(arg1, arg2), где x есть объект класса Х, интерпретируется в таком случае как x.operator()(arg1,arg2).

Перегрузка операции индексирования []

Аналогичным образом, операция индексирования

первичное-выражение [выражение]

рассматривается как двоичнаяоперация с операндами первичное-выражение и выражение. Соответствующая функция операции это operator[]; она может быть определена пользователем для класса Х (и любых производных классов) только посредством не-статической функции-компонента. Выражение x[y], где x это объект класса Х, интерпретируется в данном случае как x.operator[](y).

Перегрузка операции доступа к компоненту класса ->

Доступ к компоненту класса при помощи

первичное-выражение->выражение

рассматривается как унарнаяоперация. Функция operator-> должна рассматриваться как не-статическая функция-компонента. Выражение x->m, где x это объект класса (*, интерпретируетсякак (x.operator->())->m, таким образом, что operator-> () должен либо возвращать указательна объект данного класса, либо возвращать объект класса, для которого определяется operator->.

Виртуальные функции -------------------------------

Виртуальные функциипозволяют производным классам обеспечивать разные версии функциибазового класса. Вы можете объявить виртуальную функцию в базовом классе и затем переопределить ее влюбом производном классе, даже если число и тип ее аргументов остается без изменений. Вы также можете объявить функции int Base::Fun (int) и int Derived::Fun (int), даже если они не являются виртуальными. Версия базового класса доступна объектам производного класса через переопределение контекста. Если они являются виртуальными, то доступна только функция, связанная с фактическим типом объекта.

В случаевиртуальных функций вы не можете изменитьтип функции. Следовательно, недопустимым является переопределение виртуальной функции таким образом, чтобы она отличалась только типомвозврата. Если две функции с одним и тем же именем имеют разные аргументы, С++рассматривает их какразныефункции, и механизм виртуальных функций игнорируется.

Говорят,что переопределенная функция переопределяет функцию базового класса. Для объявления виртуальной функции служит спецификатор virtual. Спецификатор virtual подразумевает компонентство в классе, поэтому виртуальная функция не может быть глобальной (не являющейся компонентом) функцией.

Если базовый класс В содержит виртуальную функцию vf, и класс D, являющийся производным от класса B, содержит функцию vf того же типа,то если функция vf вызывается дляобъекта d или D, выполняется вызов D::vf, даже если доступ определен через указатель или ссылку на B. Например,

struct B (*

virtual void vf1();

virtual void vf2();

virtual void vf3();

void f();

*)

class D : public B (*

virtual void vf(); // спецификатор virtual допустим, но // избыточен

void vf2(int); // не virtual, поскольку здесь

// используется другой список аргументов

char f(); // так нельзя: изменяется только тип

// возврата

void f();

*);

void extf()

(*

D d; // объявление объекта D

B* bp = &d; // стандартное преобразование из D* в B* bp->vf1(); // вызов D::vf1

bp->vf2(); // вызов B::vf2, так как vf2 из D имеет // отличные аргументы

bp->f(); // вызов B::f (не виртуальной)

*)

Переопределяющаяфункция vf1 в D автоматически становится виртуальной. Спецификатор virtual может быть использован в определении переопределяющейфункции в производном классе, но на самом деле он является в данном случае избыточным.

Интерпретация вызова виртуальной функции зависит от типа объекта, для которого она вызывается; в случае вызова невиртуальных функций интерпретация зависит только от типа указателя или ссылки, указывающих объект, для которойона вызывается.

Примечание:

Виртуальные функции должны являться компонентами некоторого класса, ноони не могут бытьстатическими компонентами. Виртуальная функция может являться другом (friend) другого класса.

Виртуальная функция в базовом классе, как и все функции -компоненты базового класса, должна быть определена, а если не определена, то объявлена как функция без побочного эффекта ("чистая").

class B (*

virtual void vf(int) = 0;// = 0 означает "чистую" функцию

В классе, производном от такого базового класса, каждая "чистая" функция должна быть определена или переобъявлена в качестве таковой (см. следующий раздел, "Абстрактные классы").

Если виртуальная функция определена в базовом классе, то нет необходимости ее переопределения в производном классе. При вызовах будет просто вызвана соответствующая базовая функция.

Виртуальные функции заставляют определенным образом расплачиваться за свою универсальность: каждый объект производного класса должен содержать указатель на таблицу функций с тем, чтобы во время выполнения программы вызвать нужную (поздняя компоновка). См. главу 5, в документе "Начало работы".

Абстрактные классы

Глава 5 документа "Начало работы" приводит пример абстрактного класса в действии.

Абстрактным называется класс с как минимум одной чистой виртуальной функцией. Виртуальная функция задается как "чистая" при помощи соответствующего спецификатора.

Абстрактный класс может использоваться только в качестве базового класса для других классов. Объекты абстрактного класса созданы быть не могут. Абстрактный класс не может быть использован как тип аргумента или как типвозврата функции. Однако, допускается объявлять указатели на абстрактный класс. Допустимы ссылки на абстрактный класс при условии, что при инициализации не требуется создание временного объекта. Например,

class shape (* // абстрактный класс

point center;

...

public:

where() (* return center; *)

move(point p) (* center = p; draw(); *)

virtual void rotate(int) = 0; // чистая виртуальная функция

virtual void draw() = 0; // чистая виртуальная функция

virtual void hilite() = 0; // чистая виртуальная функция

...

*)

shape x; // ошибка: попытка создания объекта абстрактного

// класса

shape* sptr; // указатель на абстрактный класс допустим

shape f(); // ошибка: абстрактный класс не может являться

// типом возврата

int q(shape s); // ошибка: абстрактный класс не может являться

// типом аргумента функции

shape& h(shape&);// ссылка на абстрактный класс в качестве типа

// возврата или аргумента функции допустим

Предположим, что D является производным классом непосредственно от абстрактного базового класса B. Тогда для каждой чистой виртуальной функции pvf в B либо D должен обеспечивать определение pvf, либоD должен объявлять pvf как чистую функцию.

Например, с использованием показанного выше класса shape:

class circle : public shape (* // circle является производным // от абстрактного класса

int radius; // private

public:

void rotate(int) (* *) // определяется виртуальная

// функция:

// действия по вращению окруж-

// ности отсутствуют

void draw(); // circle::draw должна быть

// где-либо определена

void hilite() = 0; // переопределение функции

// как "чистой"

Функций-компоненты могут быть объявлены из конструктора абстрактногокласса, но вызов чистой виртуальной функции непосредственно или косвенно из такого конструктораприводит к ошибке времени выполнения.

Контекст С++

Лексические правилаопределения контекста в С++, безотносительно к контексту класса, следуют общим правилам С, но с учетом того, что С++, в отличие от С, позволяет объявлениякак данных, так и функций везде, где может находиться оператор. Такая гибкость означает, что необходима осторожность при интерпретации таких фраз, как "объемлющий контекст" и "точка объявления".

Контекст класса

Имя М компонента класса Х имеет контекст класса "локальный по отношению Х"; оно может использоваться в следующих ситуациях:

- в функциях-компонентах Х

- в выражениях типа x.M, где x есть объект Х

- в выражениях типа xptr->M, где xptr есть указатель объекта Х

- в выражениях типа X::M или D::M, где D есть производный класс от X

- в ссылках вперед в пределах класса, которому принадлежит компонент

Классы, перечислимые данные или имена typedef, объявленные в пределах класса Х, либо имена функций, объявленные как "друзья" Х, не являются компонентами Х; их имена просто имеют объемлющий контекст.

Скрытые имена

Имя может бытьскрытоявным объявлением того же имени в объемлющем блоке или в классе. Скрытый компонент класса тем не менее остается доступным при помощи модификатора контекста, заданного с именем класса X:M. Скрытое имя с контекстом файла (глобальное) позволяет ссылку на него при помощи унарной операции ::, например ::g. Имя класса Х может быть скрыто именем объекта, функции, либо нумератора, заданного в контексте Х, независимо от последовательности объявления имен. Однако, имя скрытого класса Х доступно прииспользовании префикса Х с соответствующим ключевым словом class, struct или union.

Точка объявления имени х находится непосредственно после его полного объявления, но до инициализатора, если таковой существует.

Краткое изложение правил определения контекста С++

Следующие правила применимы ко всем именам, включая имена typedef и имена классов, при условии, что то или иноеимя допустимо в С++ в конкретном обсуждаемом контексте:

1. Сначала само имя проверяется на наличие неоднозначностей. Если в пределах контекста неоднозначности отсутствуют, то инициируется последовательность доступа.

2. Если ошибок управления доступа не обнаружено, то проверяется тип объекта, функции, класса, typedef, и т.д.

3. Если имя используется вне какой-либо функции или класса, либо имеет префикс унарной операции контекста доступа ::, и если имя не квалифицировано бинарной операцией ::или операциямивыборакомпонента . или ->, то это имя должно быть именем глобального объекта, функции или нумератора.

4. Если имя n появляется в одном из видов: X::n, x.n (где x это объект класса Х или ссылка на Х), либо ptr->n (где ptrэто указатель на Х),то n является именем компонента Хили компонентом класса, производным от которого является Х.

5. Любое до сих пор не рассмотренное имя, используемое в качестве статической функции-компонента, должно быть объявлено в блоке, в которомоно встречается, либо в объемлющемблоке, либо являться глобальным именем. Объявление локального имени n скрывает объявления n в объемлющих блоках и глобальные объявления n. Имена в различныхконтекстах немогут быть перегружены.

6. Любое не рассмотренное до сих пор имя, используемое в качестве имени нестатической функции компонента класса Х, должно быть объявлено в блоке, в котором оно встречается, либо в объемлющем блоке, быть компонентом класса Х или базового относительно Х класса, либо быть глобальным именем. Объявление локального имени n скрывает объявления n в объемлющих блоках,компонентах класса- функциях и глобальных объявлениях n. Объявление имени компонента скрывает объявления этого имени в базовых классах.

7. Имя аргумента функции в определении функции находится в контексте самого внешнего блока данной функции. Имя аргумента функции в не-определяющем объявлении функции вообще не имеет контекста. Контекст аргумента по умолчанию объявляется точкой объявления данного аргумента, ноне позволяет доступ к локальным переменным или не-статическим компонентам класса. Аргументы по умолчанию вычисляются в каждой точке вызова.

8. Инициализатор конструктора (см. "инициализатор-конструктора" в описании синтаксиса декларатора класса в таблице

1.12 на стр.37 оригинала) вычисляется в контексте самого внешнего блока конструктора, и поэтому разрешает ссылки на имена аргументов конструктора.

Директивы препроцессора Turbo C++

Хотя Turbo C++ использует использует интегрированный однопроходный компилятор как при работе в интегрированной среде разработки (IDE), так и при вызове компилятора из командной строки, полезно тем не менее сохранить терминологию, сохранившуюся от более ранних, многопроходных компиляторов. В случае последних на первом проходе обработки исходного текста программы выполняется подключение всех имеющихсявключаемых файлов, проверка всех условных директив компиляции, расширение всех имеющихся макросов и получение промежуточного файла для обработки последующими проходами компилятора. Посколькукак интегрированная среда разработки, так и версия командной строки Turbo C++ выполняют первый проход, не создаваяпри этом каких-либо промежуточных файлов, Turbo C++ включаетв себя независимый препроцессор, CPP.EXE, который имеет на выходе такой промежуточный файл. CPP полезен на стадии отладки, посколькупоказывает в чистом виде результаты работы директив включения, условных директив компиляции и сложных макрорасширений.

CPP позволяет обращение к документации по нему в диалоговом режиме.

Следующее обсуждение директив препроцессора, их синтаксис и семантика, применимы, следовательно, как к самому препроцессору CPP, так и к его функциям, встроенным в компиляторы Turbo C++.

Препроцессор находит директивы препроцессора (которые называют также управляющимистроками препроцессора) и выполняет лексический анализ находящихся в них фраз.

Препроцессор Turbo C++ включаетв себя сложный процессор макросов, сканирующий исходный код перед обработкойего компилятором.Препроцессор обеспечивает мощные средства и гибкость, заключающиеся в следующем:

- Определение макросов, которые служат для снижения трудоемкости программирования и улучшении читаемости кода. Некоторые макросы позволяют избежать затрат на вызов функций.

- Включение текстов из других файлов, таких как файлы заголовка, в которых содержатся прототипы стандартных библиотечных и определяемых пользователем функций, а также буквальные константы.

- Установка условной компиляции для улучшения мобильности получаемых кодов и для целей отладки.

Директивы препроцессора обычно помещаются в начало исходного кода, но допустимы в любой точке программы.

Любая строка с ведущим символом # рассматриваетсякак директива препроцессора, еслитолько# не входит в строковый литерал, символьную константу или комментарий. Ведущему символу # может предшествовать, либо следовать за ним,пробельные символы (за исключением символа новой строки).

Полный синтаксис препроцессора Turbo C++ показан в следующей таблице:

Синтаксис директив препроцессора Turbo C++ Таблица 1.23

файл-для-препроцессора:

группа

группа:

часть группы

группа часть-группы

часть-группы:

<лексемы-препроцессора> новая-строка

if-раздел

управляющая строка

if-раздел:

if-группа <elif-группы> <else-группа> endif-строка

if-группа:

#if выражение-типа-константы новая-строка <группа>

#ifdef идентификатор новая-строка <группа>

#ifndef идентификатор новая-строка <группа>

elif-группы:

elif-группа

elif-группы elif-группа

elif-группа:

#elif выражение-типа-константы <группа>

else-группа:

#else новая-строка <группа>

endif-строка:

#endif новая-строка

управляющая-строка:

#include лексемы-препроцессора новая-строка

#define идентификатор список-замены новая-строка

#define идентификатор левая-круглая-скобка

<список-идентификаторов>) список-замены новая-строка

#undef идентификатор новая-строка

#line <лексемы-препроцессора> новая-строка

#pragma <лексемы-препроцессора> новая-строка

#pragma warn действие сокращение новая-строка

#pragma inline новая-строка

? новая-строка

действие: одно из

+ - .

сокращение:

amb ampapt aus big cincpt

def dupelf mod par piapro

rch retrng rpt rvf sigstr

stu stvsus ucp use volzst

левая-круглая-скобка:

символ левой круглой скобки без предшествующих пробельных символов

список-замены:

<лексемы-препроцессора>

лексемы-препроцессора:

имя-заголовка (только для директивы #include)

идентификатор (без различения ключевого слова)

константа

строковый-литерал

операция

пунктуатор

любой не-пробельный символ, не относящийся к предыдущим пунктам

имя-заголовка:

<последовательность-символов-заголовка>

последовательность-символов-заголовка:

символ-заголовка

последовательность-символов-заголовка символ-заголовка

символ-заголовка:

любой символ из исходного множества символов, за исключением символа новой-строки (\n) или символа "больше чем" (>).

новая-строка:

символ новой строки

Пустая директива #

Пустая директива состоитиз строки, вкоторой содержится единственныйсимвол #. Эта директива всегда игнорируется препроцессором.

Директивы #define и #undef

Директива #define определяет макрос. Макросы обеспечивают механизм замены лексемы набором формальных, подобных используемых в функциях параметров, либо пустой замены.

Простые макросы #define

В простых случаях, без параметров, синтаксис данной директивы следующий:

#define идентификатор_макроса <последовательность_лексем>

Каждое вхождение идентификатора_макроса в исходный код после данной управляющей строки будет заменено на месте - возможно, пустой, -последовательностью_лексем (имеются некоторые рассматриваемые ниже исключения). Такие замены называются макрорасширениями. Последовательность лексем иногда называют телом макроса.

Любые вхожденияидентификаторамакроса, обнаруженное в литеральных строках, символьных константах или комментариях расширению не подлежат.

Пустая последовательность лексем позволяетэффективное удаление всех найденных идентификаторов макросов из исходного кода:

#define HI "Добрый день!"

#define empty

#define NIL ""

...

puts(HI); /* расширяется в: puts("Добрый день!"); */

puts(NIL); /* расширяется в: puts(""); */

puts("empty"); /* расширения empty не происходит ! */

/* расширение empty не будет выполнено и в комментариях! */

После расширения каждого конкретного макроса дальнейшее сканирование продолжится уже для нового, расширенного текста. Это дает возможность организации вложенных макросов: расширенный текст может в свою очередь содержать подлежащие расширению идентификаторы макросов. Однако, если макрос при расширении образует директиву препроцессора, то такая директива препроцессором уже не распознается:

#define GETSTD #include <stdio.h>

...

GETSTD /* ошибка компиляции */

GETSTD будет расширен в #include<stdio.h>. Однако, препроцессор не станет сам обрабатывать эту вполне допустимую в других условиях директиву, а передаст ее в таком виде компилятору. Компилятор воспримет#include <stdio.h> как недопустимый ввод. Макрос не может быть расширен во время собственногорасширения. Поэтому выражения типа #define A A недопустимы вследствие неопределенности результата.

Директива #undef

Можно отменить определение макроса при помощи директивы #undef:

#undef идентификатор_макроса

Данная строка удаляетлюбую ранее введенную последовательность лексем из идентификатора макроса;определение макроса теряется, и идентификатор его становится неопределенным.

Макрорасширения внутри строк #undef не выполняются.

Состояние определенности и неопределенности является важным свойством идентификатора, независимо от его фактического определения. Условные директивы препроцессора #ifdef и #ifndef, которые служат для проверки того, является ли идентификатор в текущий момент определенным, или нет, представляют собой гибкий механизм управления многими аспектами компиляции.

После того, как идентификатор макроса стал

неопределенным, он может бытьдалеепереопределендирективой

#define, с использованием той же самой или другой последовательности лексем.

#define BLOCK_SIZE 512

...

buff = BLOCK_SIZE*blks; /* расширяется в: 512*blks */ ...

#undef BLOCK_SIZE

/* использование BLOCK_SIZE теперь невозможно - это "неизвестный" препроцессору идентификатор */

...

#define BLOCK_SIZE 128 /*переопределение размера блока*/

...

buf = BLOCK_SIZE*blks; /* расширяется в: 128*blks */

...

Попыткапереопределения уже определенного идентификатора макроса приведет к сообщению уровня предупреждения, если только новоеопределения не повторяет текущее с точностью до последней лексемы. Предпочтительный способ работы с теми же определениями в других файлах заголовка следующий:

#ifndef BLOCK_SIZE

#define BLOCK_SIZE 512

#endif

Если идентификатор BLOCK_SIZE в текущий момент определен, то средняя строка не обрабатывается препроцессором; в противном же случае выполняется определение средней строки.

Отметим,что директива препроцессора не должна заканчиваться точкой с запятой (;). Любые символы, найденные препроцессором в последовательности лексем, включая точки с запятой, появятся в макрорасширениях. Последовательность лексем заканчивается первой встреченной новой строкой без предшествующего символа обратной наклонной черты. Любая последовательность пробельных символов, включая комментарии в последовательности лексем, заменяется на один символ пробела.

Программисты, привыкшие работать на языке ассемблера, должны преодолеть желание написать:

#define BLOCK_SIZE = 512 /* почему последовательность лексем включает символ = */

Опции -D и -U

Определение и отмена определения идентификаторов выполняется также при помощи опций компилятора командной строки - D и -U (см. Главу 4,"Компилятор командной строки" в Руководстве пользователя). Идентификаторы могут быть определены, но не могут бытьявно отменены, при помощи меню интегрированной среды разработки Options \! Compiler \! Defines (см. Главу 1,"Справочник по интегрированнойсредеразработки", также в Руководстве пользователя.)

Командная строка

tcc -Ddebug=1; paradox=0; X -Umysym myprog.c

эквивалентна помещению в программу строк:

#define debug 1

#define paradox 0

#define X

#undef mysym

Ключевые слова и защищенные слова

Допустимо, но не рекомендуется, использовать ключевые слова Turbo C++ в качестве идентификаторов макросов:

#define int long /* допустимо, но может привести к катастрофическим последствиям */

#define INT long /* допустимо и, вероятно, полезно */

Следующие предопределенные глобальные идентификаторы не могут появляться непосредственно следом за директивами #defineили #undef:

__STDC__ __DATE__

__FILE__ __TIME__

__LINE__

Отметим наличие в этих именах ведущих и хвостовых двойных символов подчеркивания.

Макросы с параметрами

Для определения макросов с параметрами используется следующий синтаксис:

#define идентификатор_макроса(<список-аргументов>) последовательность-лексем

Любая запятая в круглых скобках внутри аргумента рассматривается как часть аргумента, а не какразделитель аргументов.

Отметим,что между идентификатором-макроса и левой круглой скобкой списка-аргументов не может находитьсяни одного пробельного символа. Опциональный список-аргументов -это последовательность идентификаторов, разделенных запятыми, как в списке аргументов функции С. Каждый разделенный запятой идентификаториграет рольформального аргумента, или же метки-заполнителя.

Вызов таких макросов выполняется записью

идентификатор-макроса<пробельный-символ>(<список-фактическихаргументов>)

в последующем исходном коде. Синтаксис вызова аналогичен синтаксису вызова функций; действительно, многиестандартные библиотечные "функции" С реализованы в виде макросов. Однако, имеется ряд возможных различий, которые могут привести к случайным ошибкам (см. стр.140 оригинала).

Опциональный список-фактических-аргументов должен содержать то же число разделяемых запятой лексем, известных как фактические аргументы, что содержится в списке-формальных-аргументов в строке с #define: каждому формальному аргументу должен соответствовать один фактический аргумент. Если число аргументах в двух указанных списков различно, то выдается сообщение об ошибке.

Вызов макроса приводитк двум типамзамены. Во-первых, идентификатор макроса и заключенные в круглые скобки аргументы заменяются последовательностью лексем. Затем формальные аргументы, найденные в данной последовательности лексем, заменяются соответствующими фактическими аргументами из списка-фактических-аргументов. Например,

#define CUBE(x) ((x)*(x)*(x))

...

int n,y

n = CUBE(y):

дает в результате следующую замену:

n = ((y)*(y)*(y));

Аналогичным образом, последняя строка в

#define SUM ((a) + (b))

...

int i,j,sum;

sum = SUM(i,j);

при расширении даст sum = ((i)+(j)). Причина кажущегося избытка круглых скобок станет очевидной, если рассмотреть пример:

n = CUBE(y+1);

Без внутренней пары круглых скобок в определении расширение даст запись: n=y+1*y+1*y+1, что при лексическом анализе равно:

n = y + (1*y) + (1*y) + 1; // если y не равен 0 или -3, то в // куб возводится (y+1) !

Как и в случае простых макроопределений, производится повторное сканирование текста для определения необходимости повторных макрорасширений получившихся макро-идентификаторов.

При использовании макросов со спискамиаргументов следует обратить внимание на следующие моменты:

1. Вложенные круглые скобки и запятые:

Список-фактических-аргументов может содержать вложенные круглые скобки, при условии соответствия числаоткрывающих числу закрывающих скобок; кроме того, запятые, заключенные во внутренние круглые скобки или кавычки, не рассматриваются в качестве разделителей аргументов:

#define ERRMSG(x, str) showerr("Error",x,str)

#define SUM(x,y) ((x) + (y))

...

ERRMSG(2, "Press Enter, then Esc");

// расширится в: showerr("Error",2,"Press Enter, then Esc"); */ return SUM(f(i,j), g(k.l));

// расширится в: return ((f(i,j)) + (g(k,l))); */

2. Склеивание лексем при помощи ##: можно выполнить склеивание (слияние) двух лексем, разделив их символами ## (и плюс опциональными пробельными символами с каждой стороны). Препроцессор удаляет пробельные символы и##, объединяядве отдельные лексемыв одну новуюлексему. Это средство можно использовать для конструированияидентификаторов; например, выполнив определение

#define VAR(i,j) (i##j)

и затем вызвав VAR(x,6), можно получить расширение (x6). Этот метод заменяет старый (не обеспечивающий мобильность кода) метод использования (i/**/j).

3. Преобразование к строкам при помощи #: символ #можно поместить перед формальным аргументом макроса с тем, чтобы после подстановкифактический аргумент был преобразован в строку. Поэтому, с учетом следующего определения макроса:

#define TRACE(flag) printf(#flag "=%d\n",flag)

фрагмент кода

int highval = 1024;

TRACE(highval);

станет равным

int highval = 1024;

printf("highval" "= %d\n", highval);

что в свою очередь будет рассматриваться как

int highval = 1024;

printf("highval=%d\n", highval);

4 Символ обратной наклонной черты для продолжения строки: длинная последовательность лексем может продлитьстрокупри помощи обратной наклонной черты (\). Символы обратной наклонной черты и новой строки оба вырезаются, и в результате образуется фактическая последовательность лексем, используемая в расширении:

#define WARN "фактически это одно\

строчное сообщение"

...

puts(WARN);

/* на экране будет: фактически это однострочное сообщение */

5. Побочные эффекты и прочие опасности: схожесть между вызовами макросов и функциями иногда скрывает различия между ними. При вызове макроса отсутствует встроенный контроль типов данных, поэтому различиев типах данных формального и фактического аргументов может вызвать непредсказуемые результаты, причину которых нелегко установить, причем относительно такой ошибки не будет выдано никаких предупреждений. При вызовах макросов могут также возникнуть нежелательные побочные эффекты, особенно когдафактический аргумент вычисляется более одного раза. Сравните CUBE и cube в следующем примере:

int cube(int x) (*

return x*x*x;

*)

#define CUBE(x) ((x)*(x)*(x))

...

int b =0, a = 3;

b = cube(a++);

/* cube() передается фактический аргумент = 3; поэтому b = 27, и теперь a = 4 */

a = 3;

b = CUBE(a++);

/* расширяется в: ((a++)*(a++)*(a++)); и теперь a = 6 */

Итоговое значение b зависит от того, что компилятор делает с расширенным выражением.

Включение файлов директивой #include

Директива #include подключает к исходному коду заданные в ней файлы, известные как включаемые файлы, файлы заголовковили заголовки. Синтаксис этой директивы имеет три формы:

#include <имя_заголовка>

#include "имя_заголовка"

#include идентификатор_макроса

В данном случае угловые скобки являются фактически записываемымив тексте директивы лексемами, а не метасимволами, обозначающими, что имя_заголовка является опциональным.

Третий вариант записи предполагает, что ни символ <, ни символ " не являются первым не-пробельным символом, следующим за #include; кроме того, предполагается, что существует такое макроопределение, которое расширит идентификатор макроса в допустимое, следующее за разделителем имя заголовка в формате либо <имя_заголовка>, либо "имя_заголовка".

Первый и второй варианты предполагают, что попыток макрорасширений сделано не будет; другими словами, имя_заголовка никогда не сканируется в поискахидентификаторов макросов. Имя_заголовка должно быть допустимым именем файла DOS с расширением (традиционно файлы заголовка имеют расширение .h) и опциональнымименемпути доступа к немус соответствующими разделителями.

Препроцессор удаляет строку #include и заменяет ее, начиная с текущей строки исходного кода, полным текстом файла заголовка. Сам исходный код остается без изменений,однакокомпилятор "видит" весь расширенный текст целиком. Таким образом, помещение в текст директивы #include может повлиять на контекст и продолжительность жизни любых идентификаторов во включаемых файлах.

Если поместить в имя_заголовка полное имя пути доступа к файлу, то поиск файла будет выполнентольков указанной таким образом директории.

Различиемежду форматами <имя_заголовка> и "имя_заголовка" заключается в алгоритме поиска включаемого файла, применяемом в каждом случае; эти алгоритмы описаны в следующих двух разделах.

Поиск файла заголовка при формате <имя_заголовка>

Вариант <имя_заголовка>задает стандартный включаемый файл; поиск последовательно выполняется во всех включаемых директориях в той последовательности, в которой они определены. Если ни в одной из этих директорий по умолчанию искомый файл не найден, то выдается сообщение об ошибке.

Поиск файла заголовка при формате "имя_заголовка"

Вариант "имя_заголовка" задает включаемый файл, создаваемый пользователем; сначала выполняется его поиск в текущей директории (обычно в той директории, в которой находится исходный компилируемый файл). Если там файл не найден, то поиск продолжается во всех включаемых директориях, как в случае формата <имя_заголовка>.

Приводимые ниже примеры поясняют описанные различия:

#include <stdio.h>

/* заголовок из стандартной включаемой директории */

#define myinclude"c:\tc\include\mystuff.h"

/* Примечание: здесь допустимы одинарные символы обратной

наклонной черты; в операторе С пишется:

"c:\\tc\\include\\mystuff.h" */

#include myinclude

/* макрорасширение */

#include "myinclude.h"

/* макрорасширение отсутствует */

После расширения второй оператор#include заставит препроцессор искать нужный файл в C:\TC\INCLUDE\mystuff.h, и нигде более. Третий пример #includeзаставляет препроцессор выполнить поискmyinclude.h сначала в текущей директории, а затем во включаемых директориях.

Условная компиляция

Turbo C++ поддерживаетусловную компиляцию путем замены соответствующих строк исходного кода пустой строкой. Игнорируемые таким образом строки это те строки, что начинаются с символа # (за исключением директив #if, #ifdef, #ifndef, #else, #elif и #endif), а также любые строки, которые в результате выполнения директив не должны компилироваться. Все директивы условной компиляции должны завершаться в том же исходном или включаемом файле, где находится их начало.

Директивы условной компиляции #if, #elif, #else и #endif

Директивы условной компиляции #if, #elif, #else и #endif работают аналогично обыкновенным условным операторам

С.Они используются следующим образом:

#if выражение-1-типа-константы

<раздел-1>

<#elif выражение-2-типа-константы новая-строка раздел-2>

...

<#elif выражение-n-типа-константы новая-строка раздел-n>

<#else последний-раздел>

#endif

...

Если выражение-1-типа-константы(для котороговыполняется макрорасширение) дает ненулевое значение (истина), то строки кода (возможно, пустые), представленногоразделом-1, которые могут представлять собой как командные строки препроцессора, так и обычные строки исходного кода, обрабатываются препроцессором и соответствующим образом передаются компилятору Turbo C++. В противном случае, если выражение-1-типа-константы дает нулевое значение (ложь), раздел-1игнорируется (макрорасширение и компиляция данного раздела не выполняются).

В случае "истина" после обработки раздела-1 препроцессором управление передается соответствующейдирективе #endif (которая заканчивает даннуюусловную конструкцию) и продолжается в следующем-разделе. В случае "ложь" управление передается следующей строке #elif (если она определена в данной конструкции),где вычисляетсявыражение-2-типа-константы. В случае "истины" обрабатывается раздел-2, после чего управление передается соответствующей директиве #endif, и т.д.,до тех пор, пока не будет достигнута последняя директива #else или #endif. Опциональная директива #else используется в качестве альтернативного условия в том случае, если все предыдущие проверки дали значение "ложь". Последовательность условных директив заканчивается директивой #endif.

Обработанный препроцессором раздел может в свою очередь содержать вложенные на любую глубину условные предложения, причем каждой директиве #if должна соответствовать закрывающая директива #endif.

Итоговым результатом вышеописанного сценария является то, что для дальнейшей обработки передается только один раздел (возможно, пустой). Опущенныеразделы служат только для отслеживания возможных вложенных условных конструкций, так что каждая директива #if должна обязательно иметь соответствующую ейзавершающую директиву #endif.

Проверяемые выражения-типа-константы при вычислении должны давать целочисленную константу.

Операция defined

Операция defined дает альтернативный, более гибкий способ проверки того, определены ли комбинации идентификаторов, или нет. Данная операция допустима только в выражениях #if и #elif.

Выражение defined(идентификатор)или defined идентификатор (скобки необязательны) дает 1 (истина), если данное символическое имя было ранее определено (при помощи директивы # defined) иэто определение не было впоследствии отменено (при помощи #undef); в противном случае оно дает 0 (истина). Поэтому директива

#if defined(mysym)

это то же, что

#ifdef mysym

Преимущество заключается в том, что можно использовать defined циклически в сложном выражении, следующем за директивой #if, например

#if defined(mysym) && !defined(yoursym)

Условные директивы #ifdef и #ifndef

Условные директивы #ifdef и #ifndef позволяют проверить, определен лив текущий момент данный идентификатор, то есть была ли обработана предыдущаядиректива #define для данного идентификатора и продолжает ли она действовать в текущий момент.

Строка

#ifdef идентификатор

имеет точно такой же эффект, что и

#if 1

если идентификатор в текущий момент определен, и такой же эффект, что и

#if 0

если идентификатор в текущий момент не определен.

#ifndef, напротив, дает значение "истина", если идентификатор "не определен", поэтому строка

#ifndef идентификатор

имеет точно такой же эффект, что и

#if 0

если идентификатор в текущий момент определен, и такой же эффект, что и

#if 1

если идентификатор в текущий момент не определен.

Синтаксис следует синтаксису директив #if, #elif, #else и #endif, описанному в предыдущем разделе.

Идентификатор, определенный как имеющий пустое (NULL) значение, считается определенным.

Директива управления нумерацией строк #line

Директива #lineслужитдля заданияпрограмме способа нумерации строк, используемой при создании перекрестных ссылок и при выдаче сообщений об ошибках. Если программасостоит из разделов, взятых из других программных файлов, часто бывает полезно обозначить такиеразделы номерами строк, взятыми из соответствующего исходного текста, а не обычными последовательными номерами строк составной программы. Синтаксис директивы следующий:

#line целочисленная-константа <"имя-файла">

и обозначает, что следующая исходная строка берется начиная с номера строки, заданного целочисленной-константой, из файла, заданного "именем-файла". После того, как имя-файла было однажды задано, все последующие команды #line, относящиеся к данному файлу, может опустить явный аргумент имя-файла. Например,

/* TEMP.C: пример директивы #line */

#include <stdio.h>

#line 4 "junk.c"

void main()

(*

printf(" in line %d of %s",__LINE__,__FILE__);

#line 12 "temp.c"

printf("\n");

printf(" in line %d of %s",__LINE__,__FILE__);

#line 8

printf("\n");

printf(" in line %d of %s",__LINE__,__FILE__);

*)

Включение stdio.h означает, что на выходе препроцессора будет нечто большее.

Если запустить TEMP.C через CPP (cpp temp), то на выходе получится файл TEMP.I, который выглядит так:

temp.c 1:

c:\borland\tc\cpp\include\stdio.h 1:

c:\borland\tc\cpp\include\stdio.h 2:

c:\borland\tc\cpp\include\stdio.h 3:

...

c:\borland\tc\cpp\include\stdio.h 212:

c:\borland\tc\cpp\include\stdio.h 213:

temp.c 2:

temp.c 3:

junk.c 4: void main()

junk.c 5: (*

junk.c 6: printf(" in line %d of %s",6,"junk.c");

junk.c 7:

temp.c 12: printf("\n");

temp.c 13: printf(" in line %d of %s",13,"temp.c");

temp.c 14:

temp.c 8: printf("\n");

temp.c 9: printf(" in line %d of %s",9,"temp.c");

temp.c 10: *)

temp.c 11:

Если вызатем компилируете TEMP.C, то получится следующий выход:

in line 6 of junk.c

in line 13 of temp.c

in line 9 of temp.c

Макросы расширяются в аргументах #line, как в директивах #include.

Прежде всего назначение директивы #line заключается в использовании ее в утилитах, имеющих на выходе коды С, а не в кодах, создаваемых человеком "вручную".

Директива #error

Директива #error имеет следующий синтаксис:

#error сообщение-об-ошибке

Директива генерирует сообщение:

Error: имя-файла номер-строки : Error directive: сообщение

Данная директива обычно встраивается в условные конструкции препроцессора, которые отслеживают какие-либо нежелательные условия времени компиляции.Обычноэто условие "ложно". Если условие "истинно", то компилятор может выдать сообщение об ошибке и прекратитьработу. Для этого директива# error помещается в условную ветвь, которая дает для искомого нежелательного условия результат "истина".

Например, вы определили #define MYVAL, принимающую значения 0 или 1. Затем можновключить в исходный код условную директиву, которая будет проверять MYVAL на предмет неверного значения:

#if (MYVAL != 0 && MYVAL != 1)

#error MYVAL must be defined to either 0 or 1

#endif

Директива #pragma

Директива #pragma позволяет использовать специфичные для конкретных реализаций директивы в форме

#pragma имя-директивы

При помощи #pragma Turbo C++позволяет определить любые желаемые директивы, не обращаясь дляэтогок другим, поддерживающим их компиляторам. Если компилятор не поддерживает данное имя-директивы, то он просто игнорируетдирективу #pragma, не выдаваяпри этом никаких сообщений об ошибкахили предупреждений.

Turbo C++ поддерживает следующие директивы #pragma:

- #pragma argsused

- #pragma exit

- #pragma inline

- #pragma option

- #pragma saveregs

- #pragma startup

- #pragma warn

Директива #pragma argsused

Директива #pragma argsused допустима только между определениями функций и действует только на следующую функцию. Она отменяет сообщение уровня предупреждения:

"Parameter name is never used in function имя-функции" ("имя параметра нигде не используется в функции имя-функции")

Директивы #pragma exit и #pagma startup

Данные две директивы позволяют программе задать функцию (функции), которые должны вызываться либо призагрузке программы (перед вызовам main), либо при выходе из программы (непосредственно перед выходом из программы через _exit).

Синтаксис этих директив следующий:

#pragma exit имя-функции <приоритет>

#pragma startup имя-функции <приоритет>

Заданное имя-функции должно относиться к ранееобъявленной функции, не принимающей аргументов и возвращающей значение void; другими словами, эта функция должна быть объявлена как:

void func(void);

Опциональный параметр приоритет должен являться целым числом в диапазоне от 64 до 255. Старшим приоритетом является 0. (Приоритеты от 0 до 63 используются библиотеками С и не должны использоваться пользователем). Функции со старшими приоритетами вызываются первыми при загрузке программы и последними при выходе из нее. Если приоритет не задан, то по умолчанию он равен 100. Например,

#include <stdio.h>

void startFunc(void)

(*

printf("Startup function.\n");

*)

#pragma startup startFunc 64

/* приоритет 64 --> вызывается при загрузке первой */

void exitFunc(void)

(*

printf("Wrapping up execution.\n");

*)

#pragma exit exitFunc

/* приоритет по умолчанию равен 100 */

void main(void)

(*

printf(This is main.\n");

*)

Отметим, что имя функции, используемой в #pragma startupили exit, должно быть определено (или объявлено) до того,как встретится соответствующая строка с директивой #pragma.

Директива #pragma inline

Данная директиваэквивалентна опции компилятора командной строки -B или соответствующей опции интегрированной среды Turbo. Она сообщаеткомпилятору, что программа содержит встроенные ассемблерные коды (см. главу 6, "Интерфейс с языком ассемблера"). Синтаксис ее следующий:

#pragma inline

Эту директиву лучше всего помещать вверху файла, поскольку, встретив директиву #pragma inline, компилятор перезапускает себя с опцией -B. Фактически можно опустить и опцию -В, и директиву #pragma inline, и компилятор тем не менее выполнитперезапуск, когда встретит операторы asm. Назначение опции и директивы состоит в том, чтобы сэкономить время компиляции.

Директива #pragma option

Директива #pragma option используетсядля включения опций компилятора командной строки в код вашей программы. Синтаксис этой директивы следующий:

#pragma option [опции...]

Опции могут являться любыми опциями команднойстроки(за исключением перечисленных в следующем параграфе). В одной директиве может находиться любое число опций.

Ниже приводятсяопции,которые не могут находиться в директиве pragma option:

-B (компиляция с использованием ассемблерных кодов)

-c (компиляция без компоновки)

-dxxx (определение макроса)

-Dxxx = ccc (определение макроса с текстом)

-efff (имя .EXE-файла fff)

-lfff (имя включаемой директории)

-Lfff (имя директории с библиотекой)

-lxset (опция компоновщика x)

-M (создание при компоновке .MAP-файла)

-o оверлеи

-Q EMS

-S (создание на выходе .ASM-файла и остановка)

-Uxxx (отмена определения макроса)

-V (virtual)

-Y (оверлеи)

Существует два состояния компилятора. В первом состоянии в директиву pragma option можно включить большее количество опций, нежели во втором. Первое состояние компилятора называется состоянием лексического анализа,а второе - состоянием кодирования.

Использование имени макроса, начинающегося двумя символами подчеркивания (которое может являться именем встроенного макроса), в директивах #if, #ifdef, #ifndef или #elifизменяет состояние компилятора на состояние кодирования.

Появление первой реальной лексемы (первого объявления

С) также изменяет состояние компилятора на кодирование.

Другими словами, можноиспользовать директивы #pragma, # include, #define и некоторые разновидности #if во время состояния лексического анализакомпилятора. Во время этой фазы вы имеете возможность при помощи #pragma option изменять опции командной строки.

В числоопций,которые могут быть заданы в #pragma option только в состоянии лексического анализа компилятора, входят:

-Efff (строка с ассемблерным именем)

-f* (любая опция плавающей точки, кроме -ff)

-l# (значащие символы идентификатора)

-m* (любая опция модели памяти)

-nddd (выходная директория)

-offf (имя выходного файла fff)

-u (использование символов подчеркивания в именах cdecl)

-z* (опция задания любого имени сегмента)

Прочие опции могут изменяться где угодно. Следующие опции оказывают воздействие на компилятор только если они изменяются между объявлениями функций или объектов:

-1 Управление набором команд

-2 Управление набором команд

-a Управление выравниванием. (Отметим, что выравнивание компонентов структурыустанавливается в точке определения структуры, а не далее, при использовании этой структуры объектами.)

-ff Управление быстрыми операциями с плавающей точкой

-G Генерация кода, оптимизированного по быстродействию

-k Стандартное управление стековым фреймом

-N Управление контролем стека

-O Управление оптимизацией

-P Установка по умолчанию соглашений о связях Pascal

-r и -rd Управление регистровыми переменными

-v Управление отладкой по действиям

-y Управление строчной информацией

Следующие опциимогут изменяться в любой момент и оказывают немедленное воздействие на компилятор:

-A Управление ключевыми словами

-C Управление вложенностью комментариев

-d Слияние повторяющихся строк

-gn Остановка компиляции после n предупреждений

-jn Остановка компиляции после n ошибок

-K Тип char устанавливается как unsigned

-wxxx Предупреждение (то же самое, что и #pragma warn)

Любые из имеющих два переключающихся состояния опций (такие как -a или -K) могут быть переведены во включенное или выключенное состояние, как это делается в командной строке. Дополнительно имеется возможность задавать их с точкой (.), что устанавливает такие опции в состояние, задаваемое командной строкой.

Директива #pragma saveregs

Директива #pragma saveregs гарантирует, что при входе в функцию hugeзначения всехрегистров останутся без изменений. Данная директива иногда бывает нужна для интерфейса с кодами на языкеассемблера. Директивадолжнанаходиться непосредственно перед определением функции. Ее действие распространяется только на данную функцию.

Директива #pragma warn

Данная директива позволяет переопределять конкретные опции командной строки -wxxx (или управлять опцией Display Warnings в диалоговом поле Options \! Compiler \! Messages).

Например, если в вашем исходном коде имеются директивы

#pragma warn +xxx

#pragma warn -yyy

#pragma warn .zzz

то выдача предупреждения xxx будет разрешена (даже если в меню Options \! Compiler \! Messages она была переведена в состояние off), предупреждения yyy запрещена, а статус выдачи сообщения zzz будет восстановлен в то состояние, которое было к моменту начала компиляции файла.

Полный список трехбуквенных сокращений и сообщений, к которым они относятся, см. в Главе 4, "Компилятор командной строки" в Руководстве пользователя.

Предопределенные макросы

Turbo C++ имеет следующие предопределенные глобальные идентификаторы. За исключением __cplusplus, каждое из них и начинается, и заканчиваетсядвумя символами подчеркивания (__). Эти макросы также называют буквальными константами.

__CDECL__

Данный макрос специфичен для Turbo C++. Он сообщает о том, что флаг -p не использовался (меню Cflling Conventions...C) : он устанавливается равным целочисленной константе 1, если -pне использовался; в противном случае он неопределен.

Следующие символические имена определяются согласно выбранной во время компиляции модели памяти:

__COMPACT__ __MEDIUM__

__HUGE__ __SMALL__

__LARGE__ __TINY__

Для конкретной компиляции определенным является только один из этих макросов; прочие, по определению, не определены. Например, если при компиляциивыбрана модель памяти small, то макрос __SMALL__ определен, а остальные неопределены, поэтому директива

#if defined(__SMALL__)

даст значение "истина", а

#if defined(__HUGE__)

либо любая другая из оставшихся) даст значение "ложь". Фактическое значение любого из этих макросов, когда он определен, равно 1.

__cplusplus

Данный макрос специфичен для Turbo C++. Он позволяет написать модуль, который в некоторых случаях будет компилироваться в С, а в некоторых - в С++.Использование условных директив компиляции позволяет управлять, какие части программы для С и С++ будут включены в компиляцию.

__DATE__

Данный макрос дает дату начала обработки препроцессором данного исходного файла (в виде строкового литерала).

Каждое включение __DATE__ в данный файл дает одно и то же значение, независимо от того, сколько времени продолжается обработка файла препроцессором. Дата имеет форму mmmddyyyy,где mmm это месяц (Jan, Feb и т.д.), dd равно числу месяца (от 1 до 31, причем если это число меньше 10, то первый символ d равен пробелу), а yyyy это год (1990, 1991 и т.д.)

__FILE__

Данныймакрос дает имя текущего обрабатываемого препроцессором исходного файла (в виде строкового лите-

рала). Когда препроцессор обрабатывает директиву #include

или #line, либопри завершении обработки включаемого файла,

данный макрос соответствующим образом меняет свое значение.

__LINE__

Данный макрос дает количество обработанных препроцессором к данному моменту строк текущего исходного файла. Обычно первая строка исходного файла определяется с номером 1, хотя на это может повлиять директива #line. Информацию о директиве #line см. на стр. 144 оригинала.

__MSDOS__

Данный макрос специфичен для Turbo C++. Он дает целочисленную константу 1 для всех случаев компиляции.

__OVERLAY__

Данный макрос специфичен для С++. Он предопределен равным 1, еслимодуль компилируетсяс опцией -Y (включена поддержка оверлейных структур). Если оверлейные структуры не поддерживаются, то данный макрос неопределен.

__PASCAL__

Данный макрос специфичен для С++. Он сообщает о том, чтобыл использован флаг -p. Макрос установлен равным целочисленной константе 1, если флаг -p использовался; в противном случае он неопределен.

__STDC__

Данный макрос определен равным константе 1, если компиляция выполняется при установленном флаге совместимости с ANSI (-Aили менюANSI Keywords Only...On); в противном случае макрос неопределен.

__TIME__

Данный макрос дает время начала обработки препроцессором текущего исходного файла (в виде строкового литерала).

Как и в случае макроса __DATE__, каждое включение __TIME__ будет содержать одно и то же значение, независимо от того, сколько времени продолжалась обработка файла. Он имеет формат hh:vv:ss, где hh это часы (от 00 до 23), mm это минуты (от 00 до 59), а ss это секунды (от 00 до 59).

__TURBOC__

Данный макрос специфичендля С++. Он дает номер текущей версии TurboC++ ввиде шестнадцатиричной константы. Например, версия 1.0 будет представлена в виде 0x0100.

Глава 2. Перекрестные ссылки по библиотеке исполняющей системы

Данная глава содержит обзор библиотечных подпрограмм Turbo C++ и включаемых файлов.

В данной главе

- объясняется, зачем вам могут понадобиться исходные коды библиотеки исполняющей системы Turbo C++

- перечисляются и описываются файлы заголовка

- библиотечные подпрограммы группируются в соответствии с различными категориями выполняемых ими задач.

Turbo C++ поставляется с более чем 450 функциями и макросами, которые вы можете вызыватьиз своей программы для выполнения широкого круга задач, включая задачи ввода/вывода как высокого, так и низкого уровня, манипуляции с потокамии файлами, распределенияпамяти, преобразования данных, математических вычислений имногиедругие. Эти функции и макросы, называемые библиотечными подпрограммами, подробно описаны в Справочнике по библиотеке.

Подпрограммы Turbo C++содержатся в библиотечных файлах (Cx.LIB, CPx.LIB, MATHx.LIB и GRAPHICS.LIB). Поскольку TurboC++ поддерживает шесть различных моделей памяти, каждая модель, за исключением модели tiny, имеет свой собственный библиотечный файл и файл математических функций, в которых находятся версии этих подпрограмм специально для соответствующей модели памяти. (Модель tiny использует одни файлы с моделью small).

В С++ всегда нужно использовать прототипы. Дополнительную информацию о прототипах функций см. на стр.60 оригинала).

Turbo C++ является реализацией последнего стандарта ANSI C, который, помимо всего прочего, позволяет (и усиленно рекомендует) задавать прототипы функций для используемых в вашей программе на С подпрограмм.

Библиотечные подпрограммы Turbo C++ объявляются со своими прототипами в одном или более файлов заголовка.

Зачем нужен доступ к исходным кодам библиотеки исполняющей системы

Библиотека исполняющей системы Turbo C++ содержит свыше 450 функций, относящихся к широкому диапазону задач: управление IBM PC на нижнем уровне, интерфейс с DOS, ввод/вывод, управление обработкой, манипуляции со строками и памятью, математические вычисления, сортировка и поиск, и т.д. Существует несколько веских причин, по которым вам может понадобиться доступ к исходным кодам этих функций:

- Может обнаружиться, что некоторая функция, которую вы собираетесь написать, аналогична, однако не полностью эквивалентна, функции из библиотеки. Имея доступ к ее исходному коду в библиотеке исполняющей системы, выимеетевозможность скорректировать еепо своим требованиям, что позволит избежать создания собственной отдельной функции.

- Иногда при отладке требуется побольше узнать о том, как устроена та или иная библиотечная функция. Доступ к исходным кодам библиотеки исполняющей системы в данной ситуации весьма полезен.

- Когда вы не можете в точности выяснить, что конкретно делает та или иная функция, полезно взглянуть на ее исходный код.

- Вам может понадобиться убрать ведущие символы подчеркивания в символических именах С. Это можно сделать только имея доступ к исходным кодам функций библиотеки исполняющей системы.

- Вы многому можете научиться, изучая сжатые, профессионально написанные исходные коды библиотечных функций.

По всем этим причинам, а также по многимдругим, вам может понадобитьсядоступк исходным кодам библиотекиисполняющей системы Turbo C++. Поскольку фирма Borland придерживается принципа "открытой архитектуры", мы предоставляем возможность лицензированного доступа к исходным кодам библиотеки исполняющей системы Turbo C++. Все, что вам нужно для этого сделать,это заполнить бланк, поставляемый с пакетом Turbo C+ +, приложить платежный чек, и вам будутвысланы исходные коды библиотеки исполняющей системы Turbo C++.

Файлы заголовка Turbo C++

Файлы заголовка, определяемые стандартом ANCI C, соответственно обозначены на полях. Файлы заголовка С++ также обозначены на полях слева.

Файлы заголовка, называемые также включаемыми файлами, содержат объявления прототипов библиотечных функций. В них также находятся определения типов данных и символических имен констант библиотечных функций, а также глобальные переменные, определяемые TurboC++ и библиотечными функциями. Имена файлов заголовка и их содержимое в библиотеках Turbo C ++ следуют стандарту ANSI C.

alloc.h Объявляет функции управления памятью (распре-

деление и отмена распределения памяти и т.д.)

ANSI C assert.h Определяет отладочный макрос assert

C++ bcd.h Определяет класс С++ bcd и перегруженные опе-

рации для класса bcd и математические функции

для bcd

bios.h Объявляет различные функции, используемые при

вызове подпрограмм ROM BIOS IBM PC

C++ complex.h Объявляет комплексные математические функции С++

conio.h Объявляет различные функции, используемые при

вызове подпрограмм DOS ввода/вывода с консоли

ANSI C ctype.h Содержит информацию, используемую макросами символьной классификации и символьных преобразований (такими, как isalpha и toascii)

dir.h Содержит структуры, макросы и функции для

работы с директориями и путями доступа

dos.h Определяет различные константы и содержит объявления, необходимые при вызовах DOS и специальных вызовах 8086

ANSI C errno.h Определяет мнемонические константы кодов

ошибок

fcntl.h Определяет символические константы, исполь-

зуемые совместно с библиотечной подпрограммой

open

ANSI C float.h Содержит параметры подпрограмм обработки чисел с плавающей точкой.

C++ fstream.h Объявляет классы потоков С++, поддерживающие ввод-вывод в файлы

C++ generic.h Содержит макрос для объявлений родовых файлов

graphics.h Объявляет прототипы графических функций

io.h Содержит структуры и объявления подпрограмм

ввода/вывода низкого уровня

C++ iomanip.h Объявляет манипуляторы ввода/вывода потоков С++ и содержит макрос для создания параметри-

зованных манипуляторов

C++ iostream.h Объявляет подпрограммы (ввода/вывода) потоков базового (версии 2.0) С++

ANSI C limits.h Содержит параметры среды программирования, информацию об ограничениях времени компиляции, а также численные диапазоны интегральных типов

ANSI C locale.h Объявляет функции, содержащие информацию, специфичную для конкретной страны и языка

ANSI C math.h Объявляет прототипы математических функций; определяет макрос HUGE_VAL и объявляет структуру исключения, используемую подпрограммой matherr

mem.h Объявляет функции манипулирования памятью.

(Многие из них также определены в string.h)

process.h Содержит структуры и объявления для функций

spawn... и exec...

ANSI C setjmp.h Определяет тип jmp_buf, используемый функциями

longjmp и setjmp, и объявляет подпрограммы

longjmp и setjmp

share.h Определяет параметры, используемые в функциях,

работающих с разделением файла

ANSI C signal.h Определяет макросы, используемые для чтения списков аргументов функций, объявленных как принимающие переменное число аргументов (например, vprintf, vscanf и т.д.)

ANSI C stddef.h Определяет несколько общих типов данных и макросов

ANSI C stdio.h Определяет типы данных и макросы, необходимые для пакета стандартного ввода/вывода (Standard I/O Package), определенного Керниганом и Ритчи и расширенного в Системе UNIX V.

Определяет предопределенные потоки стандартного ввода/вывода stdin, stdout, stdprn и stderr, а также объявляет подпрограммы ввода/ вывода уровня потоков

C++ stdiostr.h Объявляет классы потоков С++ для использования в файловых структурах stdio FILE.

ANSI C stdlib.h Объявляет некоторые широко используемые подпрограммы: подпрограммы преобразования, подпрограммы поиска/сортировки и прочие

C++ stream.h Объявляет подпрограммы (ввода/вывода) потоков С++ (версии 1.2)

ANSI C string.h Объявляет несколько подпрограмм строковых манипуляций и манипуляций с памятью

C++ strstrea.h Объявляет классы потоков С++ для работы с байтовыми массивами в памяти

sys\stat.h Объявляет символические константы, используемые при открытии и создания файлов

sys\timeb.h Объявляет функцию time и структуру timeb,

возвращаемую time

sys\types.h Объявляет тип type_t, используемый функциями

времени

ANSI C time.h Определяет структуру, заполняемую подпрограммами преобразования времени asctime, localtime и gmtime, а также тип, используемый подпрограммами ctime, difftime, gmtime, localtime и stime; также содержит прототипы этих подпрограмм.

values.h Определяет важные константы, включая машинозависимые константы; обеспечивает совместимостью с системой UNIX V

Категории библиотечных подпрограмм

Библиотечные подпрограммы Turbo C++выполняют большое количество различныхзадач.В данном разделе перечислены все подпрограммы, а также включаемые файлы, в которых они объявлены, разбитые на несколько общих категорий по выполняемым задачам. Полную информацию по перечисленным ниже функциям см.в главе 1 "Библиотека исполняющей системы" Справочника по библиотеке.

Подпрограммы классификации ------------------------------

Данные подпрограммы классифицируют символы ASCII как буквы, управляющие символы, знаки пунктуации, символы верхнего регистра и т.д.

isalnum (ctype.h) isascil (ctype.h) isdigt (ctype.h)

isalpha (ctype.h) iscntrl (ctype.h) isgraph (ctype.h)

islower (ctype.h) ispunct (ctype.h) isupper (ctype.h)

isprint (ctype.h) isspace (ctype.h) isxdigit(ctype.h)

Подпрограммы преобразования -----------------------------

Данные подпрограммы выполняют преобразования символов и строк из алфавитного в различныечисловые представления (числа с плавающей точкой, целые числа, long) иобратно, а также преобразования символов верхнего регистра к нижнему, и обратно.

atof (stdlib.h) itoa (stdlib.h) _tolower (ctype.h)

atof (stdlib.h) itoa (stdlib.h) tolower (ctype.h)

atof (stdlib.h) strtod (stdlib.h) _tolower (ctype.h)

ocvt (stdlib.h) strtol (stdlib.h) tolower (ctype.h)

fcvt (stdlib.h) strtcul (stdlib.h) ultoa (stdlib.h)

gcft (stdlib.h) toascil (ctype.h)

Подпрограммы управления директориями-----------------------

Эти подпрограммы манипулируют директориями и именами пути доступа.

cndir(dir.h) fnsplit (dir.h) mkdir (dir.h)

findfirst (dir.h) getcurdir (dir.h) mktemp (dir.h)

findnext(dir.h) getcwd (dir.h) rmdir (dir.h)

fnmerge(dir.h) detdisk (dir.h) searchpath(dir.h)

setdisk (dir.h)

Диагностические подпрограммы-------------------------------

Эти подпрограммы реализуют встроенные средства поиска ошибки.

assert(assert.h)

matherr(math.h)

perror(errno.h)

Графические подпрограммы --------------------------------

Эти подпрограммы позволяют создавать экранные графические представления с текстовой частью.

arc (graphics.h) fillellipse (graphics.h)

bar (graphics.h) fillpoly (graphics.h)

bar3d (graphics.h) floofill (graphics.h)

circle (graphics.h) getarccoords (graphics.h)

cleardevice (graphics.h) getaspectratio (graphics.h)

clearviewport(graphics.h) getbkcolor (graphics.h)

closgraph (graphics.h) getcolor (graphics.h)

detectgraph (graphics.h) getdefaultpallette(graphics.h)

drawpoly (graphics.h) getdrivername (graphics.h)

ellipse (graphics.h) getfillpattern (graphics.h)

getfillsettings (graphics.h) outtext (graphics.h)

getgraphmode (graphics.h) outtextxy(graphics.h)

getimage (graphics.h) pieslice (graphics.h)

getfinesettings (graphics.h) pufimage (graphics.h)

getmaxcolor (graphics.h) pulpixel (graphics.h)

getmaxmode (graphics.h) rectangle(graphics.h)

getmaxx (graphics.h) registerbgidriver(graphics.h)

getmaxy (graphics.h) registerbgifont (graphics.h)

getmodename (graphics.h) restorecrtmode (graphics.h)

getmoderange (graphics.h) sector (graphics.h)

getpalette (graphics.h) settaffpalette (graphics.h)

getpixel (graphics.h) setaspectratio (graphics.h)

gettextsettings (graphics.h) setbkcolor (graphics.h)

getviewsettings (graphics.h) setcolor (graphics.h)

getx (graphics.h) setcursortype (conio.h)

gety (graphics.h) setfillpattern (graphics.h)

graphdefaults (graphics.h) setfillstyle (graphics.h)

grapherrormsg (graphics.h) setgraphbufsize (graphics.h)

_graphfreemem (graphics.h) setgraphmode (graphics.h)

_graphgetmem (graphics.h) setlinestyle (graphics.h)

graphresult (graphics.h) setpalette (graphics.h)

imagesize (graphics.h) setrgbpalette (graphics.h)

initgraph (graphics.h) settextjunistify (graphics.h)

installuserdriver(graphics.h)settexttyle (graphics.h)

installuserfont (graphics.h)setusercharsize (graphics.h)

line (graphics.h)setviewport (graphics.h)

linerel (graphics.h)setvisualpage (graphics.h)

lineto (graphics.h)setwritemode (graphics.h)

moverei (graphics.h)textheight (graphics.h)

moveto (graphics.h)textwidth (graphics.h)

Подпрограммы ввода/вывода --------------------------------

Эти подпрограммы реализуют средства ввода/вывода на уровне потоков и DOS.

access (io.h)creatnew (io.h)

cgets (conio.h)creattemp (io.h)

_chmod (io.h)cscanf (conio.h)

chmod (io.h)dup (io.h)

chsize (io.h)dup2 (io.h)

clearerr (stdio.h)eof (io.h)

_close (io.h)fclosse (stdio.h)

close (io.h)fcloseali (ctdio.h)

cprintf (conio.h)fdopen (stdio.h)

cputs (conio.h)foof (stdio.h)

_creat (io.h)ferror (stdio.h)

creat (io.h)fflush (stdio.h)

fgetc (stdio.h)printf (stdio.h)

fgetchar (stdio.h)putc (stdio.h)

fgetpos (stdio.h)putch (conio.h)

fgets (stdio.h)putchar (stdio.h)

fllelength (io.h)puts (stdio.h)

flleno (stdio.h)putw (stdio.h)

flushall (stdio.h)_read (io.h)

fopen (stdio.h)read (io.h)

fprintf (stdio.h)remove (stdio.h)

fputc (stdio.h)rename (stdio.h)

fputchar (stdio.h)rewind (stdio.h)

fputs (stdio.h)scanf (stdio.h)

fread (stdio.h)setbuf (stdiio.h)

freopen (stdio.h)setcursortype (conio.h)

fscanf (stdio.h)setftime (io.h)

fseek (stdio.h)setmode (io.h)

fsetpos (stdio.h)setvbuf (stdio.h)

fstat (sys\stat.h)sopen (io.h)

ftell (stdio.h)sprintf (stdio.h)

fwrite (stdio.h)sscanf (stdio.h)

getc (stdio.h)stat (sys\stat.h)

getch (conio.h) _strerror (string.h,stdio.h)

getchar (stdio.h) strerorr (stdio.h)

getche (conio.h) tell (io.h)

getftime (io.h) tmpfile (stdio.h)

getpaus (conio.h) tmpnam (stdio.h)

gets (stdio.h) ungetc (stdio.h)

getw (stdio.h) ungetch (conio.h)

iocti (io.h) unlock (io.h)

isatty (io.h) vfprintf (stdio.h)

kbhit (conio.h) vfscanf (stdio.h)

lock (io.h) vprintf (stdio.h)

iseek (io.h) vscanf (stdio.h)

_open (io.h) vsprintf (stdio.h)

open (io.h) vsscanf (io.h)

perror (stdio.h) _write (io.h)

Подпрограммы интерфейса --------------------------------- (DOS, 8086, BIOS)

Эти подпрограммы реализуют обращения к средствам DOS, BIOS и специфичным средствам данного компьютера.

absread (dos.h) bioskey (bios.h) dosexterr (dos.h)

abswrite (dos.h) bioskey (bios.h) enable (dos.h)

bdos (dos.h) biosprint (bios.h) FP_OFF (dos.h)

bdosptr (dos.h) biostime (bios.h) FP_SEG (dos.h)

bioscom (bios.h)country (dos.h) freemem (dos.h)

blosdisk (bios.h)ctrlbrk (dos.h) geninterrupt(dos.h)

biosequip(bios.h)disable (dos.h) getcbrk (dos.h)

getdfree (dos.h) int86 (dos.h) poke (dos.h)

getdta (dos.h) int86x (dos.h) pokeb (dos.h)

getfat (dos.h) intdos (dos.h) randbrd (dos.h)

getfatd (dos.h) intdosx (dos.h) randbwr (dos.h)

getpsp (dos.h) intr (dos.h) segread (dos.h)

getvect (dos.h) keer (dos.h) setcbrk (dos.h)

getverity(dos.h) MK_FP (dos.h) setdta (dos.h)

harderr (dos.h) outport (dos.h) setvect (dos.h)

hardresume(dos.h)outportb (dos.h) setverity (dos.h)

hardretn(dos.h)parsfnm (dos.h) sleep (dos.h)

inport(dos.h)peek (dos.h) unlink (dos.h)

inportb(dos.h)peekb (dos.h)

Подпрограммы манипуляции --------------------------------

Эти подпрограммы обрабатывают строкии блоки памяти: копирование, сравнение, преобразования и поиск.

memccpy(mem.h,string.h) stricmp(string.h)

memchr(mem.h,string.h) stricmpi(string.h)

memcmp(mem.h,string.h) sprien(string.h)

memcpy(mem.h,string.h) striwr(string.h)

memicmp(mem.h,string.h) stncat(string.h)

memmoye(mem.h,string.h) stncmp(string.h)

memset(mem.h,string.h) strncmpi(string.h)

movedata(mem.h,string.h) strncpy(string.h)

movmem(mem.h,string.h) strnicmp(string.h)

setmem(mem.h) strnset(string.h)

stpcpy(string.h) strpbrk(string.h)

strcat(string.h) strrchr(string.h)

strchr(string.h) strrev(string.h)

strcmp(string.h) strset(string.h)

strcoll(string.h) strspn(string.h)

strcpy(string.h) strstr(string.h)

strcspn(string.h) strtok(string.h)

strdup(string.h) strupr(string.h)

strerror(string.h) strxfrm(string.h)

Математические подпрограммы ----------------------------- Эти подпрограммы выполняют математические вычисления и

преобразования.

abs (complex.h,stdlib.h) atof(stdlib.h,math.h)

acos (complex.h,math.h) atoi(stdlib.h)

arg (complex.h) atol(stdlib.h)

asin (complex.h,math.h) bcd(std.h)

atan (complex.h,math.h) cabs(math.h)

atan2 (complex.h,math.h) ceil(math.h)

clear87 (float.h) ltoa(stdlib.h)

complex (complex.h) _matherr (math.h)

conj (complex.h) matherr(math.h)

_control(float.h) modf(math.h)

cos (complex.h,math.h) norm(complex.h)

cosh (complex.h,math.h) polar(complex.h)

div (math.h) poly(math.h)

ecvt (stdlib.h) pow(complex.h,math.h)

exp (math.h) pow10(math.h)

fabs (math.h) rand(stdlib.h)

fcvt (stdlib.h) random(stdlib.h)

floor (math.h) randomize(stdlib.h)

fmod (math.h) real(complex.h)

_fpreset(float.h) _rotl(stdlib.h)

frexp (math.h) _rotr(stdlib.h)

gcvt (stdlib.h) sin(complex.h,math.h)

hypot (math.h) sinh(complex.h,math.h)

imag (complex.h) sqrt(complex.h,math.h)

itoa (stdlib.h) srand(stdlib.h)

labs (stdlib.h) _status87(float.h)

ldexp (math.h) strtod(stdlib.h)

ldiv (math.h) strtol(stdlib.h)

log (complex.h,math.h) strtoul(stdlib.h)

log10 (complex.h,math.h) tan(complex.h,math.h)

_lrotl (stdlib.h) tanh(complex.h,math.h)

_lrotr (stdlib.h) ultoa(stdlib.h)

Подпрограммы управления памятью -------------------------

Эти подпрограммы обеспечивают динамическое распределение памяти для моделей данных small и large

allocmem (dos.h) farrealloc (alloc.h)

brk (alloc.h) free (alloc.h,

calloc (alloc.h) stdlib.h)

coreleft (alloc.h, heapcheck (alloc.h)

stdlib.h) heapcheckfree (alloc.h)

farcalloc (alloc.h) heapcheckknode (alloc.h)

farcoreleft (alloc.h) heapwalk (alloc.h)

farfree (alloc.h) malloc (alloc.h,

farheapcheck (alloc.h) stdlib.h)

farheapcheckfree(alloc.h) realloc (alloc.h,

farheapchecknode(alloc.h) stdlib.h)

farheapfllfree (alloc.h) sbrk (alloc.h)

farheapwalk (alloc.h) setblock (dos.h)

farmalloc (alloc.h)

Разные подпрограммы -------------------------------------

Эти подпрограммы предоставляют средства перехода за пределы локального контекста, различные звуковые эффекты и локальные эффекты.

delay (dos.h) setjmp (setjmp.h)

localeconv (locale.h) setlocale (locale.h)

longjmp (setjmp.h) sound (dos.h)

nosound (dos.h)

Подпрограммы управления процессами ----------------------

Эти подпрограммы запускают и завершают выполнение одних процессов из других.

abort (process.h) execvp (process.h) spawnl (process.h)

execl (process.h) execvpe(process.h) spawnle (process.h)

execle (process.h) _exit (process.h) spawnlp (process.h)

execlp (process.h) exit (process.h) spawnlpe(process.h)

execlpe(process.h) getpid (process.h) spawnv(process.h)

execv (process.h) reise (signal.h)spawnve (process.h)

execve (process.h) signal (signal.h)spawnvp (process.h)

spawnvpe(process.h)

Стандартные подпрограммы --------------------------------

Эти подпрограммы являются стандартными.

abort (stdlib.h) exit (stdlib.h)malloc(stdlib.h)

abs (stdlib.h) fcvt (stdlib.h)putenv(stdlib.h)

atexit (stdlib.h) free (stdlib.h)qsort(stdlib.h)

atof (stdlib.h) gcvt (stdlib.h)rand(stdlib.h)

atol (stdlib.h) getenv (stdlib.h)realloc (stdlib.h)

atol (stdlib.h) itoa (stdlib.h)srand(stdlib.h)

bsearch(stdlib.h) labs (stdlib.h)stdtod(stdlib.h)

calloc (stdlib.h) lfind (stdlib.h)strtol(stdlib.h)

ecvt (stdlib.h) lsearch(stdlib.h)swab(stdlib.h)

_exit (stdlib.h) itoa (stdlib.h)system(stdlib.h)

Подпрограммы вывода на дисплей текстовых окон -------------

Эти подпрограммы выводят текст на экран.

clreol (conio.h) gotoxy (conio.h)

clrscr (conio.h) highvideo (conio.h)

delline (conio.h) insline (conio.h)

gettext (conio.h) lowvideo (conio.h)

gettextinvo(conio.h) movetext (conio.h)

normvideo (conio.h) textcolor (conio.h)

puttext (conio.h) textmode (conio.h)

necursortype (conio.h) wherex (conio.h)

textattr (conio.h) wherey (conio.h)

textbackground(conio.h) window (conio.h)

Подпрограммы времени и даты -----------------------------

Эти подпрограммы предназначены для преобразований и манипуляций временем и датой.

asctime (time.h) mktime (time.h)

ctime (time.h) setdate (dos.h)

difftime (time.h) settime (dos.h)

dostounix (dos.h) stime (time.h)

ftime (sys\timeb.h)strftime (time.h)

getdate (dos.h) time (time.h)

gettime (dos.h) tzset (time.h)

gmtime (time.h) unixtodos (dos.h)

locoltime (time.h)

Подпрограммы для обработки переменного списка аргументов

Эти подпрограммы используютсядля доступа к переменным спискам аргументов (например, vprintf и т.д.).

va_arg (stdarg.h)

va_end (stdarg.h)

va_stsrt (stdarg.h)

Глава 3 Потоки С++

Данная глава содержит краткий обзор ввода/вывода потоков С++. Ввод/вывод потоков в С++используется для преобразования типизированных объектов в читаемый текст, и обратно. Он позволяет определять функции ввода/вывода, которые затем автоматически используются применительно к соответствующим определенных пользователем типам. Последующие примеры находятся в Главе 5, "Основы С++" документа "Начало работы"; приводимая там же библиография предлагает несколько названий книг для углубленного изучения данного примера.

Новые потоки вместо старых

Turbo C++ поддерживает как старую библиотеку С++ stream, так и новую усовершенствованную библиотеку iostream С++ версии 2.0. Возможность работы с обеими версиями поможет вам, если у вас имеются программы, написанные по старым соглашениям, и вы желаете использовать Turbo C++ для перехода к более эффективным потокам ввода/вывода версии2.0. Мы настоятельно рекомендуем вампри создании новых программ пользоваться библиотекой iostream версии 2.0. Приводя некоторые материалы, необходимые дляперехода к потокам версии 2.0 (начиная со стр.184 оригинала), данная глава главным образом посвящается классам иправилам потоков iostream версии 2.0.

Использование потоков 2.0

Усовершенствованные потоки iostream версии 2.0, хотя и обеспечивают по большей части совместимость для старой версии С++, предлагают тем не менее новые возможности, связанные с использованием множественного наследования и прочими средствами, появившимися в С++ версии 2.0.

Обсуждение различий между старыми потоками и новыми потоками, а также основы преобразования старых потоков в новые см. в разделах "Использование старых потоков" и "Основы перехода к потокам версии 2.0" в конце настоящей главы.

Концепция потоков С++ нацелена на решение нескольких проблем, решаемых стандартными библиотечнымифункциями ввода/ вывода С, такими какprintfи scanf. Последние, разумеется остаются доступными для программиста, работающего в С++, но улучшенная гибкость и элегантность потоков С++ уменьшают привлекательность функций библиотеки stdio.h. Классы, связанные с потоками С++, предлагают вам расширяемые библиотеки, позволяющие вам выполнять форматированный ввод/выводс контролемтипов какдля предопределенных, так и для определяемых пользователем типов данных спомощью перегруженных операцийи прочих объектно-ориентированных методов.

Для обращения к вводу/выводу потоком ваша программа должна включать файл iostream.h. Для некоторых функций потоков требуются и другие файлы заголовка. Например, для выполнения форматирования в оперативной памяти с использованием классов istrstream и ostrstream необходим файл strstream.h. Файл заголовка strstream.h включает также iostream.h. Если вам требуется класс fstream, включите файл fstream.h,такжевключающий iostream.h. И разумеется, можно включить одновременно и fstream.h, и strstream.h.

Что такое поток?

Потоком называется абстрактное понятие, относящееся к любому переносу данных от источника (или поставщика данных) к приемнику (или потребителю) данных. Также используются синонимы извлечение, прием и получение, когда речь идет о вводе символов от источника, и вставка, помещение или запоминание, когда речь идет о выводе символов на приемник.

Несмотря на свое имя, класс потока может быть использован для форматирования данных в ситуациях, не подразумевающих реального выполнения ввода/вывода. Вы увидите, что форматирование в памяти можно применять к символьным массивам и прочим структурам.

Библиотека iostream

Библиотека iostream имеет два параллельных класса: streambuf и ios. Оба они являются классами низкого уровня и каждый выполняет свой круг задач.

streambuf

Класс streambufобеспечивает общие правила буферизации и обработки потоков в тех случаях, когда не требуется значительного форматирования этих потоков. streambuf представляет собой удобный базовый класс, используемый другими частями библиотеки iostream, хотя он доступен также и для производных классов в ваших функциях и библиотеках. Большинство функций-компонентов (правил) streambuf являются встраиваемыми для обеспечения максимальной эффективности. Классы strstreambuf и filebuf являются производными от streambuf.

ios

Класс ios (и следовательно, производные от него классы) содержит указатель на streambuf.

ios имеет два производных класса: istream (для ввода) и ostream (для вывода). Другой класс, iostream, является производным классом сразуот istream иostream вследствие множественного наследования:

class ios;

class istream : virtual public ios;

class ostream : virtual public ios;

classiostream : public istream, public ostream;

Кроме того, существуеттри класса withassign, являющихся производными классами от istream, ostream и iostream:

class istream_withassign : public istream;

class ostream_withassign : public ostream;

class iostream_withassign : public iostream;

Классы потоков

- Класс ios содержит переменные состояния для интерфейса с streambuf и обработки ошибок.

- Класс istream поддерживает как форматированные, так и неформатированные преобразования потоков символов, извлекаемых из streambuf.

- Класс ostream поддерживает как форматированные, так и неформатированные преобразования потоков символов, помещаемых в streambuf.

- Класс iostream объединяет классы istream и ostream для двунаправленных операций, в которых один поток действует и как источник, и как приемник.

- Производные классы withassign обеспечивают четыре предопределенных "стандартных" потока: cin, cout, cerr и clog, описываемые в следующем разделе. Классы withassign добавляют к соответствующим базовым классам операции присвоения, следующим образом:

class istream_withassign : public istream (*

istream_withassign();

istream& operator=(istream&);

istream& operator=(streambuf*);

*)

и аналогично для ostream_withassign и

iostream_withassign.

Классом потока называется любой класс, производный от классов istream и ostream.

Четыре стандартных потока

Программы С++ начинаются с четырьмя предопределенными открытыми потоками, объявленными как объекты классов withassign в iostream.h следующим образом:

extern istream_withassign cin;

extern ostream_withassign cout;

extern ostream_withassign cerr;

extern ostream_withassign clog;

Их конструкторывызываются всякий раз при включении iostream.h, но фактическая инициализация выполняется только один раз.

Четыре стандартных потока выполняют следующее:

cin Стандартный ввод (дескриптор файла 0)

(Соответствует stdin)

cout Стандартный вывод (дескриптор файла 1) (Соответствует stdout)

cerr Стандартный вывод ошибок (дескриптор файла 2). cerr буферизуется поблочно; очистка буфера происходит при каждой новой вставке

(Соответствует stderr)

clog Данный поток представляет собой полностью буферизуемую версию cerr.

Как и в С, вы можете переназначить эти стандартные имена на другие файлы или символьные буферы после загрузки программы.

Вывод

Вывод потока осуществляетсяоператором вставки,или помещения, <<. Для операций вывода перегружаетсястандартная операция сдвига влево <<. Ее левый операнд представляет собой объект типа класса ostream. Правый операнд может иметь любой тип, для которого определен вывод потоком (подробнее об этом говорится ниже). Вывод потоком определен для встроенных типов. Операция<<, перегруженнаядля типа type, называется вставкойэтого типа. Например,

cout << "Hello!\n";

записывает строку "Hello!" в cout (стандартный поток вывода, который обычно направлен на экран), после чего следует новая строка. Здесь << - это строка вставки типа char*.

Операция << обладает ассоциативностью слева и возвращает ссылку на объект ostream, для которого она вызывалась.Это позволяет организовать каскадные вставки:

void function_display(int i, double d)

(*

cout << "i=" << i << ", d=" << d << "\n";

*)

Это вызовет вывод чего-либо вроде:

i = 8, d = 2.34

на стандартное устройство вывода.

Отметим, что перегрузка не изменяет нормального приоритета выполнения операции <<, поэтому можно записать:

cout << "sum = " << x+y << "\n";

без круглых скобок. Однако, в случае

cout << (x&y) << "\n";

круглые скобки нужны.

Встроенные типы

Типы вставок, поддерживаемые непосредственно,это : char (signed и unsigned), short (signed иunsigned), int (signed и unsigned), long (signed и unsigned), char* (рассматриваемый как строка), float, double, long double и void*. Интегральные типы преобразовываются по правилам, по умолчанию действующим для printf (еслиэти правила не изменены путем установки различных флагов ios).Например, если заданы объявления int i; long l;, то следующие два оператора

cout << i << " " << l;

printf("%d %ld, i, l);

приведут к одному и тому же результату.

Аналогичным образом, типы сплавающей точкой преобразовываются правилам умолчания для printf с преобразованием %g. Итак, в случае объявления double d;, операторы

cout << d;

printf("%g", d);

дают один и тот же результат.

Вставка указателя (void*) также предопределена:

int i = 1;

cout << &i; // указатель выводится на дисплей в шестнадцати// ричном формате

Вставка char работает следующим образом:

char ch = 'A';

cout << ch; // на дисплей выводится А

Функции put и write

Для вывода двоичных данных или отдельного символа можно использовать функцию-компонент put, объявленнуюв ostream следующим образом:

ostream ostream::put (char ch);

При объявлении int ch='x'; следующие две строки эквивалентны:

cout.put(ch);

cout << (char)ch;

Функция-компонент writeпозволяет вывод больших по размеру объектов:

ostream& ostream::write(const signed char* ptr, int n);

ostream& ostream::write(const unsigned char* ptr, int n);

Функции write выводят nсимволов (включая любые входящие пустые символы) в двоичномформате. В отличие от строковой вставки, write не прекращает работу, встретив пустой символ. Например,

cout.write((char *)&x, sizeof(x))

пошлет непреобразованное представление х настандартное устройство вывода.

Существует тонкое различие между форматированной операцией << и неформатированнымифункциями putи write. Форматированная операция может вызвать очистку связанных потоков и иметь атрибут ширины поля.Неформатированные операции не обладают этими свойствами. Поэтому cout << 'a' и cout put ('a') могут давать разные результаты. Все флаги форматирования применимы к <<, но ни один из них не применим к put или write.

Форматирование вывода

Форматирование ввода и вывода определяется различными флагами состояний формата, перечисленными в классе ios. Эти состояния определяются битами числа типа long int следующим образом:

public:

enum (*

skipws = 0x0001, // пропуск пробельного символа на вводе

left = 0x0002, // вывод с левым выравниванием

right = 0x0004, // вывод с правым выравниванием

internal = 0x0008, // заполнитель после знака или

// указателя системы счисления

dec = 0x0010, // десятичное преобразование

oct = 0x0020, // восьмеричное преобразование

hex = 0x0040, // шестнадцатиричное преобразование

showbase = 0x0080, // показать на выходе указатель

// системы счисления

showpoint = 0x0100, // показать позицию десятичной точки

// (на выходе)

uppercase = 0x0200, // вывод шестнадцатиричных значений

// буквами верхнего регистра

showpos = 0x0400, // показать знак "+" для положительных

// чисел

scientific = 0x0800, // использовать запись чисел с плава-

// ющей точкой с выводом экспоненты Е

// например, 12345E2

fixed = 0x1000, // использовать запись чисел с плава-

// ющей точкой типа 123.45

unitbuf = 0x2000, // стирание всех потоков после вставки

stdio = 0x4000, // стирание stdout и stderr после

// вставки

*);

Разумеется, этифлаги наследуются производными классами ostream и istream. Приотсутствии специальных действий пользователяфлагиустанавливаются таким образом, чтобы выполнялось показанное впримерах выше форматирование по умолчанию. Существуют функции, позволяющие установке,проверку и сбросфлаговформата, как по отдельности, так и связанными группами. Некоторые флаги автоматически очищаются после каждого ввода/ вывода.

Основание системы счисления при преобразованиях

По умолчанию вставкаинтегральных типов выполняется в десятичной записи. Это можно изменить соответствующими установками флагов ios::dec, ios::oct и ios::hex (см. раздел "манипуляторы"). Есливсе эти флаги равнынулю (по умолчанию), то вставка выполняется в десятичном формате.

Ширина

По умолчанию вставки выводят минимальное число символов, которыми может бытьпредставлен операнд правой части. Для того, чтобы изменить это умолчание, можно использовать удобные функции задания ширины вывода:

int ios::width(int w); // устанавливает поле ширины в w

// и возвращает предыдущую ширину

int ios::width(); // возвращает текущую ширину --

// не внося никаких изменений

Значениеwidth по умолчанию равно нулю, что эквивалентно выводу без дополнительных заполнителей. Ненулевая ширина означает, что вставки будут выполнять вывод не уже заданной ширины, ипри необходимостибудут использованы заполнители до этой ширины. Отметим, чтоусечение ширины при этом не выполняется: если указанная ширина меньше фактического числа символовдля представления вывода, то она будет проигнорирована (как при width, установленной равной нулю). Например,

int i = 123;

int old_w = cout.width(6);

cout << i; // на выводе будет bbb123, где bbb =

// пробелы. Затем ширина устанавлива-

// ется равной 0

cout.width(old_w); // восстановление предыдущей ширины // поля

Отметим, что после каждой форматированной вставки ширина очищается в ноль, так что в

int i, j;

...

cout.width(4);

cout << i << " " << j;

i будет представлена минимум четырьмя символами, однако пробел в середине выражения и j будут представлены минимально необходимым числом символов.

Манипуляторы

Более простой способ изменения состояния ширины и прочих переменных форматирования состоит в использованииспециальной функциообразной операции, называемой манипулятором. Манипуляторы принимают в качестве аргументов ссылку на поток и возвращают ссылку на тот же поток - поэтому манипуляторы могут объединяться в цепочку вставок (или извлечений из потока) для того, чтобы изменять состояния потока в виде побочного эффекта,без фактическоговыполнения каких-либовставок (или извлечений). Например,

cout << setw(4) << i << setw(6) << j;

эквивалентно более широкой записи

cout.width(4);

cout << i;

cout.width(6);

cout << j;

setw представляет собой параметризованный манипулятор, объявлениекоторого находится в iomanip.h. Прочие параметризованные манипуляторы, setbase, setfill, setprecision, setiosflags и resetiosflags, работают аналогичнымобразом (см таблицу 3.1). Для того, чтобы использовать эти манипуляторы, ваша программа должна включать iomanip.h. Вы можете писать свои собственные манипуляторы, без параметров:

ostream& dingy( ostream os)

(*

return os << "\a\a";

*)

...

cout << i << dingy << j;

Манипуляторы с параметрами более сложны и требуют включения iomanip.h.

Манипуляторы Таблица 3.1

Манипулятор Синтаксис Действие

dec outs<<dec Установка флага форма-

ins>>dec тирования с десятичными

преобразованиями

hex outs<<hex Установка флага форма-

ins>>hex тирования с шестнадцати-

ричными преобразованиями

oct outs<<oct Установка флага форма-

ins>>oct тирования с восьмеричными

преобразованиями

ws ins>>ws Извлечение пробельных

символов

endl outs<<endl Вставка символа новой

строки и очистка потока

ends outs<<ends Вставка оконечного

пустого символа в строку

flush outs<<flush Очистка ostream

setbase(int) outs<<setbase(n) Установка системы счис-

ления при преобразованиях с основой n (0, 8,

10 или 16). Ноль означает по умолчанию десятичную

систему при выводе и правила С для литералов це-

лых чисел при вводе.

resetiosflags(long) ins>>resetiosflags(l) Очистка форматных битов outs<<resetiosflags(l) в ins или outs, заданных аргументом l

setiosflags(long) ins>>setiosflags(l) Установка форматных битов outs<<setiosflags(l) в ins или outs, заданных аргументом l

setfill(int) ins>>setfill(n) Установка символа-за-

полнителяouts<<setfill(n) в n

setprecision(int) ins>>setprecision(n) Установка точности представления outs<<setprecision(n) чисел с плавающей точкой равной n разрядам

setw(int) ins>>setw(n) Установка ширины поля

outs<<setw(n) в значение n

Не-параметризованные манипуляторы dec, hex и oct (объявленные в ios.h) непринимают никаких аргументови просто изменяют основание системы счисления при преобразовании (и оставляютэто изменение в силе):

int i = 36;

cout << dec << i << " "

<< hex << i << "

<< oct << i << endl;

// вывод на дисплей 36 24 44

Манипулятор endl вставляет символ новой строки и очищает поток. Можно также в любой момент очистить ostream, записав

ostream << flush;

Заполнители и дополнение вправо и влево

Символ-заполнитель и направление дополнения зависят от установок внутренних флагов, отвечающих за эти параметры.

По умолчанию символом-заполнителем является пробел. Изменить данное умолчание позволяет функция fill:

int i = 123;

cout.fill("*");

cout.width(6);

cout << i; // на дисплей будет выведено ***123

По умолчанию устанавливается выравнивание по правому краю (дополнение символами-заполнителями влево). Эти умолчания (а также прочие форматные флаги) можно изменять при помощи функций setf и unsetf:

int i = 56;

...

cout.width(6);

cout.fill('#');

cout.setf(ios::left,ios::adjustfield);

cout << i // на дисплей будет выведено 56####

Второй аргумент, ios::adjustfield, сообщает setf, какие биты должны быть установлены. Первый аргумент,ios::left, сообщает setf,в какие именно значения устанавливаютсяэти биты. Альтернативно можно использовать манипуляторы setfill, setiosflags иresetiosflags, которые позволяют модифицировать символ-заполнитель и направление дополненияпри форматировании (см. табл.3.1).

Вставки, определяемые пользователем

Вы можете писать собственныевставки для вывода своих собственных типов данных, перегружая для этого операцию<<. Предположим, у вас имеется тип

struct info (*

char *name;

double val;

char *units;

(*;

Вы можете перегрузить << следующим образом:

ostream& operator << (ostream& s, info& m)

(*

s << m.name << " " << m.val << " " << m.units;

*)

Операторы

info x;

...

// здесь инициализируется x

...

cout << x;

даст на выходе что-либо вроде "capacity 1.25 liters".

Ввод ----------------------------------------------

Ввод потоком аналогичен выводу, но использует перегруженную операцию сдвига вправо, >>, и называется операцией извлечения, или извлечением. Операция >> обеспечивает более компактную и читаемую альтернативу семейству функций scanf в stdio (она также лучше защищена от ошибок). Левый операнд >> представляет собой объект типа класса istream. Как и для вывода, правый операнд может быть любого типа, для которого определен вывод потоком.

Все встроенные типы, перечисленные вышедля вывода, также имеют предопределенные операции извлечения. Операция >> может быть такжеперегружена для ввода потоком ваших собственных типов данных. Операция >>,перегруженная для типа type, называется извлечением type. Например,

cin >> x;

вводит значение из cin (стандартный поток ввода, обычно направляемый с клавиатуры) в x. Функции преобразования и форматирования зависят от типа x, от того, каким образом определено извлечение, а также от установок флагов состояния формата.

По умолчанию >> опускает пробельные символы (как определено функцией isspace в ctype.h), а затем считывает символы, соответствующие типуобъекта ввода. Пропуск пробельных символов управляется флагом ios::skipws в перечислимой переменной состояний формата (см. "Форматирование вывода" на стр.170 оригинала). Флаг skipws обычно устанавливает пропуск пробельных символов. Очистка этогофлага (например, припомощиsetf)выключает пропуск пробельных символов. Отметим также специальныйманипулятор "приемника", ws, который позволяет игнорировать пробельные символы (см. таблицу 3.1).

Изменение извлечений

Как и в случае <<, операция >> обладает свойством ассоциативности слева и возвращает левый операнд. Левый операнд является ссылкой на объект istream, для которого была вызвана данная операция. Это позволяет объединятьв одном операторе несколько операций ввода. Рассмотрим следующий пример:

int i;

double d;

cin >> i >> d;

Последняя строка вызывает пропуск пробельных символов; цифры, считываемые со стандартного устройства ввода(по умолчаниюэто ваша клавиатура), преобразуются затем во внутренний двоичный формат и записываются в переменную i; затемснова пропускаются пробельные символы, и наконец считываетсячисло с плавающей точкой, преобразуется и записывается в переменную d.

Извлечения для встроенных типов

Извлечения для встроенных типов делятсяна три категории: интегральные,с плавающей точкой и строковые. Каждое из них описано ниже, в следующих разделах. Для всех числовых типов в случае, еслипервыйне-пробельный символ не является цифрой или знаком (или десятичной точкой для преобразований с плавающей точкой), поток вводит состояние ошибки (это описано на стр.177 оригинала) и вплоть до сброса состояния ошибки любой дальнейший ввод запрещен.

Интегральные извлечения

Для типов short, int и long (signed и unsigned) действие операции >> по умолчанию заключаетсяв пропуске не-пробельныхсимволов и преобразовании интегрального значения путем чтения символов ввода до тех пор, пока не встретится символ, который не может являться допустимой частью представления данного типа. Формат распознаваемых интегральных значений тот же, что и для целочисленных констант С++, заисключением целочисленных суффиксов. (См. стр.11 оригинала).

Предупреждение

Если вы задали преобразования типа hex, dec или oct, то именно такиерезультаты выи получите. 0x10 становится0 в десятичном или восьмеричном представлении; 010 становится 10 в десятичном представлении и 16 в шестнадцатиричном.

Извлечения с плавающей точкой

Для типов float и double действие операции >> состоит в пропуске пробельных символов и преобразовании значения с плавающей точкой путем чтения вводимых символов до тех пор, пока не встретится символ, который не может являться частью представлениячисла с плавающей точкой. Формат распознаваемых значений с плавающей точкой тот же, что и для констант с плавающей точкой С++, за исключением суффиксов. (См. стр.16 оригинала).

Символьные извлечения

Для типа char (signed или unsigned) действие операции >> состоит в пропускепробельных символов и записи следующего (не-пробельного) символа. Если вам требуетсяпрочесть следующий символ, неважно, является ли он пробельным или нет, то можно использовать одну из функций-компонентов get:

char ch;

cin.get(ch); // ch устанавливается на следующий символ потока // даже если это пробельный символ

Функции get для ввода играют ту же роль, что функции putдля вывода. Следующий вариант get позволяет управлять числом извлекаемых символов, их размещением и оконечным символом:

istream& istream::get(char *buf, int max, int term='\n');

Эта функция считывает символы из входного потока в символьный массив buf до тех пор, пока не будет считано max-1 символов, либо пока не встретится символ, заданный term, в зависимости от того, что произойдет раньше. Завершающийпустойсимволдобавляется автоматически. По умолчаниютерминатором (который не требуется задавать) является символ новой строки ('\n'). Сам терминатор в массив buf не считывается и из istream не удаляется. Массив buf должен иметь размер как минимум max символов.

По аналогии с функцией-компонентом ostream write (см. стр.170 оригинала) можно прочитать "сырые" двоичные данные следующим образом:

cin.read ( (char*)&x, sizeof(x) );

Для типа char* (рассматриваемого как строка) действие операции >> состоит в пропуске пробельныхсимволов и записи следующих (не-пробельных) символов до тех пор, пока не встретится следующий пробельный символ. Затем добавляется завершающий нулевой (0) символ.Следует предъявлятьосторожность и избегать "переполнения" строки. Ширина по умолчанию, равная нулю (означает, что предельное значение не задано), может быть изменена при помощи setw следующим образом:

char array[SIZE];

...

// инициализация массива

...

cin.width(sizrof(array));

cin >> array // позволяет избежать переполнения

В случае любого вводавстроенных типов, если конец ввода встретится ранее первого не-пробельного символа, вмишеньbuf ничего записано не будет, а состояние istream будет установлено равным "отказу". Таким образом, если мишень была не инициализирована, то она и останется не инициализированной.

Функция возвращения

Функция-компонент

istream istream::putback(char c);

возвратит обратно в istream один символ c; если этот символ не может быть помещен обратно, то устанавливается состояние потока "отказ". Следующая простая подпрограмма выполняет считывание идентификатора С++ со стандартного устройства ввода:

void getident (char *s /* сюда помещается идентификатор */ )

(*

char c = 0; // защита от конца файла

cin >> c; // пропуск пробельных символов

if (isalpha(c) \!\! c == '_')

do (*

*s++ = c;

c = 0; // защита от конца файла

cin.get(c);

*) while (isalnum(c) \!\! c =='_');

*s = 0; // терминатор строки

if (c)

cin.putback(c); // один символ всегда лишний

*)

Ввод типов, определяемых пользователем

Вы можете создавать извлечения для определенных вами типов такимже образом, как этоделается со вставками. Используя информацию о структуре, определенной выше, операция >> может быть перегружена следующим образом:

istream& operator >> (istream& s, info& m);

(*

s >> m.name >> m.val >> m.units;

return s;

*)

(В реальных прикладных программах, разумеется, вы можете добавить коды для проверки ошибок ввода). Для считывания строки ввода, такойкак "capacity 1.25 liters", можно использовать следующую запись:

cin >> m;

Инициализация потоков

Потоки cin, cout, cerr и clog инициализируются и открываются при загрузке программы и затем подключаются к соответствующим стандартным файлам. Инициализация (конструирование) потока означает ассоциирование его с буфером потока. Класс ostream имеет следующий конструктор:

ostream::ostream(streambuf*);

который инициализирует переменные состояния ios и ассоциирует буфер потока с объектом ostream. Конструктор istream работает аналогичным образом. В большинстве случаев вам не требуется специально рассматривать вопросами буферизации.

Библиотека iostream предлагает множество классов, производных от streambuf, ostream и istream, что дает широкий выбор методов создания потоков с различными источниками и приемниками, а также различными методами буферизации.

Следующие классы являются производными от класса streambuf:

filebuffilebuf поддерживает ввод/вывод через дескрипторы файлов. Функции-компонент класса поддерживают функции открытия, закрытия файлов и поиска.

stdiobufstdiobuf поддерживает ввод/вывод через структуры stdio FILE и предназначается исключительно для совместимости кодов С++ при их комбинировании с существующими программами С.

strstreambufstrstreambuf позволяет ввод и вывод символов из байтовых массивов в памяти. Два дополнительных класса, istrstream и ostrstream, обеспечивают ввод/ вывод с форматированием в памяти.

Специализированные классы для ввода/вывода в файл являются производными:

ifstream является производным от istream

ofstream является производным от ostream

fstream является производным от iostream

Эти триклассаподдерживают форматированный ввод/вывод в файлы при помощи буферов файлов (filebuf).

Простой ввод/вывод в файл

Класс ofstream наследует операции вставки отostream, а ifstream наследует операцииизвлечения отistream. Они также обеспечивают конструкторы и функции-компоненты для создании файлов и обработки ввода/вывода в этот файл. Следуетвключать fstream.h во все программы, где используются эти файлы. Рассмотрим следующий пример, в котором файл FILE_FROM копируется в FILE_TO:

#include fstream.h

...

char ch;

ifstream f1("file_from");

if (!f1) errmsg("Cannot open 'filr_from' for input");

ofstream f2("file_to");

if (!f2) errmsg("Cannot open 'filr_to' for output");

while ( f2 && f1.get(ch) ) f2.put(ch);

Ошибки, связанные с потоками, подробно обсуждаются на стр.181 оригинала.

Отметим, что если конструкторы ifstream или ofstream не могут открыть указанные файлы, то устанавливается соответствующее состояние ошибки потока.

Конструкторы позволяют объявить потокфайла без задания именованного файла. Затем вы можете ассоциировать данный поток файла с конкретным файлом:

ofstream ofile; // создание выходного потока файла

...

ofile.open("payroll"); // поток ofile ассоциируется с

// файлом payroll

// работа с некоторым паролем

ofile.close(); // payroll закрывается

ofile.open("employee"); // поток ofile можно использовать // повторно

По умолчанию файлы открываются в текстовом режиме.Это означает, что на вводе последовательность возврата каретки/перевода строки преобразуется в символ '\n'. На выводе символ '\n' преобразуется в последовательность возврат каретки/перевод строки. В двоичном режиме такие преобразования не выполняются.

Функциякомпонента ofstream::open объявляется следующим образом:

void open(char * name, int=ios::out, int prot=filуbuf:: openprot);

Аналогично, объявление ifstream::open имеет вид:

void open(char * name, int=ios::in, int

prot=filуbuf::openprot);

Второй аргумент, называемыйрежимом открытия, имеет показанные умолчания. Аргумент режима открытия (возможно, связанный операцией ИЛИ с несколькими битами режима)можно явно задать в следующей форме:

Бит режимаДействие

ios::appДобавление данных - запись всегда в конец файла ios::ateПоиск конца файла после первоначального открытия

ios::inОткрытие на ввод (подразумевается для ifstream) ios::outОткрытие на вывод (подразумевается для ofstream)

ios::truncУничтожение содержимого в случае, если файл существует (подразумевается, если ios::out задано, и ни ios::ate, ни ios::app не заданы)

ios::nocreateЕсли файл не существует, то open дает ошибку

ios::noreplace Если файл существует, open для файлов вывода дает ошибку, если не установлены ate или app

-----------------------------------------------------------

Мнемоника режима берется из перечислимого значения open _mode в ios:

class ios (*

public:

enum open_mode (* in, out, app, ate, nocreate, noreplace *);

*);

Оператор

ofstream ofile("data",ios::app\!ios::nocreate);

попытается открыть файл DATA на вывод в режиме append; если файл не существует, это приведет к неудаче. Информация об этой неудаче будет обозначена состоянием ошибки ofile. В случае удачного завершения поток ofile будет добавлен к файлу DATA. Класс fstream (производный от двух классов ifstream и ofsrtream) может использоваться для создания файлов, одновременно позволяющих и ввод, и вывод:

fstream inout("data:,ios::in\!ios::out);

inout << i;

...

inout >> j;

Для определения текущей позиции "get" или текущей позиции "put" файла можно воспользоваться функциями tellg и tellp; они определяют положение в потоке, гдебудет выполнена следующая операция вывода или ввода:

streampos cgp = inout.tellg(); // cgp - это текущая позиция get

где streampos это typedef в fstream.h. Функции-компоненты seekg и seekp могут сбрасывать значения текущей позиции get и put:

inout.seekg(cp); // установка в cp текущей позиции "put"

Варианты seekp и seekg позволяют получить искомые позиции в относительных смещениях:

inout.seekg(5,ios::beg); // перемещение cp на 5 байт от начала

inout.seekg(5,ios::cur); // перемещение cp на 5 байт вперед

inout.seekp(5,ios::end); // перемещение cp на 5 байт до конца

Вам может понадобиться распечатать и изучить комментированные файлызаголовка, чтобы узнать, как взаимосвязаны различные классы потоков и как объявляются их функции компоненты.

Состояния ошибки потока ввода/вывода

Каждый поток имеет связанное с ним состояние ошибки, т. е. набор битов ошибок, объявленный как перечислимое значение io_state в классе ios:

class ios (*

public:

...

// биты состояния потока

enum io_state (*

goodbit = 0x00,

eofbit = 0x01,

failbit = 0x02,

badbit = 0x04,

hardfail = 0x10

*);

...

*);

Отметим,что goodbit в действительности не является витом, а представляет собой нулевое значение, указывающее на то,что никакие биты ошибки не устанавливались.

Ошибки ввода/вывода потоком устанавливает соответствующий бит(ы), как указано в табл.3.2.

Биты ошибок ios Таблица 3.2

Бит состояния Его смысл

goodbit Если этот бит не установлен, то все в порядке.

eofbit "Конец файла": устанавливается, если istream не

имеет больше битов для извлечения. Последующие

попытки выполнить извлечение игнорируются.

failbit Устанавливается, если последняя операции ввода/

вывода (извлечение или преобразование) окончилась

неудачей. После сброса данного бита ошибки поток

готов к последующему использованию.

badbit Устанавливается, если последняя попытка ввода/

вывода являлась недопустимой. Поток может быть использован (не всегда) после сброса условия ошибки.

hardfail Устанавливается, если для данного потока встретилось невосстановимое состояние ошибки.

-----------------------------------------------------------

После того, как поток получил состояние ошибки, все попытки вставки или извлечения из данного потока будут игнорироваться до тех пор, пока не будет исправлено условие, вызвавшее состояние ошибки, а бит(ы) ошибки очищен(ы) (при помощи, например, функции компонента ios::clear(i). Функциякомпонент ios::clear(i) фактически устанавливает биты ошибки в соответствии с целочисленным аргументом i, так что ios::clear(0) очищает все биты ошибки, за исключением hardfail, который таким образом очищен быть не может.

Отметим, что операции вставки и извлечения не могут изменить состояния потока после того, как произошла ошибка. Из этого следует, что хорошей практикой является проверка состояния ошибки потока в соответствующих точках программы. В таблице 3.3 приведены функции-компоненты, позволяющие выполнять проверкуи установку битов ошибки.

Функции-компоненты для обработки текущего состояния потокаТаблица 3.3

Функция компонент Действие

int rdstate(); Возвращает текущее состояние ошибки

void clear(int i=0); Устанавливает биты ошибки в i. Например, код str.clear(ios::failbit\!str.rdstate());

устанавливает failbit потока str без разрушения прочих битов

int good(); Возвращает не-нулевое значение, если биты

ошибки не устанавливались; в противном случае

возвращает ноль

int eof(); Возвращает не-нулевое значение, если

установлен бит eofbit istream; в противном

случае возвращает ноль.

int fail(); Возвращает не-нулевое значение, если был

установлен один из битов failbit, badbit или

hardfail; в противном случае возвращает ноль.

int bad(); Возвращает не-нулевое значение, если был

установлен один из битов badbit или

hardfail; в противном случае возвращает ноль.

Вы можете также контролировать наличие ошибок, проверяя поток, как если бы он был логическим выражением:

if (cin >> x) return; // ввод в порядке

... // здесь восстановление в случае ошибки

if (!cout) errmsg("Ошибка вывода!");

Эти примеры подчеркивают элегантность С++. Класс ios имеет следующие объявления функции operator:

int operator! ();

operator void* ();

Операцияvoid*() определена как "преобразующая" поток в указатель, который будет равен 0 (ложь), если установлены failbit, badbit или hardfail, и не-нулевому значению в противном случае. (Отметим, что возвращаемый указатель должен использоваться только в логическихпроверках; другого практического применения он не имеет). Перегруженная операция "не" (!) определена как возвращающая не-нулевое значение (истина), если установлены биты ошибки потока failbit, badbit или hardfail; в противном случае она возвращает ноль (ложь).

Использование потоков прошлых версий

Хотя библиотеки stream версий 1.x и iostreamверсии2.0 разделяют многие имена классов и функцийи предлагают многие аналогичные средства, их структуры внекоторых важных областях несколько отличны друг отдруга.Turbo C++, следовательно, реализует два потока с разными библиотеками ифайлами заголовка. Для работы целиком со старыми кодами, использующими потоки, вы должны включить файл stream.h, избегать включения iostream.h и выполнять компоновку со старой библиотекой stream. Дополнительная информация о потоках версии 1.х находится в файле OLDSTR.DOC. Мы такжерекомендуем вам ознакомиться с объявлениями и комментариями в stream.h.

В зависимости от классов и средств, используемых вашими старыми работающими с потоками программами, не исключена их успешная компиляция и выполнение с использованием новой библиотеки iostream.

Рекомендации по переходу к потокам версии 2.0

Ключевое различие между старыми и новыми классами потоков состоит в том, чтокомпоненты public старого класса streambuf теперь, в новом классе streambuf, объявлены как protected. Если ваш старый код с потоками выполняет к таким компонентам прямые ссылки, либо если у вас имеются производные от streambuf классы, определенныена основаниитаких компонентов, то вы должны пересмотреть такие программы, прежде чем они пойдут сбиблиотекой iostream. Другой аспект, способныйповлиять на совместимость, состоит в том, что старый streambufпрямоподдерживал использование символьных массивов для форматирования в оперативной памяти. В случаеiostream эта поддержка предполагается в производном классе strstreambuf, объявляемом в strstream.h.

Старые конструкторы потока, запускающие буферы файлов, например

istream instream(дескриптор_файла)4

должны быть заменены на

ifstream instream(дескриптор_файла);

в программах с использованием iostream.

Старые и новыеклассы потоков по-разному взаимодействуют с stdio. Например, stream.h включает stdio.h, а старые istream и ostream поддерживаютуказатели на структуру stdio FILE. В случае iostream stdio поддерживается через специализированный класс stdiostream, объявленный в stdiostream.h.

В старой библиотеке stream предопределенные потоки cin, cout и cerr связаны непосредственно с файлами структуры FILE в stdio: stdin, stdout и stderr. Вслучаеiostream они подключаются к дескрипторам файлов и используют различные стратегии буферизации. Для того, чтобы избежать проблем с буферизацией при смешанном использовании кодов с stdout и cout, можно записать:

ios::sync_with_stdio();

где выполняется подключение предопределенных потоков к файлам stdio в режиме без буферизации. Отметим, однако, что такой способ значительно замедляет работу cin, cout и cerr, соответственно.

Старая библиотека stream позволяла непосредственно присваивать один поток другому; например,

ostream outs; outs = cout; // только для старых потоков

В случае iostream допустимо присвоение только потоку в левой части выражения присвоения; другими словами, типа istream_withassign или ostream_withassign. Если ваша программа содержит такие присвоения, то их можно либо переписать с использованием ссылок или указателей, либо изменить объявления:

ostream_withassign outs = cout; // только для новых потоков outs << i; // iostream

- 171 -

Глава 4 Модели памяти, операции с плавающей точкой и оверлеи

Данная глава рассматривает три основных вопроса:

- Модели памяти, от tiny до huge. Мы расскажем вам, что они из себя представляют, как выбрать модель памяти и зачем может понадобиться (или почему может не понадобиться) использовать ту или иную конкретную модель памяти.

- Опции операций с плавающей точкой. Как и когда использовать зти опции.

- Оверлеи. Как они работают, и как их использовать.

Модели памяти

Краткий обзор каждой модели памяти см. на стр.194 оригинала.

Turbo C++ предоставляетшесть моделейпамяти, каждая из которых соответствует определенномутипу программы и размеру кодов. Каждая модель памяти по-своему работает с памятью. Почему необходимо разбираться в моделях памяти? Для ответа на этот вопрос следует рассмотреть систему компьютера, с которой вы работаете. В основе блока центрального процессора системы лежит микропроцессор, принадлежащий к семейству микропроцессоров Intel iAPx86; это могут быть процессоры 8088 или 80286, на также и 8086, 80186, 80386или 80486. Пока будем обозначать процессор как 8086. Регистры 8086

Процессор 8086 содержит некоторый показанныйниже набор регистров. Существует, помимо того, еще один регистр - IP (указатель команд) - однако TurboC++ не имеетвозможности непосредственного к нему доступа, и потому он не показан.

Регистры общего назначения

-------------

AX \! AH \! AL

------------------

\! сумматор (матем.операции

BX \! BH \! BL \! базовый регистр (индексация)
CX \! CH \! CL \! счетчик (индексация)
DX \! DH \! DL -------------

\! данные (содердит данные)

------------------

Адресные сегментные регистры

CS \! \! указатель кодового сегмента

DS \! \! указатель сегмента данных

SS \! \! указатель сегмента стека

ES \! \! указатель вспомог. сегмента

Регистры специального назначения

SP \! \! указатель стека
BP \! \! указатель базы
SI \! \! исходный индекс
DI

\!

-------

\! индекс назначения

------------------------

Рис.4.1 Регистры 8086

Регистры общего назначения

Регистрами общего назначения называются наиболее часто используемые для хранения и манипулирования данными регистры. Каждый из них имеет некоторуюспециальную функцию, свойственную только ему. Например,

- Некоторые математические операции могут быть выполнены только с помощью АХ.

- ВХ можно использовать как индексный регистр.

- СХ используется командой LOOP и некоторыми строковыми командами.

-DX неявно используется некоторыми математическими операциями.

Однако, существует множество операций, которые могут равно выполняться всеми этими регистрами; во многих случаяхони взаимозаменяемы.

Сегментные регистры

Сегментные регистры содержат начальные адреса каждого из четырех сегментов. Как будет описано в следующем разделе, 16-битовое значение в сегментном регисире сдвигается влево на 4 бита (т.е. умножается на 16), в результате чего получается 20-битовый адрес данного сегмента.

Регистры специального назначения

8086 имеет несколько регистров специального назначения:

- Регистры SI и DI могут выполнять многие функции регистров общего назначения, плюс они могут быть использованы в качесве индексных регистров.

- Регистр SP указывает на текущую вершину стека и часто содержит смещение для регистра стека.

- Регистр BP - это вторичный указатель стека, обычно используемый для индексирования стека с целью доступа к аргументам или динамическим локальным переменным.

Функции С используют в качестве базового адреса аргументов и динамических локальных переменных регистр - указательбазы (ВР). Параметры имеют положительные смещения относительно ВР, зависящие от модели памяти. ВР всегда указываетна предыдущеесохраненное значение ВР.Функции, не имеющие аргументов, не используют и не сохраняют ВР, если опция StandartStack Frame ("Стандартный стековый фрейм") находится в состоянии Off.

Динамические локальные переменные имеют отрицательные смещения относительно ВР. Смещения эти зависят от того, сколько памяти было уже распределено переменным этого типа.

Регистр флагов

16-битовый регистр флагов содержит всю необходимую информацию о состоянии 8086 и результатах выполнения последних команд.

виртуальный режим 8086

\! возобновление

\! \! вложенная задача

\! \! \! уровень защищенного

\! \! \! ввода/вывода

\! \! \! \! переполнение

\! \! \! \! \! признак

\! \! \! \! \! направления

\! \! \! \! \! \! прерывание

\! \! \! \! \! \! разрешено

\! \! \! \! \! \! \! внутреннее

\! \! \! \! \! \! \! прерывание

\! \! \! \! \! \! \! \! знак

\! \! \! \! \! \! \! \! \! ноль

\! \! \! \! \! \! \! \! \! \!перенос с

\! \! \! \! \! \! \! \! \! \!заемом

\! \! \! \! \! \! \! \! \! \!\! четность

\! \! \! \! \! \! \! \! \! \!\! \! перенос

\! \! \! \! \! \! \! \! \! \!\! \!\!

31 23 \! \!15\! \! \! \! \!\! 7 \!\! \!0

\! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \!V\!R\! \!N\!IOP\!O\!D\!I\!T\!S\!Z\! \!A\! \!P\! \!C\!

-----------------------------------------------------------

\_____________________________/ \_____/ \_________________/

только 80386 80286 все процессоры 80х86

80386

Рис.4.2 Регистр флагов 8086

Например, вам понадобилось узнать, равен ли результат операции вычитания нулю; для этого вам достаточно проверить флаг нуля (бит Zрегистра флагов) непосредственно сразу же после выполнения команды; если данный флаг установлен, то результат действительнобыл равен нулю. Прочие флаги, такие как фоаги переноса или переполнения, аналогичным образом сообщают вам о результатах выполнения тех или иных математических или логических операций.

Прочие флаги контролируют режимы работы 8086. Флаг направления управляет направлением смещения строковых команд, а флаг прерываний управляет тем, разрешено ливнешним аппаратным устройствам, таким как клавиатура или модем, временно приостанавливать выполнение текущего кода для обслуживания возникающих у нихпотребностей. Флаг внутренних прерываний используется только программным обеспечением, предназначеннымдля отладки другого программного обеспечения.

Обычно регистр флагов не считываетсяи не модифицируется непосредственно. Обычно обращения к этому региструвыполняются посредством специальных ассемблерных команд (таких как CLD, STI и CMC), а такжепри помощи арифметических илогических команд, модифицирующих конкретные флаги. Подобным же образом, содержимое конкретных битов регистра флагов влияет на работу таких команд, как JZ, RCRи MOVSB. Регистр флагов фактическиникогда не используется как адрес памяти, а содержит данные о состоянии и управлении 8086.

Сегментация памяти

Микропроцессор Intel 8086 имеет сегментированную архитектуру памяти. Он имеет общий объем памяти 1 Мб, но позволяет одновременно адресовать только 64 Кб памяти. Такой участок памяти называется сегментом; отсюда и название "сегментированная архитектура памяти".

- 8086 позволяет работу с четырьмя различными сегментами: кодовым, данных, стека и вспомогательным. Кодовый сегмент содержит машинные команды программы; в сегменте данных хранится информация; сегмент стека имеет, разумеется, организацию и назначение стека; вспомогательный сегмент используется для хранения некоторых вспомогательных данных.

- 8086 имеет четыре 16-битовых сегментных регистра (один на каждый сегмент) с именами CS, DS, SS и ES; они указывают на кодовый сегмент, сенгмент данных, стека и вспомогательный сегмент, соответственно.

- Сегмент может располагаться в произвольном адресе памяти - практически везде. По причинам, которые станут вам ясны по мере ознакомления с материалом, сегмент должен располагаться в памяти, начиная с адреса, кратного 16 (десятичное).

Вычисление адреса

Полный адрес в8086 состоит из двух 16-битовых значений: адреса сегмента и смещения. Предположим, что адрес сегмента данных - т.е. значение в регистре DS -- равен 2F84 (шестнадцатиричное) и вы желаете вычислить фактический адрес некоторого элемента данных, который имеет значение 0532 (основание

16) от начала сегмента данных; как это сделать?

Вычисление адреса будет выполнено следующим образом: нужно сдвинуть влево значение сегментного регистра на 4 бита (это эквивалентно одной шестнадцатиричной цифре), а затем сложить с величиной смещения.

Полученное 20-битовое значениеи есть фактический адрес данных, как показано ниже:

регистр DS (после сдвига):0010 1111 1000 0100 0000 = 2F840 смещение: 0000 0101 0011 0010 = 00532

--------------------------------------------------------

Адрес:0010 1111 1101 0111 0010 = 2FD72

Участок памяти величиной 16 байт называетсяпараграфом, поэтому говорят, что сегмент всегда начинаетсяна границе параграфа.

Начальный адрес сегмента всегда является20-битовым числом, но сегментный регистр имеет всего 16 битов - поэтому младшие 4 бита всегда предполагаются равными нулю. Это означает - как было уже сказано - что начало сегмента можетнаходиться только в адресах памяти, кратных 16, т.е. адресах, в которых последние 4 бита (или один шестнадцатиричный разряд) равен нулю. Поэтому если регистр DS содержит значение 2F84, тофактически сегмент данных начинается в адресе 2F840.

Стандартная запись адреса имеет форму сегмент:смещение; например, предыдущий адрес можно записать как 2F84:0532. Отметим, что поскольку смещения могут перекрываться, данная пара сегмент:смещение неявляется уникальной; следующие адреса относятся к одной и той же точке памяти:

0000:0123

0002:0103

0008:00A3

0010:0023

0012:0003

Сегментымогут (но не должны) перекрываться. Например, все четыре сегмента могут начинаться с одного и того же адреса,что означает, что вся ваша программа в целом займет не более 64 Кб - но тогда в пределах этой памяти должны поместиться и коды программы, и данные, и стек.

Указатели

Какое отношение имеют указатели к моделям памяти и Turbo C++? Самое непосредственное. Тип выбранной вами модели памяти определяет тип по умолчанию указателей, используемых для кода и данных (хотявы можете явно объявить указатель или функцию как имеющие тот или иной конкретный тип, независимо от текущей модели памяти). Указатели бывают четырех разновидностей: near (16 битов), far (32 бита), huge (также 32 бита) и segment (16 битов).

Ближние указатели (near)

16-битовый (near) указатель для вычисления полного адреса связывается с одним из сегментных регистров; например, указатель функции складывает свое 16-битовоезначение со сдвинутым влево содержимым регистра кодового сегмента (CS). Аналогичным образом, ближний указатель данных содержит смещение в сегменте данных, адресуемом регистром сегмента данных (DS). С ближнимиуказателями легкоманипулировать, поскольку все арифметические операции с ним (например, сложение) можно выполнять безотносительно к сегменту.

Дальние указатели (far)

Дальний (32-битовый) указатель содержит не только смещение относительно регистра, но также и (в остальных 16 битах) адрес сегмента, который затем должен быть сдвинут влево и сложен со значением смещения. Использование дальних указателей позволяет иметьв программе несколько кодовых сегментов; это, в свою очередь, позволяет программе превышать 64К. Можно также адресовать более 64К данных.

При использовании дальних указателей для адресации данных вам следует учитывать некоторые потенциальные проблемы, которые могут возникать при манипулировании такими указателями. Какобъяснялось в разделе, посвященном вычислениямадреса, может существовать множество пар типа сегмент:смещение, адресующих одну и ту же точку памяти. Например, дальние указатели 0000:0120, 0010Ж0020 и 0012:0000 разрешаются к одному и тому же 2-битовому адресу. Однако, если у вас были бы три переменных типа дальнего указателя - a,b и c, содержащих соответственно три указанных значения, то следующие выражения все давали бы значение "ложь":

if (a == b) . . .

if (b == c) . . .

if (a == c) . . .

Аналогичная проблема возникает, когда вам требуется сравнивать дальние указатели при помощи операций >, >=, < и <=. В этих случаях в сравнении участвует только смещение (как unsigned); при указанных выше значениях a, b и cследующие выражения дадут значения "истина":

if (a > b) . . .

if (b > c) . . .

if (a > c) . . .

Операции равенства (==) и неравенства (!=) используют 32-битовые значения как unsigned long (а не в виде полного адреса памяти). Операции сравнения(<=, >=, < и >) используют только смещение.

Операции== и != требуют все 32 бита, что позволяет компьютеру выполнять сравнение с пустым (NULL) указателем (0000:0000). Если дляпроверки равенства использовалось только значение смещения, то любой указатель со смещением 0000 будет равен пустому указателю, что явно несовпадает с тем, что вы хотели получить.

Важное замечание

При сложении некоторого значения сдальним указателем изменяется только смещение. Если слагаемое настолько велико, что сумма превышает FFFF (максимально возможная для смещения величина), то указатель перейдет снова к началу сегмента. Например, если сложить 1 и 5031:FFFF, то результат будет равен 5031:0000 (а не 6031:0000). Подобным же образом, при вычитании 1 из 5031:0000 получится 5031:FFFF (а не 5030:000F).

Если вам понадобится выполнить сравнение указателей, то безопасный способ состоит в том, чтобы либо использовать для этого ближние указатели -все содним адресомсегмента - либо описываемые ниже указатели huge.

Указатели huge

Указатели huge также имеют размер 32 бита. как и указатели far, они содержат одновременно адрес сегмента и смещение. Однако, в отличие от дальних указателей, они нормализованы, что позволяет избежать проблем, связанных с дальними указателями.

Что такое нормализованный указатель? Это 32-битовый указатель, который содержитв своем адресе сегмента максимально возможное там значение. Поскольку сегмент может начинаться через каждые 16 байт (10 при основании 16), это означает, что величина смещения будет равна числу от 0 до 15 (от 0 до F с основанием 16).

Для нормализации указателя он преобразуется к20-битовому адресу, после чего правые 4 бита берутся в качестве смещения, а левые 16 битов - как адрес сегмента. Например, указатель 2F84:0532 можно сначала преобразовать к абсолютному адресу 2FD72, после чего получить нормализованный указатель2FD7:0002. Приведемеще ннесколько указателей с нормализованными значениями:

0000:01230012:0003

0040:00560045:0006

500D:9407594D:0007

7418:D03F811B:000F

Существует три причины, заставляющие всегда хранить указатель huge в нормализованном виде:

1. Поскольку в таком случае любому заданному адресу памяти соответствует только один возможный адрес в виде сегмент:смещение типа huge. Это означает, что для указателей huge операции == и != всегда будут возвращать правильное значение.

2. Кроме того, операции >, >=, < и <= работают с полным 32-битовым значением указателя huge. Нормализация гарантирует в данном случае корректность результата.

3. И наконец, вследствие нормализации смещение в указателе huge выполняет автоматический переход через 16 но вотличие от дальних указателей, переход затрагивает и сегмент. Например, при инкременте 811B:000Fрезультатбудет равен 811C: 0000; аналогичным образом, при декременте 800C:0000 получится 811B:000F. Эта особенность указателей huge позволяет манипулировать соструктурами данных сразмером более 64К. Гарантируется, например, что если у вас имеется массив структур типа huge, превышающий 64К, индексация этого массива и выбор поля структуры всегда будут выполняться правильно, независимо от размера структуры.

Использование указателей huge имеет свою цену: увеличение времени обработки. Арифметические операции с указателями huge выполняются при помощи обращений к специальным подпрограммам. Вследствие этого арифметические вычисления занимаютсущественно больше времени по сравнению с вычислениями для указателей far или near.

Шесть моделей памяти

Turbo C++ работает с шестью моделями памяти: tiny, small, medium, compact, large и huge. выбор модели памяти определяется требованиями вашей программы.Ниже приводятся краткие описания каждой из них:

Tiny

Эта модель памяти используется в тех случаях, когда абсолютным критериемдостоинства программыявляется размер ее звгрузочного кода.

Как вы уже поняли, это минимальная из моделей памяти.Все четыре сегментных регистра (CS, DS, SS и ES) устанавливаются на один и тот же адрес, что дает общий размер кода, данных и стека, равный 64К. Используютсяисключительноближние указатели. Программы с моделью памяти tuny могут быть преобразованы к формату .COM при компоновке с опцией /t.

Small

Эта модель хорошо подходит для небольших прикладных программ.

Сегменты кода и данных расположены отдельно друг от друга и не перекрываются, что позволяет иметь 64К кода программы и 64К данных и стека. Используются только ближние указатели.

Medium

Годится для больших программ,для которых не требуется держать в памяти большой объем данных.

Для кода, но не для данных используются дальние указатели. В результате данные плюс стек ограничены размером 64К, а код может занимать до 1 Мб.

Compact

Лучше всего использовать в тех случаях, когда размер кода невелик, но требуется адресация большого объема данных.

Ситуация, противоположная относительно модели Medium: дальние указатели используются для данных, но не для кода. Следовательно, код здесь ограничен 64К, а предельный размер данных - 1 Мб.

Large

Модели large иhuge применяются только в очень больших программах.

Дальние указатели используются как для кода,так идля данных, что дает предельный размер 1 Мб для обоих.

Huge

Дальние указатели используютсякак для кода, так и для данных. Turbo C++ обычно ограничиваетразмерстатических данных 64К;модельпамятиhuge отменяетэто ограничение, позволяя статическим данным занимать более 64К.

Для выбора любойиз этих моделей памяти вы должны либо воспользоваться соответствующей опцией меню интегрированной среды, либо ввести опцию при запуске компилятора командной строки.

Следующие иллюстрации(Рис.4.3 - 4.8) показывают,как выполняется распределение памяти для всех шести моделей памяти Turbo C++.

Сегментные регистры: Размер сегмента:

Младший ^ CS,DS,SS-----> --------------------------- адрес | / \! _TEXT класс 'CODE' \! \

| | \!код \! |

| | \!-------------------------\! |

| | \! _DATA класс 'DATA' \! |

| | \!инициализированные данные\! |

| | \!-------------------------\! |

| | \! _BSS класс 'BSS' \! |

|DGROUP/ \!неинициализирован. данные\! \ до 64К

|\ \!-------------------------\! /

| | \! куча| \! |

| | \!v \! |

| | \!-------------------------\! | Свободная

| | \! \!-|--область

|SP(TOS)--|->\!-------------------------\! | памяти

| | \!^ \! |

Старший | \ \! стек| \!/

адрес v Начало SP----> ---------------------------

Рис.4.3 Сегментация для модели памяти tiny

Сегментные регистры: Размер сегмента:

Младший ^ CS-----------> --------------------------- адрес | \! _TEXT класс 'CODE' \!

| \!код \! до 64К

| DS,SS--------> \!-------------------------\!

| / \! _DATA класс 'DATA' \!\

| | \!инициализированные данные\! |

| | \!-------------------------\! |

| | \! _BSS класс 'BSS' \! |

|DGROUP/ \!неинициализирован. данные\! \ до 64К

|\ \!-------------------------\! /

| | \! куча| \! |

| | \!v \! |

| | \!-------------------------\! | Свободная

| | \! \!-|--область

|SP(TOS)--|->\!-------------------------\! | памяти

| | \!^ \! |

| \ \! стек| \!/

| Начало SP----->\!--------------------------

| \! дальняя| \! До конца

| \! кучаv \! памяти

| \!-------------------------\! Свободная

Старший | \! \!----область

адрес v --------------------------- памяти

Рис.4.4 Сегментация для модели памяти small

Сегментные регистры: Размер сегмента:

Младший ^ ---------------------------

адрес | \! _TEXT класс 'CODE'\! до 64К

| \! sfileкод \!каждый sfile

| DS,SS--------> \!---/---------------------\!

| / \! / _DATA класс 'DATA' \!\

| Несколько __|__\!_/инициализирован. данные\! |

| --------- | \!-------------------------\! |

| \!sfile A\! | \! _BSS класс 'BSS' \! |

CS->\!sfile B\! | \!неинициализирован. данные\! \ до 64К | \! \! | \!-------------------------\! /

| \!sfile Z\! | \! куча| \! |

| --------- | \!v \! |

|DGROUP/ \!-------------------------\! | Свободная

|\ \! \!-|--область

|SP(TOS)--|->\!-------------------------\! | памяти

| | \!^ \! |

| \ \! стек| \!/

| Начало SP----->\!--------------------------

| \! дальняя| \! До конца

| \! кучаv \! памяти

| \!-------------------------\! Свободная

Старший | \! \!----область

адрес v --------------------------- памяти

Рис.4.5 Сегментация для модели памяти medium

CS указывает одновременно только на один sfile.

Сегментные регистры: Размер сегмента:

Младший ^ CS-----------> --------------------------- адрес | \! _TEXT класс 'CODE' \!

| \!код \! до 64К

| DS ----------> \!-------------------------\!

| / \! _DATA класс 'DATA' \!\

| | \!инициализированные данные\! |

|DGROUP/ \!-------------------------\! \ до 64К

|\ \! _BSS класс 'BSS' \! /

| | \!неинициализирован. данные\! |

| \ \! \!/

| SS ---------> \!-------------------------\! Свободная

| \! \!----область

|SP(TOS)---->\!-------------------------\! памяти

| \!^ \!

| \! стек| \! до 64К

| Начало SP----->\!--------------------------

| \! куча| \! До конца

| \!v \! памяти

| \!-------------------------\! Свободная

Старший | \! \!----область

адрес v --------------------------- памяти

Рис.4.6 Сегментация для модели памяти compact

Несколько

\!sfile A\!

CS->\!sfile B\!

\! \!

\!sfile Z\!<---

--------- \

\

\

\

\

Сегментные регистры: \ Размер сегмента:

Младший ^ ----\----------------------

адрес | \! \ _TEXT класс 'CODE'\! до 64К

| \! sfileкод \!каждый sfile

| DS ----------> \!-------------------------\!

| / \! _DATA класс 'DATA' \!\

| | \! инициализирован. данные\! |

|DGROUP/ \!-------------------------\! \ до 64К

|\ \! _BSS класс 'BSS' \! /

| | \!неинициализирован. данные\! |

| \ \! \!/

| SS ---------> \!-------------------------\! Свободная

| \! \!----область

|SP(TOS)---->\!-------------------------\! памяти

| \!^ \!

| \! стек| \! до 64К

| Начало SP----->\!--------------------------

| \! куча| \! До конца

| \!v \! памяти

| \!-------------------------\! Свободная

Старший | \! \!----область

адрес v --------------------------- памяти

Рис.4.7 Сегментация для модели памяти large

Несколько

\!sfile A\!

CS->\!sfile B\!

\! \!

\!sfile Z\!<---

--------- \

\

\

\

\

Сегментные регистры: \ Размер сегмента:

Младший ^ ----\----------------------

адрес | \! \ _TEXT класс 'CODE'\! до 64К

| \! sfileкод \!каждый sfile

| \!-------------------------\!

| Несколько \! \!

| --------- \! \!

| \!sfile A\! \! \!

| DS->\!sfile B\!<-\!sfile _DATA класс 'DATA' \! до 64К

| \! \! \!неинициализирован. данные\! каждый sfile

| \!sfile Z\! \! \!

| SS ---------> \!-------------------------\! Свободная

| \! \!----область

|SP(TOS)---->\!-------------------------\! памяти

| \!^ \!

| \! стек| \! до 64К

| Начало SP----->\!--------------------------

| \! куча| \! До конца

| \!v \! памяти

| \!-------------------------\! Свободная

Старший | \! \!----область

адрес v --------------------------- памяти

Рис.4.8 Сегментация для модели памяти huge

Таблица 4.1. суммирует различные модели, а также результаты их сравнения друг с другом. Эти модели часто группируются в соответствии с тем, насколько малы (64К) или велики (1М) размеры их модулей кода и данных; Эти группы соответствуют рядами колонкам табл. 4.1.

-----------------------------------------------------------

Размер \! Размер кода

данных \! ------------------------------------------------- \! 64 K \!1 Mb

----------------------------------------------------------- \! Tiny (данные, коды \!

64K\! перекрываются \!

\! максимальный размер 64К) \!

\! \!

\! Small (без перекрытия \! Medium (данные - small

\! максимальный размер 128К) \! коды - large)

\! \!

1Mb\! Compact ( данные - large \! Large ( данные и коды \! коды - small) \! large)

\! \!

\! \! Huge (также как и large,

\! \! но cтатические

\! \! данные >64 K )

Важно!

Когда Выкомпилируете модуль (исходный файл с некоторым количеством процедур в нем), то результирующий код для этого модуля не может превышать 64К, т.к. он должен вмещаться в один кодовый сегмент. Это остается правилом, даже если Вы используете один из больших кодовых модулей (medium, large, huge). Если ваши модули очень велики ( > 64К ), Вы должны разбить их на несколько маленьких исходных файлов, компилировать их раздельно, а потом собирать в один файл. Аналогичным образом, несмотря на то, что huge модель позволяет набору статических данных превышать размер 64 К, все равно он должен быть < 64K в каждом модуле.

Программирование с использованием различных моделей памяти: адресные модификаторы

Turbo C++ вводит 8 новых ключевых слов, не имеющихся в стандартном ANSI C ( near, far, huge, _cs, _ds, _es, _ss, _seg), которые могут использоваться в качестве модификаторов адресных указателей (а иногда и функций) с некоторыми ограничениями.

В Turbo C ++ вы можете модифицировать объявления функций и адресных указателей с помощью ключевых слов near, far, huge. Мы уже объяснили смыслуказателей near, far, huge ранее в этой главе. near-функции вызываются near-вызовами с последующим near-выходом из них. Аналогичным образом far-функции вызываются far-вызовами с последующим far-выходом из них. huge-функции аналогичны far-функциям,за исключением того,что huge-функции устанавливают регистр DS в новое значение.

Кроме того имеются четыре специальных near-указателей данных: _cs, _ds, _es, _ss. Это шестнадцатибитовые указатели, которые специально ассоциируются с соответствующими сегментными регистрами, например, если бы вы должны были объявитьуказатель равным:

char _ss *p;

то рсодержал бы в этом случае шестнадцатибитовое смещение в сегменте стека.

Существует некоторое ограничение на использование сегментных указателей:

- Выне можете делать инкремент и декремент с указателями сегментов. Когда выприбавляете или вычитаете целое из сегментного указателя, он автоматически преобразуетсяв far-указатель, а арифметическая операция выполняетсятак, как если бы целое было прибавлено или вычтено из far-указателя.

- Когда сегментные указатели используются в косвенном выражении они также преобразуются в far-указатели.

- Также как и расширениек двоичному + оператору, если сегментный указатель прибавляется к near-указателю, результатом будет far-указатель, который формируется путем взятия сегмента из сегментного указателя исмещения из near-указателя. Такая операция разрешается, только если оба указателя указывают на одинаковый тип, илиесли один из указателей указывает на тип void.

- Указатели сегментов можно сравнивать. Сравнение их выполняется таким образом, как если бы их значения имели целочисленный тип unsigned.

Функции и указатели в данной программе по умолчанию бывают ближними или дальними, в зависимости от выбранной модели памяти. Если функция или указатель являются ближними, то они автоматически связываются с регистром CS или DS.

В следующей таблице показано, как это происходит. Отметим, что размер указателя соответствует предельному размеру памяти, равному 64К (ближний, в пределах сегмента) или 1 Мб (дальний, содержит собственный адрес сегмента).

Типы указателей Таблица 4.2

Модель памяти Указатели функции Указатели данных

Tiny near, _csnear, _ds

Small near, _csnear, _ds

Medium farnear, _ds

Compact near, _csfar

Large farfar

Huge farfar

Указатели данных могут быть также объявлены с модификатором _seg. Это 16-битовые указатели сегмента.

Объявление ближних или дальних функций

В некоторых случаях вам может захотеться(или понадобиться) переопределить умолчание типа функции для модели памяти, показанное в таблице 4.1 (стр.198 оригинала).

Например, вы используете модель памяти large, и в программе имеется рекурсивная функция:

double power(double x,int exp)

(*

if (exp <= 0)

return(1);

else

return(x * power(x, exp-1));

*)

Каждый раз, когда power вызывает сама себя, она должна выполнить дальний вызов, причем используется большая область стека и число тактовых циклов. Объявив power как near, можно ускорить выполнение ее благодаря тому, чтовызовыэтой функции будут ближними:

double near power(double x,int exp)

Это гарантирует, что power может быть вызвана только из того кодоваго сегмента, в котором она компилировалась, и что все обращения к ней будут ближними.

Это означает, что при использовании большой модели памяти (medium, large или huge) power можно вызывать только из того модуля, в котором она определена.Прочиемодулиимеют свои собственные кодовые сегменты и не могут вызывать функции near из других модулей. Более того, ближняя функциядо первого кней обращения должна быть либоопределена, либо объявлена, иначе компилятор не знает о необходимости генерировать ближний вызов.

И наоборот, объявление функции как дальней означает генерированиедальнего возврата. В малых моделях кодовой памяти дальняя функция должна быть объявлена или определена до первого к ней обращения, что обеспечит дальний вызов.

Вернемся к примеру функции power. Хорошо также объявить power как static, поскольку предусматривается вызывать ее только из текущего модуля. Если функция будет объявлена как static, тоимя ее не будет доступно ни одной функции вне данного модуля.

Объявление указателей near, far или huge

Только что были рассмотрены случаи, в которых может понадобиться объявить функциюс другой моделью памяти, нежели остальная часть программы. Зачем то же самое может понадобиться для указателей? По тем же причинам, что и дляфункций: либодля улучшения характеристик быстродействия (объявив near там, где по умолчанию было бы far), либо для ссылки за пределы сегмента по умолчанию (объявив far илиhuge там, где по умолчанию бывает near).

Разумеется, при объявлении функций или указателей с другим типом, нежели по умолчанию, потенциально появляется возможность ошибок. Предположим, имеется следующий пример программы с моделью small:

void myputs(s)

char *s;

(*

int i;

for (i = 0; s[i] != 0; i++) putc(s[i]);

*)

main()

(*

char near *mystr;

mystr = "Hello, world\n";

myputs(mystr);

*)

Эта программа работаетудовлетворительно, хотя объявление mystr как near избыточно, поскольку все указатели, как кода, так и данных, будут near по умолчанию.

Однако, что произойдет, если перекомпилировать эту программу с моделью памяти compact (либо large или huge)? Указатель mystr в main останется ближним (16-битовым). Однако, указатель s в myputs теперь будет far, поскольку умолчанием теперь будет являться far. Это означает, что попытка создания дальнего указателяприведет к снятию со стека двух слов, и полученный таким образом адрес, безусловно, не будет являться адресом mystr.

Как избежать этой проблемы? Решение состоит втом, чтобы определить myputs в современном стиле С:

void myputs(char *s)

(*

/* тело myputs */

*)

Теперь при компиляции вашей программы Turbo C++ знает, что myputs ожидает указатель на char; и поскольку компиляция выполняется с моделью large, то известно, что указатель должен быть far. Вследствие этого Turbo C++ поместит в стек регистр сегмента данных (DS) и 16-битовоезначение mystr, образуя тем самым дальний указатель.

Если вы собираетесь явнообъявлять указатели как farили near,не забывайте использовать прототипы тех функций, которые могут использовать эти указатели.

Как быть в обратном случае: когда аргументы myputs объявлены как far, а компиляция выполняется с моделью памяти small? И в этом случае без прототипа функции у вас возникнут проблемы, поскольку main будет помещать в стек и смещение, и адрес сегмента, тогда как myputs будет ожидать приема только одного смещения. При наличии определений функций в прототипах main будет помещать в стек только смещение.

Создание указателя данного адреса сегмент:смещение

Как создать дальний указательна конкретный адрес памяти (конкретный адрессегмент:смещение)? Для этого можно воспользоваться встроеннойбиблиотечной подпрограммой MK_FP, которая в качестве аргументапринимает сегмент и смещение, и возвращает дальний указатель. Например,

MK_FP(segment_value, offset_value)

Имея дальний указательfp, вы можете получить компонент сегмента полного адреса с помощью FP_SEG(fp) и компонент смещения с помощью FP_OFF(fp). Более полную информацию об этих трех библиотечных функциях Turbo C++ см. в Справочнике по библиотеке.

Использование библиотечных файлов

Turbo C++ предлягает для каждой из шести моделей памяти собственную версию библиотеки стандартных подпрограмм. Turbo C++ при этом проявляет достаточно "интеллекта", чтобы при компоновке брать нужные библиотеки и в нужной последовательности, в зависимости от выбранной вами модели памяти. Однако,при непосредственном использовании компоновщика Turbo C++ TLINK (как автономного компоновщика) вы должны явно указывать используемые библиотеки. Более подробно это описано в разделе TLINK Главы 5Б "Утилиты", Руководства пользователя.

Компоновка смешанных модулей

Что произойдет,если вы компилируете один модуль с использованием модели памяти small, второй - модели large, и затем хотите скомпоновать их? Что при этом произойдет?

Файлы скомпонуются удовлетворительно, но при этом вы встретитесь с проблемами, которые будут аналогичны с описанными выше в разделе "Объявление функций как near или far". Если функция модуля с моделью small вызывает функцию в модуле с моделью large, она будет использовать при этом ближний вызов, что даст абсолютно неверные результаты.Кроме того, у вас возникнут проблемы с указателями, описанные в разделе "Объявление указателей как near, far или huge", поскольку функция в модуле small ожидает, что принимаемые и передаваемые ейуказатели будут near, тогдакак функция в модуле large ожидает рабрту с указателями far.

И снова решение заключается в использовании прототипов функций. Предположим, что вы поместили myputs в отдельный модуль и скомпилировали его с моделью памяти large. Затем вы создаете файл заголовка myputs.h (либо с любым другим именем и расширением .h), который содержит следующий прототип функции:

void far myputs(char far *s);

Теперь, если поместить main в отдельный модуль (MYMAIN.

C) и выполнить следующие установки:

#include <stdio.h>

#include "myputs.h"

main()

(*

char near *mystr;

mystr = "Hello, wirld\n";

myputs(mystr);

*)

то при компиляции данной программы Turbo C++ считает прототип функции из MYPUTS.H и увидит, что это дальняя функция, ожидающая дальний указатель. Вследствие этого даже при модели памяти small при компиляции будет сгенерирован правильный вызывающий код.

Что произойдет, если помимо этого вам требуется компоновка с библиотечными подпрограммами? Лучший подход здесь заключается в том, чтобы выбрать одну из библиотек с моделью large и объявить все как far. Для этого сделайте копии всех файлов заголовка, которые вы обычно включаете (таких, как stdio.h) и переименуйте эти копии (например, fstdio.h).

Затем отредактируйте копии прототипов функций таким образом, чтобы там было явно указано far, например:

int far cdecl printf(char far* format, ...);

Тем самым, не только вызовы подпрограмм будут дальними, но и передаваемые указатели также будут дальними.Модифицируйте вашу программу таким образом, чтобы она включала новый файл заголовка:

#include <fstdio.h>

main()

(*

char near *mystr;

mystr = "Hello, world\n";

printf(mystr);

*)

Скомпилируйте вашу программу при помощиTCC, затем скомпонуйте ее при помощью TLINK, указав библиотеки с моделью памяти large, напрмер CL.LIB. Смешиваниемодулей с разными моделями - вещь экстравагантная, но допустимая; будьте, однако, готовы к тому, чтолюбые неточности здесь приводят к ошибкам, которые очень трудно найти и исправиь при отладке.

Опции типа чисел с плавающей точкой

С работает с двумя числовыми типами:интегральным (int, short, long и т.д.) и с плавающей точкой (float double и long double). Процессор вашего компьютер легко справляется с обработкой чисел интегральных типов, однако числа с плавающей точкой отнимают больше времени и усилий.

Однако, семейство процессоров iAPx86 имеет сопутствующееему семейство математических сопроцессоров, 8087, 80287 и

80387. Мы будем обозначать все семейство математических сопроцессоров 80x87 термином "сопроцессор".

В случае процессора80487вы имеете математический сопроцессор уже встроенным в основной.

80х87 представляет собой специальный аппаратно-реализованный числовой процессор, которыйможно установить на вашем PC. Он служит для выполненияс большой скоростью команд с плавающей точкой. При большомколичестве в вашей программе операций с плавающей точкой вам, безусловно,нуженсопроцессор. Блок центрального процессора в вашем компьютере осуществляет интерфейс с 80х87 по специальным шинам интерфейса.

Эмулирование платы 80х87

По умолчанию в Turbo C++ устанавливается опция генерации кода "эмуляция" (опция компилятора командной строки -f). Эта опция предназначена для программ, которые могут вообще не иметь операций с плавающей точкой, а также для программ, которые должны идти и на машинах, на которых сопроцессор 808 х87 не установлен.

В случае опции эмуляции компилятор генерирует код, как если бы сопроцессор имелся, но при компоновке подключает библиотеку эмуляции операций сплавающей точкой (EMU.LIB). При выполнении такой программы сопроцессор 80х87, если он установлен, будет использоваться; если же во время выполнения процессора не окажется, то программа будет использовать специальноепрограммное обеспечение, эмулирующее 80х87.

Получение кода только для машин с 80х87

Если вы планируете использовать вашу программу исключительно на машинах с установленным математическим сопроцессором 80х87, то можно сэкономить около 10К памяти программы, опустив из нее логику автоматического определения присутствия 80х87 и эмулятора. Для этого следует просто выбратьопцию генерации кодаопераций с плавающей точкой при наличии 80 х87 (или опциюкомпилятора командной строки -f87). Turbo C++ в этом случае скомпонует вашу программу с библиотекой FP87.LIB вместо EMU.LIB.

Получение кода без операций с плавающей точкой

При отсутствии в программе операций с плавающей точкой вы можете сэкономить немного времени компиляции, выбрав опцию генерации операций с плавающей точкой None ("отсутствуют") (или опцию компилятора командной строки -f-). Тогда Turbo C++ не будет выполнять компоновку ни с EMU.LIB, ни с FP87.LIB, ни с MATHx.LIB.

Опция быстрых вычислений с плавающей точкой

Turbo C++ имеет опцию быстрых вычислений с плавающей точкой (опция компилятора командной строки -ff). Выключить эту опцию можнопри помощи опции командной строки -ff-. Ее назначение состоит в выполнении некоторой оптимизации, противоречащей правильной семантике С. Например,

double x;

x = (float)(3.5*x);

Для вычисления по обычным правилам x умножается на 3.5, давая точность результата double,которая затем усекается до точности float, после чего x записывается какdouble. При использовании опции быстрых вычислений с плавающей точкой произведение типа long double преобразуетсянепосредственно в double. Поскольку лишь очень немногие программы чувствительны к потере точностипри преобразовании от более точного к менее точному типу с плавающей точкой, то данная опция является умолчанием.

Переменная операционной среды 87

При построении программы с эмуляцией 80x87, которая устанавливается по умолчанию, ваша программа станет автоматически проверять наличие 80х87 и использовать его, если он установлен в машине.

Существует ряд ситуаций, в которых вам может понадобиться отменить режим автоматического определения наличия сопроцессора по умолчанию. Например, вашасобственная исполняющая система можетиметь 80х87, но вам требуется проверить, будет ли программа работать так, как вы предполагали, в системебез соопроцессора. Либоваша программа предназначена дляработыв системе, совместимой с PC, но данная конкретная система возвращает логике автоматического определения наличия сопроцессора неверную информацию (либо при оссутствии 80х87 говорит, что он на месте, либо наоборот).

Turbo C++ имеет опцию для переопределения логики определения наличия сопроцессорапри загрузке программыж эта опция - соответствующая переменная операционной среды системы

87.

Переменная операционной среды 87 устанавливается по приглашению DOS при помощи команды SET:

C>SET 87=N

или

C>SET 87=X

Ни с какой стороны знака равенства не должно быть пробелов. Установка переменной операционной среды 87 в N (это значит "Нет") говорит загрузочному коду исполняющей системы о том,что вы не хотите использовать 80х87 даже в том случае, если он установлен в системе.

Установка переменной операционной среды в Y ("Да") означает, что сопроцессор на месте и вы желаете, чтобы программа его использовала.Программист должен знать следующее: !!! Если установить 87=Y, а физически 80х87 в системе не установлен, то система повиснет.

Если переменная операционной среды 86 была определена (в любоезначение), и вы желаете сделать ее неопределенной, введите на приглашение DOS:

C>SET=

Непосредственно после знака равенстванажмите Enter, и переменная 87 станет неопределенной.

Регистры и 80х87

Существует два момента, связанных с использованием регистров, которые вы должны учитывать при работе с плавающей точкой:

1. В режиме эмуляции 80Х87 циклический переход в регистрах, а также ряд других особенностей 80х87 не поддерживается.

2. Если вы смешиваете операции с плавающей точкой и встроенные коды на языке ассемблера, то при использовании регистров вы должны принимать некоторые меры предосторожности. Это связано с тем, что набор регистров 80х87 перед вызовом функции в Turbo C++ очищается. Вам может понадобиться извлечь из стека и сохранить регистры 80х87 до вызова функции, использующей сопроцессор, если вы не уверены, что свободных регистров достаточно.

Отмена обработки особых ситуаций

для операций с плавающей точкой -------------------------

По умолчанию программа на Turbo C++ в случае переполнения или деления наноль в операциях сплавающей точкой аварийно прерывается. Вы можете замаскировать эти особые ситуациидля операций с плавающей точкой, вызывая в main _control87 перед любой операцией с плавающей точкой. Например,

#include <floar.h>

main() (*

_control87(MCW_EM,MCW_EM);

...

*)

Вы можете определить особую ситуацию для операции с плавающей точкой, вызвав функции _status87 или _clear87. См. описания этих функций в Главе 1 Справочника по библиотеке.

Определенные математические ошибки могуттакже произойти в библиотечных функциях; например, при попытке извлечения квадратного корня из отрицательного числа. Поумолчанию в таких случаях выполняется вывод на экран сообщений об ошибке и возврат значения NAN (код IEEE "not-a-number -- "не-число"). Использование NAN скорее всего приведет далее к возникновению особой ситуации с плавающей точкой, которая в свою очередь вызовет , если она не замаскирована, аварийное прерывание программы. Если вы не желаете, чтобысообщение выводилось на экран, вставьте в программу соответствующую версию matherr.

#include <math.h>

int cdecl matherr(struct exception *e)

(*

return 1; /* ошибка обработана */

*)

Любое другое использование matherr для внутренней обработки математических ошибок недопустимо,так как она считается устаревшей иможет не поддерживаться последующими версиями Turbo C++.

Математические операции с комплексными числами

Комплексными называются числа вида x +yi, где x и yэто действительные числа, а i это корень квадратный из -1. В Turbo C++ всегда существовал тип

struct complex

(*

double x, y;

*);

определенный в math.h. Этот тип удобен для представления комплексных чисел, поскольку их можно рассматривать в качестве пары действительных чисел. Однако, ограничения С делают арифметические операции с комплексными числами несколько громоздкими. В С++ операции с комплексными числами выполняются несколько проще.

Для скомплексными числами в С++ достаточно включить complex.h. В complex.h для обработкикомплексных числе перегружены:

- все обычные арифметические операции

- операции потоков >> и <<

- обычные арифметические функции, такие как sqrt и log

Дополнительную информацию см. в описании класса complex в Справочнике по библиотеке.

Библиотека complex активизируется только при наличии аргументов типа complex. Таким образом, для получении комплексного квадратного корня из -1 используйте

sqrt(complex(-1))

а не

sqrt(-1)

Примером вычислений с комплексными числами служит следующая функция, выполняющая комплексное преобразование Фурье:

#include <complex.h>

// вычисление дискретного преобразования Аурье для

// a[0],...,a[n-1]

void Fourier(int n, complex a[], complex b[])

(*

int j,k;

complex i(0,1); // корень квадратный из -1

for (j = 0; j < n; ++j)

(*

b[j] = 0;

for (k = 0; k < n; ++k)

b[j] += a[k] * exp(2*M_PI*j*k8i/n);

b[j] /= sqrt(n);

*)

*)

Использование двоично-десятичной (BCD) математики

Turbo C++, также как и большинство прочик компьютеров и компиляторов, выполняет математические вычисления с числами в двоичном представлении (то есть в системе счисления с основанием 2). Это иногда путает людей, привыкших исключительно к десятичной математике (в системе счисления с основанием

10). Многие числа с точным представлением в десятичной системе счисления, такиекак 0.01,в двоичной системе счисления могут иметь лишь приближенные представления.

Двоичныечисла предпочтительныв большинстве прикладных программ, однако внекоторых ситуациях ошибка округления в преобразованиях меджу системами счисления с основаниями 2 и 10 нежелательна. Наиболее характерным случаев здесь являются финансовые или учетные задачи, где предполагается сложение центов. Рассмотрим программу, складывающую до 100 центов и вычитающую доллар:

#include <stdio.h>

int i;

float x =0.0;

for (i = 0; i < 100; ++i)

x += 0.01;

x -= 1.0;

print("100*.01 - 1 = %g\1",x);

Правильным ответом является 0.0, однако ответ, полученный данной программой, будет малой величиной, близкой к 0.0. При вычислении ошибка округления, возникающая во время преобразования 0.01 в двоичное число, накапливается. Изменение типа x на double или long double только уменьшаетошибкувычисления, но не устраняет ее вообще.

Для решения этой проблемы Turbo C++ предлягаетспецифичный для C++ типbcd (двоично-десятичный), объявленный в bcd.h. В случае двоично-десятичного представления число 0.01 будет иметь точное представление, а переменная x типа bcd даст точное исчисление центов.

#include <bcd.h>

int i;

bcd x = 0.0;

for (i = 0; i < 100; ++i)

x += 0.01;

x -= 1.0;

cout << "100*0.1 - 1 = " << x << "\n";

При этом необходимо учитывать следующие особенности типа bcd:

- bcd не уничтожает ошибку округления вообще. Вычисление типа 1.0/3.0 все равно будет иметь ошибку округления.

- Обычные математические функции, такие как sqrt и log, для аргументов с типом bcd перегружаются.

- Числа типа bcd имеют точность представления около 17 разрядов и -125 125 диапазон принимаемых значений от 1x10 до 1x10.

Преобразования двоично-десятичных чисел

bcd - это определяемый тип, отличный отfloat,doubleили long double;десятичная арифметика выполняется только когда хотя бы один операнд имеет тип bcd.

Важное замечание !

Для преобразования двоично-десятичногочисла обратно, к обычной системе счисления с основанием 2 (тип float, double или long double), служит функция-компонент real класса bcd;это преобразование не выполняется автоматически. real выполняет все необходимые преобразования к long double, который может быть затем преобразован к другим типам при помощи обычных средств С. Например,

bcd a = 12.1;

можно вывести при помощи любой из приводимых ниже строк кода:

double x = a; printf("a = %g", x);

printf("a = %Lg", real(a));

printf("a = %g", (double)real(a));

cout << "a =" << a;

Отметим,что посколькуprintfне выполняет контроль типа аргументов, спецификатор формата должен иметь L, если передается значение real(a) типа long double.

Число десятичных знаков

Вы можете задать, сколькодесятичных знаков должно участвовать в преобразовании из двоичного типа в bcd. Это число является вторым, опциональным аргументом в конструкторе bcd. Например, для преобразования $1000.00/7в bcd-переменную, округленную до ближайшего цента, можно записать:

bcd a = bcd(1000.00/7, 2)

где 2 обозначает два разряда после десятичной точки. Таким образом,

1000.00/7= 142.85714 bcd(1000.00/7, 2)= 142.860

bcd(1000.00/7, 1)= 142.900 bcd(1000.00/7, 0)= 142.000 bcd(1000.00/7, -1)= 140.000

bcd(1000.00/7, -2)= 100.000

Округление происходит по банковским правилам, что означает оаругление до ближайшего целого числа, причем в случае одинакового "расстояния" до ближайшего целого в прямую и обратную сторону округление выполняется в сторону четного. Например,

bcd(12.335, 2)= 12.34

bcd(12.245, 2)= 12.34

bcd(12.355, 2)= 12.36

Использование оперативной памяти Turbo C++

При компиляции Turbo C++ не генерирует каких-либо промежуточных структур данных на диске (Turbo C++ пишет на диск только .OBJ-файлы); между проходами он помещает промежуточные структуры данных в оперативную память. Вследствие этого вы можете получить сообщение"Out of memory...", что означает, что компилятору не хватает памяти.

Решение данной проблемы состоит в том, чтобы сделать ваши функции меньше по размеру, либо разбить на несколько частей файл с большими функциями. Можно также удалить из памяти ранее размещенные там резидентные программы, чтобы освободить больше памяти для использования Turbo C++.

Оверлеи (VROOMM)

Оверлеями называются части кода программы, разделяющие общую область памяти. Одновременно в памяти находятся только те части программы, которые в текущий момент нужны данной функции.

Оверлеи могут существенно снизить требования к выделяемой программе во время выполнения памяти. При помощи оверлеев можно создавать программы,значительно превышающие по размеру общую доступную память системы, поскольку одновременно в памяти находится лишь часть данной программы.

Работа программ с оверлеями

Программа управления оверлеями (VROOMM, или Virtual Run -time Object-Oriented Memory Manager) очень сложна; она выполняет за вас большую часть работы по организации оверлеев. В обычных оверлейных системах модули группируются в базовый и набор оверлейных блоков. Подпрограммы в данном оверлейном блоке могут вызывать подпрограммы из этого жеблока и из базового блока, но не из других блоков. Оверлейные блоки перекрываются друг с другом; т.е. одновременно в памяти может находиться только один оверлейный блок, и все они при активизации занимаютодин и тот же участок физической памяти. Общий объем памяти, необходимой длязапуска данной программы, определяется размером базового, плюс максимального оверлейного блока.

Эта обычная схема не обеспечивает достаточной гибкости. Она требует полного учета всехвозможных обращений между модулями программы и соответственной, планируемойвами,группировки оверлеев. Если вы не можете разбить вашу программу в соответствии со взаимозависимостями обращений между ее модулями, то вы не сможете и разбить ее на оверлеи.

Схема VROOMM совершенно иная. Она обеспечивает динамический свопинг сегментов. Базовым блоком свопинга является сегмент. Сегмент может состоять из одного или нескольких модулей. И что еще более важно, любой сегмент может вызывать любой другой сегмент.

Вся память делится на базовую область и область свопинга. Как только встречается вызов функции, котораяне находится ни в базовой, ни в областисвопинга, сегмент, содержащий вызываемую функцию, помещается в обдасть свопинга, возможно, выгружая оттуда при этом другие сегменты. Это мощное средство - подобное виртуальной программной памяти. От вас больше не требуется разбивать кодна статические, отдельные оверлейные блоки. Вы просто запускаете программу!

Что происходит, когдавозникает необходимость поместить сегмент в область свопинга? Если эта область имеет достаточно свободного места, то данная задача выполняется просто. Если же нет, то из области свопинга должно быть выгружено один или более сегментов, чтобы искомая свободнаяобласть освободилась.Как выбрать сегменты для выгрузки? Действующий здесь алгоритм очень сложен. Упрощенная версия его такова: если в области свопинга имеется неактивный сегмент,то для выгрузки выбираетсяон. Неактивными считаются сегменты, в которых в текущий момент нет выполняемых функций.В противном случае берется активный сегмент. Удаление сегментов из памяти продолжаетсядо тех пор, пока в области свопинга не образуется достаточно свободнойпамятидля размещения там требуемогосегмента. Такой метод называется динамическим свопингом.

Чем больше памяти выделено для области свопинга, тем лучше работает программа. Область свопинга работает как кэшпамять: чем больше кэш, тем быстрее работает программа.Наилучшие значения размера области свопинга определяются размерами рабочего множества данной программы.

После загрузки оверлеяв память он помещается в оверлейный буфер, который расположен в памяти между сегментом стека и дальней кучей. По умолчаниюразмероверлейного буфера вычисляется и устанавливается при загрузке программы, но его можно изменить при помощи глобальной переменной _ovrbuffer. Еслидостаточный размер памяти недоступен, то появляется либо сообщение об ошибке DOS ("Program too big to fit in memory"

- "Программа слишком велика для имеющейся памяти"), либо сообщение кода загрузки С ("Not enough memmory to run program").

Важной опцией программы управления оверлеями являетсяего способность при удалении моделей из оверлейного буфера выполнять их свопинг с дополнительной расширенной памятью. Следующий раз, как только данный модуль понадобится, он в этом случае будет не считан с диска, а просто скопирован из этой памяти.Это существенно ускоряет свопинг.

При использовании оверлеев память распределяется,как показано на следующем рисунке:

Модель MEDIUM Модель LARGE

\! класс CODE \! Резидентный \! класс CODE \!

\! \! код \! \!

--\!----------------\! \!----------------\!

Эти сегменты \!\!класс OVRINFO\!Данные для\!класс OVRINFO\! генерируются \! \! \! управления \! \! компоновщиком \! \! \! оверлеями \! \! автоматически-\! \!----------------\! \!----------------\!

\! \! класс STUBSEG \! Один сегмент \! класс STUBSEG \! \! \! \! stub для \! \!

\! \! \! каждого \! \!

\! \! \! оверлейного \! \!

\! \! \! сегмента \! \!

--\!----------------\! ------------ \!----------------\!

\! _DATA \! \! _DATA \!

Ближняя куча \! класс DATA \! \! класс DATA \! и стек разделяют \! \! \! \!

сегмент данных \!ближняя куча\!Отдельный\!--------------\! \! ^ \!сегмент \! ^ \!

\! | стек \!стека \! | стек \!

\!----------------\! ------------ \!----------------\!

\!оверлейный буфер\! \!оверлейный буфер\!

\!(распределяется \! \!(распределяется \!

\! при загрузке) \! \! при загрузке) \!

\!----------------\! ------------ \!----------------\!

\! | дальняя \! \! | дальняя \!

\! v куча \! \! v куча \!

\! \! \! \!

Модель HUGE

Резидентный \! класс CODE \! код \! \!

-- \!----------------\!

Эти сегменты \! Данные для \! класс OVRINFO \!

генерируются \! управления \! \!

компоновщиком \! оверлеями \! \!

автоматически-\! \!----------------\!

\! Один сегмент \! класс STUBSEG \!

\! stub для \! \!

\! каждого \! \!

\! оверлейного \! \!

\! сегмента \! \!

-- ------------ \!----------------\!

. . . Несколько \!----------------\!

сегментов \!----------------\!

данных \!----------------\!

\!----------------\!

Отдельный \!----------------\! сегмент \! ^ \!

стека \! | стек \!

------------ \!----------------\! \!оверлейный буфер\! \!(распределяется \!

\! при загрузке) \!

------------ \!----------------\! \! | дальняя \!

\! v куча \!

\! \!

Рис.4.9 Распределение памяти для оверлейных структур

Использование преимуществ использования оверлеев Turbo C++

Для полного использования преимуществ оверлейных структур, создаваемых Turbo C,

- Минимизируйте резидентный код (резидентные библиотеки исполняющей системы, обработчики прерываний и драйверы устройств).

- Установите размер оверлейного пула таким образом, чтобы добиться наиболее комфортных условий для создаваемой программы (начните со 128К и регулируйте этот размер вверх и вниз, пока не установите желаемое соотношение между бустродействием и размером программы.

- Подумайте об универсальности и многосторонности создаваемого кода: воспользуйтесь преимуществами оверлейной структуры и обеспечьте поддержку обработки специальных случаев, интерактивную справочную систему по программе и прочие не рассматриваемые здесь средства, являющиеся достоинствами с точки зрения конечного пользователя.

Требования

При создании оверлеев следует помнить несколько простых правил, а именно:

- Минимальная часть программы, которая может быть выделена в качестве лверлея, это сегмент.

- Прикладные программы с оверлейной структурой должны иметь одну из трех следующих моделей памяти: medium, large или huge; модели tiny, small и compact оверлеи не поддерживают.

- Перекрывающиеся сегменты подчиняются обычным правилам слияния сегментов. То есть, в одном и том же сегменте может участвовать несколько .OBJ- файлов.

Генерирование оверлеев во время компоновки полностью независимо от управления сегментами во время исполнения программы; компоновщик не включает автоматически каких-либокодовдля управления оверлеями. Действительно, с точки зрения компоновшика программа управления оверлеями является просто одним из подлежащих компоновке участков кода. Единственное предположение, которое делает компоновщик, состоитв том, что программа управления оверлеями принимает вектор прерываний (обычно INT 3FH), через который происходитуправление динамической загрузкой. Такой уровень прозрачности упрощает создание пользовательских программ управления оверлеями, наилучшим образом управляющих требованиям конкретной прикладной программы.

Использование оверлеев

Для создания программы с оверлейной структурой все ее модули должны компилироваться с включенной опцией компилятора -Y. Для того, чтобы сделать оверлейным конкретный модуль, его следует компилировать с опцией -Yo. (-Yo автоматически включает опцию -Y).

Опция -Yo распространяется навсе модули ибиблиотеки, следующие за ней в командной строке TCC. Отменить ее можно, задав -Yo-.Эти две опции являются единственными опциями командной строки, которые могут следовать после имен файлов. Например,для того,чтобы сделатьоверлейным модуль OVL.C, но не библиотеку GRAPHICS.LIB, можно использовать любую из следующих командных строк:

TCC -ml - Yo ovl.c -Yo- graphics.lib

или

TCC -ml graphics.lib -Yo ovl.c

Если при запуске TLINK явно задана компоновка файла .EXE, то в командной строке компоновщика должна быть задана опция/o. Использование опции /o описано в разделе TLINK главы 5, "Утилиты",

Руководства пользователя.

Пример оверлейной структуры

Предположим, вы хотите иметь оверлейную структуру в программе, состоящейиз трех модулей: MAIN.C, O1.C и O2.C. Оверлеями должны являться модули O1.C и O2.C. (MAIN.C содержит зависящие оттекущего времени подпрограммы иобработчики прерываний ипотому должна оставаться резидентной). Предположим, что данная программа использует модель памяти large.

Следующая команда позволяет выполнить данную задачу:

TCC -ml -Y main.c -Yo o1.c o2.c

В результате получится выполняющийся файл MAIN.EXE с двумя оверлеями.

Организация оверлеев в интегрированной среде разработки (IDE)

___________________________________________________________

Для организации оверлейных модулей в условиях интегрированной среды разработки следует выполнить шаги:

1. Войти в диалоговое поле Options \! Compiler \! Code Generation и установить опцию Overlays On.

2. Войти в Options \! Linker и установит опцию Overlay On.

3. В менеджере проекта используйте элемент Options для задания каждого модуля, который должен войти в оверлей.

Первый шаг представляет собойэквивалент интегрированной среды разработки опции -Y компилятора командной строки. Если не установить данную опцию в состояние on, то нельзя использовать и две указанных далее опции. Вторая опция управляет тем, должна ли данная информация озадании оверлеев использоваться во время компоновки в IDE. Переведя эту опцию в состояние off, вы можете тем самым глобальноотменить создание ооверлеев,не выполняя перекомпиляцию и не изменяязначений индивидуальных установок модулей в менеджере проекта. Опция на третьем шаге управляет тем, какие модули войдут в оверлеи, а какие останутся фиксированными. Эта опция похожа на опцию командной строки -Yo.

Для построения .EXE-файла с оверлеями скомпилируйтевсе модули с опцией Code Generation \! Overlays On(сперва убедитесь, что выбрана опция Options \! Full Menus On).

Ни одиниз входящих в оверлей модулей никогда не должен изменять умолчание имени класса кода (Code Class). Интегрированная среда позволяет изменить набор входящих в оверлеи модулей, не заботясь о рекомпиляции. Это возможно (с текущей информацией об .OBJ-файлах) только при условии, что оверлеи сохраняют имена класса кода по умолчанию.

Разработка программ с перекрытиями

Этот раздел содержит важные сведения о разработке программ с перекрытиями. Тщательно изучите его, поскольку некоторые рассматриваемые здесь вопросы жизненно важны для создания прикладных программ сперекрытиями, имеющих высокие характеристики.

Требование дальних (far) вызовов

При компиляции оверлейного модуля выдолжны использовать большую модель памяти (medium, large или huge). При всяком вызове функции из оверлейного модуля вы обязаны гарантировать, что все активные в текущий момент функции являются дальними.

Вы обязаны компилировать все оверлейные модули сопцией- Y, что обеспечит оверлейную структуру генерируемого кода.

Важное замечание !

Невыполнение требования дальних вызовов в оверлейной программе приведет при выполнении программы к непредсказуемым и возможно, катастрофическим результатам.

Размер буфера

Размер оверлейного буфера по умолчанию в два раза превышает размер самого большого оверлея. Для большинства прикладных программ такое умолчание вполне адекватно. Одако же, представим себе ситуацию, когдакакая-либо функция программыреализована несколькими модулями, каждый из которых является оверлейным. Если общий размер этих модулей превышает размер оверлейного буфера, то если модули часто вызывют друг друга, это приведет к большому числу свопингов.

Очевидно, что решение здесь заключается в увеличении размера оверлейного буфера до таких размеров, чтобы в любой момент времени в нем помещались все часто вызывающие друг друга оверлеи. Это можно сделать, установив через глобальную переменную _ovrbuffer требуемый размер в параграфах. Например, для установки размера оверлейного буфера равным 128К, включите вваш код следующий оператор:

unsigned _ovrbuffer = 0x2000;

Общей формулы для определения идеального размера оверлейного буфера не существует. Turbo Prifiler фирмы Borland поможет определить необходимое значение. Если вы не располагаете данным продуктом, то найти размер буфера вам поможет понимание прикладной задачи и немного зкспериментирования.

В каких случаях не следует создавать оверлейные структуры

Не создавайте оверлейных модулей, содержащихобработчики прерываний, а также в случаях небольших или критичных к быстродействию программ. Вследствиене-реентерабельной природы операционнойсистемы DOSмодули, которые могут вызываться функциями прерываний, не должны быть оверлейными.

Программа управления оверлеями Turbo C++ полностью поддерживаетпередачу оверлейныхфункций какаргументов, присвоение иинциализацию переменных типауказателя функции, адресующих оверлейные функции, а также вызов оверлейных подпрограмм через указатели функций.

Отладка оверлеев

Большинство отладчиков либо имеет весьма ограниченные средства отладки программ с оверлейной структурой, либо вообще не имеет таких средств. Иначе дело обстоит синтегрированным со средой разработки отладчиком TurboC++ и отладчиком автономным отладчиком Turbo Debugger. Обаэти отладчика полностью поддерживают пошаговую отладку и установку точек прерывания в оверлеях совершенно прозрачным длявас способом. Благодаря использованию оверлеев вы имеете возможность легко разрабатывать и отлаживать громоздкие прикладные программы - как в интегрированной среде, так и при помощи Turbo Debugger.

Внешние (external) подпрограммы в оверлеях

Подобно обычнымфункциям С, внешние (external) подпрограммы на языке ассемблера должны подчиняться некоторым правилам, чтобы хорошо работать с программой управления оверлеями.

Если подпрограмма на языке ассемблера выполняет вызов любой оверлейной функции, то такая подпрограмма должна иметь объявление FAR и должна устанавливать стековый фрейм при помощи регистра BP. Например, если OtherFunc это оверлейная функция в другом модуле, и ее вызывает подпрограмма на языке ассемблера ExternFunc, то тогда ExternFunc должна быть FARи устанавливать стековый фрейм, как показано ниже:

ExternFunc PROC FAR push bp ;сохранить bp

mov bp,sp ;установить стековый фрейм

sub sp,LocalSize ;распределить локальные переменные

...

call OtherFunc ;вызов другого оверлейного модуля

...

mov sp,bp ;освобождение локальных переменных

pop bp ;восстановление BP

RET ;возврат

ExternFunc ENDP

где LocalSize - это размер локальных переменных. Если LocalSize равен нулю, вы можете опустить две строки, распределения и освобождения локальных переменных, но ни в коем случае нельзя опускать установку стекового фрейма BP, даже если аргументов и переменных в стеке нет.

Эти требования остаются теми же в случае, когда TxternFunc делает косвенные ссылки наоверлейные функции. Например, если OtherFunc вызывает оверлейные функции, носама не является оверлейной, то ExternFuncдолжнабыть FAR и также должна устанавливать стековый фрейм.

В случае, когда яссемблерная подпрограмма не делает ни прямых, ни косвенных ссылок на оверлейные функции, то специальные требования отсутствуют; подпрограмма на языке ассемблера может быть объявлена как NEAR. Она не обязана устанавливать стековый фрейм.

Оверлейные подпрограммына языке ассемблеране должны создавать переменные в кодовом сегменте, поскольку все изменения, внесенные в оверлейный кодовый сегмент, теряются при освобождении оверлея. Подобним же образом, указатели объектов, расположенных в оверлейных сегментах,не сохраняют достоверность после вызова других оверлеев, поскольку программа управления оверлеями свободно перемещает и освобождает оверлейные кодовые сегменты в памяти.

Свопинг

Если в системекомпьютера установлена дополнительная или расширенная память, вы можете сообщить программе управления оверлеев, что тот должен использовать ее при свопинге. В этом случае при удалении модуля из оверлейного буфера (когда туда требуется загрузитьновый модуль,а буфер полон) программа управления оверлеямиможет поместить удаляемый модуль вэту память. При любой последующей загрузке этого модуля экономится время за счеттого, что модуль перемещается в памяти, а не считывается с диска.

В обоихслучаях есть две возможности: программа управления оверлеями может либо обнаруживать наличиедополнительнойили расширенной памяти самостоятельно и затем брать на себя управление этой памятью, либо использовать уже обнаруженную и распределенную часть такой памяти. В случае расширенной памяти обнаружение памяти не во всех случаях выполняется удачно, поскольку многие программы кэширования памяти и программы организации виртуального диска могут использовать эту память, не делая об этом никаких отметок. Чтобы избежать этих проблем, выдолжнысообщить программе управления оверлеями начальный адрес расширенной памяти и какой участок ее можно безопасно использовать.

Дополнительная память (EMS)

Свопинг с дополнительной памятью инициализируется функцией _OvrInitEms. Вот ее прототип:

extern int far _OvrInitEms

(*

unsigned emsHandle,

unsigned emsFirst,

unsigned emsPages

*)

_OvrInitEms и _OvrinitExt определены в dos.h

Если параметр emsHandleравен нулю, программа управления оверлеями проверяет наличие дополнительной памяти и распределяет ее количество (если может), достаточное для размещения там всех оверлеев, минус размер оверлейногобуфера. В противном случае emsHandle должен быть допустимым логическим номером EMS, emsFirst - первой используемой EMS страницей, а emsPages - числом доступных программе управления оверлеями страниц. Если дополнительная память доступна, то данная функция возвращает 0.

Расширенная память (Ext)

Свопингс расширеннойпамятью инициализируется функцией _ OvrinitExt). Вот ее прототип:

extern int far -OvrininExt

(*

unsigned long extStart,

unsigned long extLength

*);

Если параметр extStart равен нулю, то программа управления оверлеями проверяет наличие расширенной памяти. Если это возможно, то для свопинга отводится ее участок, равный сумме всех оверлеев, минус размер оверлейного буфера. Впротивном случае extStart содержит начало для использования расширенной памяти, с extLength байт, доступных для использования программой управления оверлеями. Если extLength равна нулю, то программа управления оверлеями может использовать всю расширеннуюпамятьс адресами, старшимичем extStart. Данная функция возвращает 0, если расширенная память доступна. _OvrinitExt определена в dos.h.

Важное замечание !

Использование расширенной памяти не стандартизовано. Хотя программа управленияоверлеями и пробует применить все известные методы для определения размера ужеиспользованнойрасширенной памяти, эту функцию следует применять осторожно. Например, если у вас в системе установлена программа кэширования жесткого диска, использующая 2 Мб оперативной памяти (и расширенной памяти в том числе), то можно заставить программу управления оверлеями занять остальную часть расширенной памяти при помощи вызова:

if (_OvrinitExt (1024L * (2048 + 1024), OL))

puts ("Доступная расширенная память для свопинга оверлеев отсутствует");

Глава 5 Видео функции

Turbo C++ поставляетсяс полной библиотекойграфических функций, позволяющих создание экранных графиков и диаграмм. Данная глава содержит краткое описание видео режимов и окон. Затем объясняется,как программировать в текстовом играфическом режимах.

Видео функцииTurboC++ аналогичны соответствующим подпрограммамв Turbo Pascal. Если вы не знакомы с методами управления экранными режимами вашего PC или создания и управления окнами и графическими окнами, потратьте несколько минут и прочтите краткое изложение этих вопросов.

Несколько слов о видео режимах

Ваш компьютер обязательно имеет некоторый видео адаптер. Это может быть Монохромный дисплейный адаптер (MDA) для базового (только текстового) дисплея, либо это может быть графический адаптер, например Цветной графическийадаптер (CGA), Улучшенный графический адаптер (EGA), либо монохромный графический адаптер Hercules. Каждый из этих адаптеров может работать в нескольких режимах; режим определяет величину экрана - 80 или 40 символов в строке (только в текстовом режиме), разрешающую способность экрана (только в графическом режиме) и тип дисплея (цветнойили черно-белый).

Рабочий режим экрана определяется, когда ваша программа вызывает одну из функций определения режима (textmode, Initgraph или setgraphmode).

- В текстовом режиме экран компьютера разделен на ячейки (80 или 40 столбцов в ширину и 25, 42 или 50 строк по высоте). Каждая ячейка состоит из аттрибута и символа . Символ представляет собой имеющий графическое отображение ASCII-символ, а аттрибут задает, каким образом данный символ будет выведен на экран (его цвет, яркость, и т.д.). Turbo C+ + предоставляет полный набор подпрограмм для манипулирования текстовым экраном, для вывода текста непосредственно на экран и управления аттрибутами ячеек.

- В графическом режиме экран компьютера делится на пиксели; каждый пиксель представляет собой отображение на экране одной точки. Число пикселей на экране (т.е. его разрешающая способность) зависит от типа подключенного к вашей системе видео адаптера и режима, в который установлен этот адаптер. Для получения на экране графических изображений Turbo C++ предоставляет библиотеку графических функций: вы можете создавать на экране линии и формы, заполненные шаблонами замкнутые области, а также управлять цветом каждого пикселя.

В текстовом режиме позиция верхнего левого угла экрана определяетсякоординатами (1,1),где x-координата растет слева -направо, а y-координата растет сверху-вниз. В графическом режиме позиция верхнего левого угла определяется координатами (0,0), с теми же направления возрастания координат.

Несколько слов о текстовых и графических окнах

Turbo C++ обеспечивает функции для создания окон и управления ими в текстовом режиме (и графических окон в графическом режиме). Если вы не знакомыс текстовыми и графическими окнами, ознакомьтесь со следующим кратким их изложением. Функции Turbo C++, позволяющие управлять текстовыми и графическими окнами, описаны нижев разделах "Программирование в текстовом режиме" и "Программирование в графическом режиме".

Что такое окно ?

Окно представляет собой прямоуголтную область,

определенную на видео экране вашего PC, когда он находится в

текстовом режиме. Когда ваша программа выполняет вывод на

экран, то область вывода будетв таком случае ограничена активным окном. Остальная часть экрана (вне окна) остается бе изменений.

По умолчанию размер окна равен всему экрану. Ваша программа можетизменить данное умолчание полноэкранного текстового окна на текстовое окно, меньшее чем полный экран (при помощи функции window). Эта функция задает позицию окна в экранных координатах.

Что такое графическое окно ?

В графическом режиме вы также можете определить некоторую прямоугольнуюобласть экрана PC; эта область называется графическим окном. Когда ваша графическаяпрограмма выполняет вывод рисунков и т.д., графическое окно действует каквиртуальный экран. Остальная часть экрана (вне графического окна) остается без изменений. Определить графическое окно можно через экранные координаты, вызвав функцию setviewport.

Координаты

За исключением функций определения текстовых играфических окон,все остальныефункции, как текстового, так и графического режимов, даются в локальных координатах активного текстовогоили графческого окна, а не в абсолютных экранных координатах. При этом верхний левый угол текстового окна будет являться началом координат (1,1); в графическомрежиме начало координат графического окна будет равно (0,0).

Программирование в текстовом режиме

В данном разделе приводится краткоеизложение функций, используемых в текстовом режиме. Более подробную информацию об этих функциях см. в Главе 1, "Библиотека исполняющей системы" В

Справочнике по библиотеке.

В Turbo C++ пакет функций прямого ввода/выводана консоль (cprintf, cputs и т.д.) обеспечивает высококачественный вывод текста, управление окнами, позиционирование курсора и управление аттрибутами видео изображений. Всеэти функции являются частью стандартных библиотек Turbo C++; они имеютпрототипы в файле заголовка conio.h.

Функции консольного ввода/вывода

Функции текстового режима TUrbo C++ работают в любом из шести возможных текстовых видео режимов.Режимы, доступные в вашей системе, зависят от типа видео адаптера и монитора системы. Текущий текстовый режим задается вызовом textmode. Мы объясним, как использовать эту функцию, ниже в данной главе, и кроме того, она описана в Главе 1 Справочника по библиотеке.

Функции текстового режима делятся на четыре отдельные группы:

- вывода и манипулирование текстом

- управления окнами и режимом

- управления аттрибутами

- запроса состояния

Эти четыре группыфункций длятекстового режима рассматриваются в следующих четырех разделах:

Вывод и манипулирование текстом

Ниже перечислены функции вывода и манипулирования текстом в текстовом режиме:

Запись и чтение текста:

cprintfПосылает на экран форматированный вывод.

cputsПосылает на экран строку.

getcheСчитывает символ с эхо-отображением его на экране

putchПосылает на экран отдельный символ.

Манипулирование текстом (и курсором) на экране:

clreolСтирание от курсора до конца строки.

clrscrСтирание текстового окна.

dellineУдаление текущей строки курсора.

gotoxyПозиционирование курсора.

InslineВставка пустой строки под текущей позицией курсора.

movetextКопирование текста из одной области экрана на другую.

Пересылка блоков текста между памятью и экраном:

gettextКопирование текста из области экрана в память.

puttextКопирование текста из памяти в область экрана.

По умолчанию ваши программы экранного вывода работают с полноэкранным текстовым окном, поэтому вы можете в них сразу же начинать писать, читать и манипулировать текстом без каких-либо предварительных установок режима. Записьтекста на экран выполняется при помощи консольных функций прямого вывода cprintf, cputs и putch, а ввод с консоли с эхо-отображением символовнаа экране выполняется функцией getche. Циклический переход текста по экрану определяется глобальной переменной -wscroll. Если _wscroll равна1, тотекст при достиженииконца строки переходит на следующую строку экрана, причем при необходимостивыполняется вертикальный скроллинг. Если _wscroll равен 0, то текст переходит на ту же самую строку, и скроллинг невыполняется. По умолчанию _wscroll равна 1.

После того, как ваш текст выведен на экран, вы можете стереть активное окно при помощи clrscr, либо стереть часть строки от текущей позиции курсора при помощи clreol, либо удальть целую строку при помощи delline, либо вставить пустую строку при помощи insline. Трипоследние функции работают относительно текущей позиции курсора; перемещение курсора в желаемую позицию выполняется при помощи gotoxy. Вы можете также скопировать целый блок текста из одной прямоугольной области в другую при помощи movetext.

Имеется также функция копирования прямоугольной области текста с экрана в память gettext и обратная функция копирования текста из памяти на экран (в любую позицию) puttext.

Управление окнами и режимом

Существует две функции управления окнами и режимом:

textmode Устанавливает текстовый режим экрана.

window Определяет окно текстового режима.

Функция textmode позволяет устанавливать для экрана один из нескольких текстовыхвидео режимов(эта возможность ограничена только типами монитора и адапрера, установленных в вашей системе. Функция инициализирует экран как полноэкранное текстовое окно в конкретном заданном режиме и очищает экран от любых оставщихся на нем текстов или изображений.

Когда экран находится в текстовом режиме, вы можете выполнять полноэкранныйвывод на него, либоустановить для вывода часть экрана - окно- в которое ваша программаи будет выполнять дальнейший вывод текста. Для создания текстового окна следует вызвать функцию window, задав область на экране, которую это окно будет занимать.

Управление аттрибутами

Ниже кратко перечислены функции управления аттрибутами видео изображений в текстовом режиме:

Установка аттрибутов переднего плана и фона:

textattr Одновременная установка (аттрибутов) цветоа

переднего плана и фона.

textbackground Установка (аттрибута) цвета фона.

textcolor Установка (аттрибута) цвета переднего плана.

Модификация яркости:

highvideo Установка повышенной яркости текста.

lowvideo Установка низкой яркости текста.

normvideo Установка обычной яркости текста.

Функцииуправления аттрибутами устанавливают текущий аттрибут, представляющий собой 8-битовое значение. Четыре младших бита аттрибута задают цвет переднего плана, следующие три бита задают цвет фона, а старший бит задает "мигание" изображения, для которого установлен данный аттрибут.

Вывод всех последующих текстов выполняется с использованием текущего аттрибута. Благодаря функциям управления аттрибутами вы можете устанавливать цвета фона и переднего плана (символов)как порознь (textbackground и textcolor), так и объединяя спецификации этих цветов в одном обращении к textattr. Вы можете задавать также аттрибут мигания переднегоплана (т.е. собственно выводимых символов). Большинство цветных мониторов в цветных режимах дает истинные заданные цвета. Не-цветные мониторы могут преобразовывать некоторые изэтих аттрибутов или все аттрибуты в различные монохроматические оттенки или другие визуальные эффекты,как например, жирный шрифт, подчеркивание, инверсное изображение и т.д.

Вы можете также переопределить для переднего плана изображения яркость цветов вывода при помощи функции lowvideo (которая выключает бит повышенной яркости отображения символов). Либо наоборот, вы можете изменить яркость на повышенную при помощи функции highvideo (которая включает бит повышенной яркости). Когда выделение яркостьюбольшене требуется,можно восстановить исходную установку яркости при помощи функции normvideo.

Запрос состояния

Ниже кратко перечислены функции, при помощи которых ваша программа может сделать запрос состояния видео параметров:

gettextinfo Заполняет структуру text_info информацией о

текущем текстовом окне.

wherex Дает x-координату ячейки экрана, в которой в

текущий момент находится курсор.

wherey Дает y-координату ячейки экрана, в которой в

текущий момент находится курсор.

Функции консольного ввода/вывода Turbo C++ включают в себя несколько специальных функций запроса состояния. При помощи этих функций вы можете получить достеп к информации о текущем текстовом режиме и текущей позиции курсора в этом окне.

Функция gettextinfoзаполняет структуру text_info (определенную в conio.h) подробными даннымио текстовом окне, включая:

- текущий видео режим

- позиция окна в абсолютных экранных координатах

- размеры окна

- текущие цвета переднего плана и фона

- текущая позиция курсора

Иногда вам нужны только некоторые из этих деталей. Вместо обращения к полной информации о данном текстовомокне можно отдельно получить сведения о текущей позиции (относительно начала окна) курсора с помощью функций wherex и wherey.

Форма курсора

Для изменения способа представления курсора служит новая функция _setcursortype. Она принимает значения _NOCURSOR, которая вообще отменяет курсор, _SOLIDCURSOR, которая дает курсор в виде сплошного прямоугольничка и _NORMALCURSOR, которое соответствует обычному курсору в форме подчеркивания.

Текстовые окна

По умолчанию текстовое окно имеет размервсего экрана;это умолчание можно изменить, создав окно, по размеру меньше экрана, с помощью функции window. Текстовые окна могут содержать до 50 строк и от 40 до 80 столбцов.

Начало координат окна(точка, от которой отсчитываются координаты окна) в Turbo C++ лежит вверхнем девомуглу окна. Координаты верхнего левого угла окна равны (1,1); координаты правого нижнего окна полноэкранного окна равны при 80столбцах и 25 строках (80,25).

Пример

Предположим, у вас имеется 100%-совместимая с PC система, находящаяся в текстовом режиме с 80 столбцами, ивы желаете создать окно. Верхний левый угол окна должен иметь экранные координаты (10.8), а нижний правый - (50,21). Для этого требуется вызвать функцию window:

window(10, 8, 50, 21);

Теперь, создав текстовое окно, вы можете поместить курсор в позицию окна (5,8) и вывести, начиная с этойпозиции, некоторый текст с использованием gotoxy и cputs.

gotoxy(5, 8);

cputs("С днем рождения, Френк Борланд");

Следующий рисунок иллюстрирует сказанное.

Столбец 1 экрана

\!

Строка 1--xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx экрана x x

x x

x x

x x

x x

x x

Строка 1--x --- xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx x окна x x x x

x x x x

x x С днем рождения, Френк Борланд x x

x x x x

Строка 14-x---- xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx x окна x x

x \! \! x

x \! \! x

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx-Строка \! \! \! 25

\! \! \! экрана

\! \! \!

Столбец 1 Столбец 41 Столбец 80 окна окна экрана

Рис.5.1 Окно в текстовом режиме 80x25 Тип text_mode

Вы можете перевести свой монитор в один из семи текстовых режимов PC, вызвав для этогофункцию textmode. Определяемый в conio.h перечислимый тип text_mode позволяет использовать в качестве аргумента режима, задаваемого при вызове text_mode, любое символическое имя, определенное для данного перечислимого типа, вместо "сырых" номеров режимов. Однако, чтобы воспользоваться данными симвоическими константами, следует ввести:

#include <conio.h>

в исходный код программы.

Числовые и символические значения, определенные в text_ mode, приводятся ниже:

-----------------------------------------------------------

СимволическаяЧисловое

константазначение Текстовый видео режим

LASTMODE -1 Предыдущий текстовый режим

BW40 0 Черно-белый, 40 столбцов

C40 1 16 цветов, 40 столбцов

BW80 2 Черно-белый, 80 столбцов

C80 3 16 цветов, 80 столбцов

MONO 7 Монохромный, 80 столбцов

C4350 64 EGA, 80x43; VGA, 80x50 строк

Например, следующие вызовы textmode помещаютваш цветной монитор в указанный рабочий режим:

textmode(0) Черно-белый, 40 столбцов

textmode(BW80) Черно-белый, 80 столбцов

textmode(c40) 16 цветов, 40 столбцов

textmode(3) 16 цветов, 80 столбцов

textmode(7) Монохромный, 80 столбцов

textmode(C4350) EGA, 80x43; VGA, 80x50 строк

После вызова textmode с режимомC4350 следуетпри помощи функции settextinfo задать число строк экрана.

Цвета текста

Подробную информацию о том, как хранятся аттрибуты ячеек, см. в описании textattr в Главе 1 Справочника по библиотеке.

Когда символ занимает ячейку, цвет этого символа называется цветом переднего плана; цвет оставшейся части ячейки называется цветом фона.Цветные мониторы с цветными видеоадаптерами могут выводить до 16 различных цветов; монохромные мониторы заменяют цветаразличными визуальными аттрибутами (яркость, подчеркивание, инверсное отображение и т.д.).

Включаемый файл conio.h определяет вместо различных цветов символические имена. При использовании этих символических констант вы должны включить в исходный код conio.h.

В следующей таблице приводятся эти символические константы и соответствующие им числовые значения. Отметим, что только первые восемь цветов являются доступными и для переднего плана, и для фона; последние 8 цветов (номера 8 - 15) доступны исключительно для переднего плана (собственно символов).

-----------------------------------------------------------

Символическая Числовое Передний план

константа значение или фон?

BLACK 0 Оба

BLUE 1 Оба

GREEN 2 Оба

CYAN 3 Оба

RED 4 Оба

MAGENTA 5 Оба

BROWN 6 Оба

LIGHTGRAY 7 Оба

DARKGRAY 8 Только передний план

LIGHTBLUE 9 Только передний план

LIGHTGREEN 10 Только передний план

LIGHTCYAN 11 Только передний план

LIGHTRED 12 Только передний план

LIGHTMAGENTA 13 Только передний план

YELLOW 14 Только передний план

WHITE 15 Только передний план

BLINK128 Только передний план

Если выжелаете, чтобы символ мигал, добавьте к аргументу переднего плана символическую константу BLINK(числовое значение 128).

Высокоскоростной вывод: переменная directvideo

Пакет консольных функциий ввода/вывода Turbo C++ включает переменную directvideo. Эта переменная управляет тем,выполняется ли вывод на консоль из вашей программы непосредственно в оперативную память дисплея (directvideo =

1), либо направлфется туда через вызовы BIOS (directvideo =

0).

По умолчанию значение directvideo = 1 (консольный вывод направляется непосредственно в память дисплея). В целом, работа непосредственно с дисплейной памятью ускоряет вывод, но для этого требуется 100% совместимость вашей машины с IBM PC.Ваша видео аппаратура должна быть идентичнадисплейным адаптерам IBM. Установка directvideo=0 позволит вам работать на любой машине с IBM-совместимым BIOS, но вывод на консоль будет несколько замедлен.

Программирование в графическом режиме

В данном режиме приводится краткое изложение функций, используемых в графическом режиме. Более подробная информация об этих функциях находится в Главе 1 Справочника по библиотеке.

Turbo C++ имеет отдельную библиотекус более чем 70 графическими функциями, начиная от функций высокого уровня (таких как setviewport, bar3d и drawpoly) и кончая бит-ориентированными функциями (ипа getimage иputimage). Графическая библиотека поддерживает многочисленные стили линий и заполнителей, а также предоставляютвам различныетекстовые шрифты, которые вы можете изменять по размерам, способу выравнивания, а также ориентировать их либо по горизонтали, либо по вертикали.

Эти функции находятся в библиотечном файле

GRAPHICS.LIB, а их прототипы - в файле заголовка graphics.h. Кроме этих двух файлов, в состав графического пакета входят драйверы графических устройств (файлы *.BGI) и символьные шрифты (*.CHR-файлы).;эти дополнительные файлы рассматриваются в следующих разделах.

Для использования графических функций:

- При работе в интегрированной среде переключите Full menus в состояние on и выберите Options \! Linker \! Graphics Library. При создании программы компоновщик автоматически выполнит компоновку графической библиотеки Turbo C++.

- Если вы используете TCC.EXE, вы должны в командной строке указать GRAPHICS.LIB. Например, если ваша программа, MYPROG.C, использует графику, то командная строка TCC должна иметь вид:

tcc myprog graphics.lib

Важное замечание !

Поскольку графические функциииспользуют указатели far, графика в случае модели рамяти tiny не поддерживается.

Графическая библиотека только одна и не имеет версий по моделям памяти (по сравнению со стандартными библиотеками CS.LIB, CC.LIB, CM.LIB и т.д., которые зависят от используемой модели памяти). Каждая функция в GRAPHICS.LIB является far (дальней) функцией, а графические функции, использующие указатели работают с дальними указателями. Для правильной работы графических функций требуется директива #include graphics.h вкаждом использующем graphics модуле.

Функции библиотеки graphics

Графические функции Turbo C++ делятся на несколько категорий:

- управления графической системой

- черчения и заполнения

- манипулирования экранами и графическими окнами

- вывода текстов

- управления цветами

- обработки ошибок

- запроса состояния

Управление графической системой

Ниже приводится краткое перечисление всех функций управления графической системой:

closegraph Закрывает графическую систему.

detectgraph Проверяет аппаратное обеспечение и определяет,

какие графические драйверы использовать;

рекомендует предпочтительный режим.

graphdefaults Сбрасывает все переменные графической системы

в значения по умолчанию.

_graphfreemem Отменяет распределенную графике память; используется для определения собственной подпро-

граммы.

_graphgetmem Распределяет память графике; используется

для определения собственной подпрограммы.

getgraphmode Возвращает текущий графический режим.

getmoderange Допускает младший и старший допустимые режимы

для заданного драйвера.

initgraph Инициализирует графическую систему и переводит

аппаратное обеспечение в графический режим.

installuserdriver Инсталлирует дополнительный драйвер устрой

ства в таблицу драйверов устройста BGI.

installuserfont Загружает поставляемый файл штрихового шриф

та в таблицу символьных файлов BGI.

registerbgldriver Регистрирует внешний или загруженный

пользователем файл драйвера для включения

во время компоновки.

restorecrtmode Восстанавливает первоначальный (существовав

ший до Initgraph) режим экрана.

setgraphbufsize Задает размер внутреннего графического буфе

ра.

setgraphmode Выбирает заданный графический режим, очищает

зкран и восстанавливает все умолчания.

Графический пакет Turbo C++ обеспечивает графические драйверы для следующих графических адаптеров (и полностью совместимых с ними):

- Цветной/графический адаптер (CGA)

- Многоцветная графическая матрица (MCGA)

- Улучшенный графический адаптер (EGA)

- Видео графическая матрица (VGA)

- Графический адаптер Hercules

- Графический адаптер серии AT&T 400

- Графический адаптер 3270 PC

- Графический адаптер IBM 8514

Для запуска графической системы вы должны прежде всего вызвать функцию initgraph. initgraph загружает графический драйвер и переводит систему в графический режим.

Вы можете указать initgraphиспользованиеконкретного графического драйвера иконкретный режим, либо задать автодетектирование установленного видео адаптера и выбор соответственного драйвера уже во время выполнения. Если вы задали в initgraph автодетектирование, то она сама вызоветdetectgraph для выбора графического драйвера и режима. Есливы задали в initgraph использование конкретногографического драйвера и режима, товы сами отвечаетеза физическоеприсутствие соответствующего аппаратного обеспечения. Если заставить initgraph пытаться использоватьотсутствующее аппаратное обеспечение, то результат в таком случае непредсказуем.

После того, как графический драйвер загружен, вы можете определить его имя при помощи функции getdrivename, а число поддерживаемых драйвером режимов при помощи функции getmaxmode. getgraphmode сообщит вам, в каком графическом режиме вы находитесь в текущий момент. Имея номер режима, вы можете определить егоимя при помощи функции getmodename. Вы такжеимеетевозможность изменить графический режим при помощи функции setgraphmode и вернуть исходный видео режим (тот, который был установлен до инициализации графики) с помощью restorecrtmode. restorecrtmode вернет экран в текстовый режим, но не закроет при этом графическую систему (загруженные шрифты и драйверы останутся в памяти).

graphdefaults сбрасывает установки состоянияграфической системы (размеры графического окна, цвет линий, цвет и шаблон заполнителя и т.д.) в исходное состояние.

installuserdriver и installuserfont позволяют установить в графической системе новые драйверы устройства и шрифты.

И наконец, закончив работу в графике,вы должны вызвать функцию closegraph для того, чтобы закрыть графическую систему. closegraph выгружаетдрайвер из памятии восстанавливает первоначальный видео режим (через обращение к restorecrtmode).

Более подробное рассмотрение графики

Выше кратко рассматривалась работа функции initgraph. В следующих параграфах initgraph, _graphgetmem и _graphfreemem будут описаны подробно.

Обычно подпрограмма initgraph загружает графический драйвер, распределяя для этого драйвера память и затем загружая туда с диска соответствующий файл .BGI. В качестве альтернативы данной схемединамической загрузкивы можете скомпоновать нужный файл графического драйвера (или несколько таких файлов) непосредственно с файлом выполняемой программы. Для этого .BGI-файл сначала преобразуетсяв .OBJ-файл (при помощи утилиты BGIOBJ -см. документацию в файле UTIL.DOC, который поставляется на одном из дистрибутивных дисков), после чего в исходный код помещается вызов registerbgidriver (до вызова initgraph), чтобы зарегистрировать графический драйвер(ы) в системе. При построении программы вы должны выполнить компоновку.OBJ-файлов всех зарегистрированных драйверов. После определения того, который графический драйвер должен быть использован (посредством detectgraph) initgraph проверяет, был ли желаемый драйвер зарегистрирован. Если был, то initgraph обращается к зарегистрированному драйверу непосредственно в памяти. В противном случае initgraph распределяет память для драйвера и зпгружает нужный .BGI-файл с диска.

Примечание

Использование функции registerbgidriverотносится к более сложным методам программирования, не рекомендуемым для начинающих программистов. Более подробно данная функция описанав Главе 1

Справочника по библиотеке.

Во время выполнения графической системе может понадобиться выполнить распределение памяти для драйверов, шрифтов и внутренних буферов. Принеобходимостиона вызывает _graphgetmemдля распределенияпамятии _graphfreemem для ее освобождения. По умолчанию данные подпрограммы просто вызывают malloc и free, соответственно.

Действиеэтих функций по умолчанию можно переопределить, определив собственные функции _graphgetmem и _graphfreemem. Благодаря этому вы можете сами управлять распределением памяти для графики. Однако, ваши варианты функций управления распределением памяти должны иметь те же имена: онизаменят собойфункции по умолчанию с теми же именами из стандартных библиотек С.

Определив собственные функции _graphgetmem и

_graphfreemem, вы можете получить предупреждение "duplicate

symbols" ("повторение символических имен"). Это предупреждение можно игнорировать.

Черчение и заполнение

Ниже приводится краткий обзор функций черчения и заполнения:

Черчение:

arc Чертит дугу окружности.

circle Чертит окружность.

drawpoly Чертит контур многоугольника.

ellipse Чертит эллиптическую дугу.

getarccoords Возврашает координаты последнего вызова

arc или ellipse.

getaspectratio Возвращает коэффициент сжатия для текуще

го графического режима.

getlinesettings Возвращает текущий стиль линии, шаблон

линии и толщину линии.

line Чертит линию из (x0,y0) в (x1,y1).

linerel Чертит линию в точку, задаваемую относитель

ным расстоянием от текущей позиции (CP).

lineto Чертит линию из текущей позиции (CP) в (x,y).

moveto Перемещает текущую позицию (CP) в (x,y).

moverel Перемещает текущую позицию (CP) на относитель

ное расстояние.

rectangle Рисует прямоугольник.

setaspectratio Изменяет коэффициент сжатия по умолчанию.

setlinestyle Устанавливает ширину и стиль текущей ли

нии.

Заполнение:

bar Чертит и заполняет столбик.

bar3d Чертит и заполняет трехмерный столбик.

fillellipse Чертит и заполняет эллипс.

fillpoly Чертит и заполняет многоугольник.

getfillpattern Возвращает определяемый пользователем

шаблон заполнения.

getfillsettings Возвращает информацию о текущкм шаблоне

и цвете заполнения.

pieslice Чертит и заполняет сектор окружности.

sector Чертит и заполняет эллиптический сектор.

setfillpattern Выбирает шаблон заполнения, определяемый

пользвателем.

setfillstyle Устанавливает шаблон и цвет заполнения.

При помощи функций черчения и раскрашивания Turbo C++ вы можете вычерчивать цветные линии, дуги, окружности, эллипсы, прямоугольники, секторы, дву- и трехмерные столбики, многоугольники, а такжеразличные правильные или неправильные формы, являющиеся комбинациями перечисленныхграфических примитивов. Ограниченную форму изнутри или снаружи можно заполнить одним из 11 предопределенных шаблонов, либо шаблоном, определенным пользователем. Можнотакже управлять толщиной и стилем линии вычерчивания, а также местоположением текущей позиции (CP).

Линии и незаполненные формы вычерчиваются при помощи функций arc, circle, drawpoly, ellipse, line, linerel, lineto и rectangle. Затемможно заполнить эти формы с помощью floodfil, либо можно объединить вычерчивание/заполнение в одном шаге при помощи функций bar, bar3d, fillellipse, fillpoly, piesliceи sector. Функция setlinestyle позволяет задать стиль линий (играничных линий форм): толстая или тонкая, сплошная, пунктир и т.д., либоможно задать ваш собственный шаблондля вычерчивания линии. Можно выбрать предопределенный шаблон заполнения при помощи функции setfillstyle,либо определить собственный шаблон заполнения в setfill psttern. Функция moveto позволяетпереместить CP в желаемую позицию, афункция moverel позволяет сдвинуть ее на желаемую величину смещения.

Выяснить текущий стиль и толщину линии позволяет функция getlinesettings. Информацию о текущем шаблоне заполнения и цвете заполнителя можно получить через функцию getfillsettings; определяемый пользователем шаблон заполнения можно получить при помощи getfillpattern.

Получитьсведения о коэффициенте сжатия (коэффициенте масштабирования, применяемом графической системой для того, чтобы окружности выглядели круглыми) позволяет функция getaspectratio, а получить координаты последнейнарисованной дуги или эллипса - функция getarccoords. Если окружности не получаются идеально круглыми, можно исправить дело при помощи функции setaspectratio.

Манипулирование экраном и графическими окнами

Ниже приводитсякраткий обзорфункций манипулирования с экраном, графическими окнами, битовыми образами и пикселями:

Манипуляции с экраном:

cleardevice Очищает экран (активную страницу).

setactivepage Устанавливает активную страницу для

графического вывода

setvisualpage Устанавливает номер визуальной графи

ческой cтраницы.

Манипуляции с графическими окнами:

clearviewport Очищает текущее графическое окно.

getviewsettings Возвращает информацию о текущем графи

ческом окне.

setviewport Устанавливает текущее графическое окно

для направления на него графического

вывода.

Манипуляции с битовыми образами:

getimage Записывает битовый образ в заданный участок

памяти.

imagesize Возвращает число байт, требуемых для хранения

некоторой прямоугольной области экрана.

putimage Помещает на экран ранее записанный в память

битовый образ.

Манипуляции с пикселями:

getpixel Принимает цвет пикселя в (x,y).

putpixel Помещает пиксель на экран в (x,y).

Помимо черчения и закрашивания, графическая библиотека предлягает несколько функций для манипулирования экраном, графическими окнами,образами и пикселями. Вызвав cleardevice, можно сразу очистить весь экран; данная подпрограмма стирает экран и помещает CP в графическое окно, но при этом оставляет действующими все прочие установки графической системы (стили линии, заполнения и текста; раскраска, установки графического окна и т.д.).

В зависимости от имеющегося у вас графического адаптера ваша система может иметь от одного до четырех буферов экранных страниц, представляющих собойобласти памяти, где хранится информация по точкам о конкретных полноэкранных образах.Вы можете указать активную страницу экрана (т.е. куда будет направлен вывод графическихфункций), и визуальнуюстраницу экрана (т.е.находящуюся в текущий момент на дисплее) при помощи функций setactivepage и setvisualpage, соответственно.

Когда ваш экран находится в графическомрежиме, вы можете определить графическое окно (или прямоугольное "виртуальное окно") на экране с помощью функции setviewport. Позиция графического окна задается в абсолютных экранных координатах; кроме того, задается активное илинеактивное состояние функции"отсечки". Очистка графического окна выполняется при помощи clearviewport. Для того, чтобы получить абсолютные экранные координаты и статус "отсечки", следует воспользоваться функцией getviewsettings.

Можно взять часть экранного образа при помощи getimage, вызвать imagesize для вычисления числа байтов для хранения этого образа в памяти, а затем вернуть образ на экран (в любую желаемую позицию) с помощью функции putimage.

Координаты всех функций вывода (черчения, заполнения, тексты и т.д.) зависят от выбранного графического окна.

Можно также манипулировать цветомотдельных пикселей благодаря функциям getpixel (возвращающей цвет данного пикселя) и putpixel (которая отображает данный пиксель на экране заданным цветом).

Текстовый вывод в графическом режиме

Ниже приводится краткое описание функций текстового вывода в графическом режиме:

gettextsettings Возвращает текущий текстовый шрифт,

направление, размер и выравнивание.

outtext Посылает строку на экран в текущую позицию

(CP).

outtextxy Посылает текст на экран в заданную позицию.

registerbgifont Регистрирует прикомпонуемый или

определяемый пользователем шрифт.

settextjustify Устанавливает значения выравнивания

текста, используемые outtext и outtextxy.

settextstyle Устанавливает шрифт, стиль и коэффициент увеличения текущего текста.

setusercharsize Устанавливает соотношение между высотой и шириной штриховых шрифтов.

textheight Возвращает высоту строки в пикселях.

textwidth Возвращает ширину строки в пикселях.

Графическая библиотека включает в себя матричный шрифт 8х8 и несколько штриховых шрифтовдля вывода текста вграфическом режиме.

- В матричном битовом шрифте каждый символ определяется как матрица пикселей.

- В штриховом шрифте каждый символ определяется как последовательность векторов, сообщающих графической системе, как создается данный символ.

Преимущество использования штриховыхшрифтов становится очевидным, когда вы начинаете рисовать большие по размеру символы. Поскольку штриховой шрифт определяется как последовательность векторов, при увеличении размера он сохранит хорошее разрешение и качество изображения. И напротив, когда вы увеличиваете битовый матричный шрифт, матрица умножается на соответственный коэффициент масштабирования; чембольше этот коэффициент, темхуже становится разрешение символов. Для малых размеров такойвид шрифта вполне удовлетворителен, однако для больших размеров вам лучше выбрать штриховой шрифт.

В графике текст выводится функциями outtext или outtextxy, а управление его выравниванием (относительно CP) выполняет функция settextjustify. Вы должны выбрать символьныйшрифт,направление его размещения (горизонтальное или вертикальное) и размер (масштаб) при помощи функции settextstyle. Узнать текущие установки вывода текстов можно при помощи функции gettextsettings, которая возвращаеттекущий текстовый шрифыт, выравнивание, увеличение и направление в структуре textsettings. setusercharsize позволяет модифицировать ширину и высоту штриховых шрифтов.

Если средство отсечки включено, то выводимые функциями outtext и outtextxy текстовые строки будут отсекаться по границам графического окна. Если отсечка отключена, то тексты с матричным шрифтом, символы которыхне помещаются целиком в окне, отбрасываютсяполностью; в случае же штриховых шрифтов не поместившиеся тексты просто отсекаются по границе окна.

По умолчанию битовый 8х8 матричный шрифт является встроенным в графический пакет и поэтому всегда доступен во время выполнения. Штриховые шрифты все хранятся в отдельных .CHR-файлах; они могут загружаться во время выполнения или преобразовываться в .OBJ-файлы (при помощи утилиты BGIOBJ) и затем компоноваться с вашим .EXE-файлом.

Обычно подпрограмма settextstyle загружает файл шрифта, распределяя память для него и затем загружая с диска соответствующий .CHR-файл. В качестве альтернативы данной схеме динамической загрузки вы можете скомпоновать файл шрифта (или несколько таких файлов) непосредственно свыполняемым файлом программы. Для этого сначала требуется преобразовать .CHR-файл в .OBJ-файл (спомощью утилиты BGIOBJ - прочтите об этом в файле документации UTIL.DOC, который находится на дистрибутивном диске), а затем поместить в исходную программу вызовы registerbgifont (перед вызовом settextstyle) для того, чтобы зарегистрировать данный символьный шрифт(ы). При построении программы необходимо скомпоновать полученные .OBJ -файлы для всех зарегистрированных вами штриховых шрифтов.

Примечание

Использование registerbgifont относитсяк сложным методам программирования и не рекомендуется начинающим программистам. Более подробно эта функция описана в UTIL.DOC, который находится на дистрибутивном диске.

Управление цветом

Ниже приводитсякраткое описание функция для управления цветом изображений:

Функции получения информации о цвете:

getbcolor Возврашает текущий цвет фона.

getcolor Возвращает текущий цвет вычерчивания.

getdefaultpalette Возвращает структуру определения палитры.

getmaxcolor Возвращает максимальное значение цвета,

доступное в текущем графическом режиме.

getpalette Возвращает текущую палитру и ее размер.

getpalettesize Возвращает размер просмотровой таблицы

палитры.

Функции установки одного или более цветов:

setallpalette Изменяет все цвета палитры, как задано.

setbkcolor Устанавливает текущий цвет фона

setcolor Устанавливает текущий цвет вычерчивания.

setpalette Изменяет один из цветов палитры, как

указано ее аргументами.

Прежде чем перейти к рассмотрению работыфункций управления цветом изображения, дадим базовое описание того, как эти цвета фактически получаются на вашем графическом экране.

Пиксели и палитры

Графический экран представляет собой массив пикселей; каждый пиксель соответствует одной(цветной) точке на экране. Значение пикселя не задает точный цвет этой точки напрямую; насамом деле это некоторый индекс таблицы цветов, называемой палитрой. Каждый элемент палитры, соответствующий данномузначению пикселя, содержит точную информацию о цвете, которым будет отображен этот пиксель.

Такая схема косвенных обращений имеет множество следствий. Хотя аппаратное обеспечение может позволять отображение множества цветов, одновременно на экране может находиться только некоторое их подмножество. Количествоодновременно находящихся на экране цветов равно числу элементов палитры (размеру палитры). Например, EGA позволяет наличие 64 цветов, но лишь 16 из них может находиться на экране сразу; таким образом, размер палитрыEGA равен 16.

Размер палитры определяет диапазон значений, которые может принимать пиксель, от 0 до (размер-1). Функцияgetmaxcolor возвращает максимальное допустимое значение пикселя (размер-1) для текущего графического драйвера и режима.

При обсужденииграфических функций Turbo C++ мы часто используем термин "цвет", например текущий цвет вычерчивания, цвет заполнения и цвет пикселя. Фактическицветоммы здесь называем значение пикселя: это некоторый индекс в палитре. Только палитра реально определяет фактический цвет на экране.Манипулируя палитрой, выможетеизменять фактические цвета, выводимые на дисплей, даже хотя значения пикселей (цвета вычерчивания, заполнения и т.д.) могут не изменяться.

Цвет фона и вычерчивания

Цвет фона всегда соответствует значению пикселя 0. Когда выполняется очистка области экрана в цвет фона, это означает просто установку всех пикселей этой области в значение

0.

Цветомвычерчивания называется значение,в которое устанавливаются пиксели при вычерчивании линий. Цвет вычерчивания устанавливается функцией setcolor(n), где n есть допустимое для текущей палитры значение пикселя.

Управление цветом на CGA

Вследствие различий в графическом аппаратномобеспечении фактическое управление цветами различно для CGA и EGA,что заставляет нас рассмотреть их по отдельности. Управление цветом для драйвераAT&T, а также режимы низкой разрешающей способности драйвера MCGA аналогичны управлению цветом CGA.

В случае CGA вы можете выбрать либо режим низкойразрешающей способности (320х200), который допускает использование четырех цветов, либо режим высокой разрешающей способностей (640х200), где допускается использование двух цветов.

CGA в режиме низкой разрешающей способности

В режиме низкой разрешающей способности вы имеете возможность выбрать одну из четырех четырехцветных палитр. В каждой из этих четырех палитр вы можете сами установить только первый (цвет 0) элемент; цвета 1, 2 и 3 являются фиксированными. Первый элемент палитры (цвет 0) - это цвет фона. Этот цвет может являться одним из 16 имеющихся цветов (см. таблицу цветов фона, приводимую ниже).

Вы выбираете желаемую палитру, выбирая соответствующий режим (CGAC0, CGAC1, CGAC2, CGAC3); эти режимы используют палитры цветов от 0 до 3, соответственно, как показано в следующей таблице. Цвета вычерчивания в CGA и эквивалентные им константы определяются в graphics.h.

-----------------------------------------------------------

Константа, присвоенная номеру цвета (значению пикселя) Номер -------------------------------------------------- палитры 1 2 3

-----------------------------------------------------------

0 CGA_LIGHTGREENCGA_LIGHTRED CGA_YELLOW

1 CGA_LIGHTCYANCGA_LIGHTMAGENTA CGA_WHITE

2 CGA_GREENCGA_RED CGA_BROWN

3 CGA_CYANCGA_MAGENTA CGA_LIGHTGRAY

Для того, чтобы назначить один из этих цветов цветом вычерчивания CGA, нужно вызвать функцию setcolor, задав в ней в качестве аргумента либо номер цвета, либо имя соответствующей константы; например,если вы используете палитру3 и желаете назначить цветом вычерчивания cyan, то можно записать:

setcolor(1);

или

setcolor(CGA_CYAN);

В следующей таблице перечислены назначаемые для CGA цвета фона:

-----------------------------------------------------------

Числовое Символическое Числовое Символическое

значение имя значение имя

0

1

2

3

4

5

6

7

BLACK8 DARKGRAY

BLUE9 LIGHTBLUE

GREEN 10 LIGHTGREEN

CYAN 11 LIGTHCYAN

RED 12 LIGHTRED

MAGENTA 13 LIGHTMAGENTA

BROWN 14 YELLOW

LIGHTGRAY 15 WHITE

Цвета CGA для переднего плана те же, что находятся в данной таблице.

Для назначения одного изэтих цветов в качестве фонового цветаслужитфункция setbkcolor(цвет), где цвет - это один из элементов приведенной выше таблицы. Отметим, что для CGA цвет не является значением пикселя (индексом в палитре); он прямо задает фактический цвет, помещаемый в первый элемент палитры.

CGA в режиме высокой разрешающей способности

В режиме высокой разрешающей способности (640x200)CGA работает с двумя цветами - черным цветом фона и цветным передним планом. Пиксели могут принимать при этом значения только 0 или 1. В связи с особенностями CGA цветом переднего плана фактически является тот цвет, который аппаратное обеспечение считает цветом фона; таким образом, цвет переднего плана устанавливается подпрограммой setbkcolor. (Странно, но факт).

Цвет для переднего планаможет быть выбран из предыдущей таблицы. CGA далее будет использовать этот цвет для отображения им всех пикселей, имеющих значение 1.

Следующие режимы работают аналогичным оюразрм: CGAHI, MCGAMED, MCGAHI, ATT400MED и ATT400HI.

Подпрограммы управления палитрой в случае CGA

Поскольку палитра CGA является предопределенной, подпрограмму setallpaletteиспользовать в данном случае нельзя. Также не следует использовать setpalette(индекс, фактический _цвет), за исключением индекс=0. (Этоальтернативный способ установки фонового цвета CGA равным фактическому_цвету).

Управление цветом для EGA и VGA

В случае EGA палитрасодержит 16 элементов из общего количества 64 возможных цветов, причем каждый из элементов палитры можетбыть задан пользователем. Доступ к текущей палитре выполняется через getpalette, которая заполняет структуру, включающую всебя размер палитры (16) имассивфактических элементов палитры ("аппаратные номера цветов", хранимые в палитре). Элементы палитры можно изменять как по отдельностипри помощи setpalette, либо все сразу через setallpalette.

Палитра EGA по умолчанию соответствует 16 цветам CGA, которые были даны впредыдущей таблице цветов: черный равен элементу 0, голубой равен элементу 1, ... , белый равен элементу 15. В graphics.h определены константы, которые содержат соответствующие цветам аппаратные значения: это EGA_BLACK, EGA_WHITE и т.д.Эти значения могут быть также получены через getpalette.

Подпрограмма setbkcolor(цвет) на EGAработает несколько иначе, чем на CGA. На EGA setbkcolor копирует фактическое значение цвета, хранящееся в элементе #цвет, в элемент #0.

Что касается цветов, то драйвер VGA работает фактическитак же, как и драйвер EGA; он просто имеет более высокое разрешение (и меньшие по размеру пиксели).

Обработка ошибок в графическом режиме

Ниже приводитсякраткий обзорфункций обработки ошибок в графическом режиме:

grapherrormsg Возвращает строку с сообщением об ошибке для заданного кода ошибки.

graphresult Возвращает код ошибки для последней графической операции, в которой встретилась ошибка.

Если ошибка произошла при вызове графической библиотечной функции (например,не найден шрифт, запрошенный функцией settextstyle), устанавливается внутренний код ошибки. Доступ к коду ошибки для последней графической операции, сообщившей об ошибке, выполняется при помощи graphresult. Определены следующие коды возврата ошибки:

-----------------------------------------------------------

Код Константа Соответствующая строка

ошибки графической_ошибки с сообщением об ошибке

0 grOk No error Нет ошибки

-1 grNoInitGraph (BGI) graphics not installed (use initgraph)

(BGI) графика не инсталирована

(используйте initgraph)

-2 grNotDetected Graphics hardware not detected Графическое аппаратное обеспечение

не обнаружено

-3 grFileNotFound Device driver file not found Не найден файл драйвера устройства

-4 grInvalidDriver Invalid device driver file Неверный файл драйвера устройства

-5 grNoLoadMem Not enough memory to load driver Не хватает памяти для загрузки

драйвера

-6 grNoScanMem Out of memory in scan fill Кончилась память при сканирующем

заполнении

-7 grNofloodMem Out of memory in flood fill Кончилась память при лавинном

заполнении

-8 grFontNotFound Font file not found

Файл шрифта не найден

-9 grNoFontMem Not enough memory to load font Не хватает памяти для загрузки

шрифта

-10 grInvalidMode Invalid graphics mode for selrcted driver

Недопустимый графический режим для выбранного драйвера

-11 grError Graphics error Графическая ошибка

-12 grIOerror Graphics I/O error Графическая ошибка ввода/вывода

-13 grInvalidFont Invalid font file Неверный файл шрифта

-14 grInvalidFontNum Invalid font number Неверный номер шрифта

-15 grInvalidDeviceNum Invalid device number Неверный номер устройства

-16 grInvalidVersion Invalid version of file Неправильная версия файла

-----------------------------------------------------------

Вызов grapherrormsg(graphresult()) возвращает строку сообщения об ошибке из вышеприведенной таблицы.

Код возврата ошибки накапливается, изменяясь только когда графическая функция сообщает об ошибке. Код возврата ошибки сбрасывается в 0 только при успешном выполнении initgraph, либо при вызове graphresult. Таким образом, если вы хотите знать, какая графическая функция возвратила ошибку, нужно хранить значение graphresult во временной переменной и затем проверять ее.

Функции запроса состояния

Ниже приводится краткое изложение функций запроса состояния графического режима:

getarccoords Возвращает информацию о координатах, заданных в последнем вызове arc или ellipse.

getaspectratio Возвращает коэффициент сжатия для графического экрана.

getbkcolor Возвращает текущий цвет фона.

getcolor Возвращает текущий цвет вычерчивания.

getdrivername Возвращает имя текущего графического драйвера.

getfillpattern Возвращает шаблон заполнения, определяемый пользователем.

getfillsettings Возвращает информацию о текущем шаблоне

и цвете заполнения.

getgraphmode Возвращает текущий графический режим.

getlinesettings Возвращает текущие стиль, шаблон и толщину линии

getmaxcolor Возвращает максимально допустимое на текущий момент значение пикселя.

getmaxmode Возвращает максимально допустимый номер режима для текущего драйвера.

getmaxx Возвращает текущее разрешение по оси x.

getmaxy Возвращает текущее разрешение по оси y.

getmodename Возвращает имя данного режима драйвера.

getmoderange Возвращает диапазон режимов для данного

драйвера.

getpalette Возвращает текущую палитру и ее размер.

getpixel Возвращает цвет пикселя в (x,y).

gettextsettings Возвращает текущий шрифт, направление, размер и способ выравнивания текста.

getviewsettings Возвращает информацию о текущем графическом окне.

getx Возвращает координату x текущей позиции (CP).

gety Возвращает координату y текущей позиции (CP).

В каждой из категорий графических функций Turbo C++ имеется хотя бы одна функция запроса состояния. Эти функцииупоминались при рассмотрении соответствующих категорий и также рассматриваются здесьотдельно. Каждая из графических функций запроса состояния Turbo C++ имеет имя вида "getчто-то" (за исключением категории функций обработки ошибок). Некоторые из них не принимают никаких аргументов ивозвращают единственное значение, представляющее собой искомую информацию; прочие берут указатель структуры, определяемой в graphics.h, заполняют эту структуру соответствующей информацией и не возвращают никаких значений.

Функциями запроса состояния категории управленияграфической системы являются getgraphmode, getmaxmode и getmoderange. Первая из них возвращает целое число, определяющее текущийграфический драйвер и режим, вторая возвращает максимальный номер режима для этого драйвера, а третья возвращает диапазон режимов, поддерживаемых данным графическим драйвером. getmaxx и getmaxy возвращают соответственно максимальные экранные координаты x и y для текущего графического режима.

Функциями запроса состояниякатегории вычерчивания и заполнения являются getarccoords, getaspectratio, getfillpattern и getlinesettings. getarccoords заполняет структуру, содержащуу координаты, которые использовались при последнем вызове функций arc или ellipse; getaspectratio сообщает текущийкоэффициент сжатия, используемый графическойсистемой для того, чтобы окружности выглядели круглыми. getfillpatternвозвращает текущий определяемыйпользователем шаблон заполнения. getfillsettings заполняет некоторуюструктуру текущим шаюлоном и цветом заполнения. getlinesettings заполняет структуру текущим стилем линии(сплошная, пунктир и т.д.), толщиной (обычнаяили увеличенная), а также шаблоном линии.

Функциями запроса состояниякатегории манипулирования графическим окном являются getviewsettings, getx, gety и getpixel. После того, как графическое окно определено, вы можете найтиего абсолютные экранные координаты ивыяснить состояние режима отсечки, вызвав getwiewsettings, которая заполняет соответствующей информацией некоторую структуру. getx и gety возвращают (относительно графическогоокна) x- и y-координаты текущей позиции. getpixel возвращает цвет указанного пикселя.

Функция запросасостояния категориивывода текста в графическом режиме имеется только одна - gettextsettings. Эта функция заполняет структуруинформацией отекущем символьном шрифте, направлении вывода текста (по горизонтали или по вертикали)6 коэффициенте увеличениясимволов, а также виде выравнивания (как для горизонтально, так идля вертикально-ориентированных текстов).

Функциями запроса состоянии категорииуправления цветом являются getbkcolor,возвращающая текущий цвет фона, getcolor, возвращающая текущий цвет вычерчивания и getpalette,заполняющая структуру, которая включаетв себя размер текущей палитры и ее содержимое. getmaxcolor возвращает максимально допустимое значение пикселя для текущего графического драйвера и режима (размер палитры -1).

И наконец, getmodename и getdrivername возвращаютимя заданного режима драйвера и имя текущего графического драйвера, соответственно.

Глава 6

Интерфейс с языком ассемблера

В данной главе рассказывается, как написать ассемблерный код, который будет хорошо работать с Turbo C++. Предполагается, что вы знаете, как пишутсяподпрограммы на языке ассемблера икак определяются сегменты, константы данных и т. д. Если вы не знакомы с этими концепциями, почитайте руководство по Turbo Assembler, особенно главу "Интерфейс Turbo Assembler с Turbo C" в Руководстве пользователя. TurboAssembler версии 2.0включает несколько средств, делающих интерфейс с Turbo C++ более простым и прозрачным для программиста.

Смешанное программирование

Turbo C++ упрощает вызов из С-программ подпрограмм, написанных на языке ассемблера, и наоборот, вызов из ассемблерных программ подпрограмм на С. В данном разделе показано, насколько простинтерфейс между Turbo C++ и ассемблером; также приводится информация, помогающая на практике осуществить такой интерфейс.

Последовательности передачи параметров

Turbo C++ поддерживаетдва метода передачи параметров функции. Один из них является стандартным методом С, который мы рассмотрим первым; второй метод заимствован из Паскаля.

Последовательность передачи параметров в С

Предположим, вы объявили следующий прототип функции:

void funca(int p1, int p2, long p3);

По умолчанию Turbo C++ использует последовательность передачи параметров С, которая также называется соглашением о связях С. При вызове этой функции(funca) параметры помещаютсяв стек в последовательности справа-налево (p3,p2,p1), послечего в стек помещается адрес возврата. Таким образом, в случае вызова

main()

(*

int i,j;

long k;

...

i = 5; j = 7; k = 0x1407AA;

funca(i,j,k);

...

*)

то стек (непосредственно перед помещением в него адреса возврата) будет выглядеть следующим образом:

sp + 06: 0014

sp + 04: 07AA k = p3

sp + 02: 0007 j = p2

sp: 0005 i = p1

Вызываемой подпрограмме не требуется точно знать, сколько параметров помещено в стек. Она просто предполагает, что все нужные ей параметры находятся в стеке.

Кроме того - что очень важно - вызываемая подпрограмма не должна снимать параметры со стека. Почему? Дело в том, что это сделает вызывающая программа. Например, приведенная выше функция в ассемблерном виде, получаемом компилятором из исходного кода на С, будет выглядеть следующим образом:

mov WORD PTR [bp-8],5;установка i =5

mov WORD PTR [bp-6],7;установка j = 7

mov WORD PTR [bp-2],0014h;установка k = 0x1407AA

mov WORD PTR [bp-4],07AAh

push WORD PTR [bp-2];помещение в стек старшего слова k

push WORD PTR [bp-4];помещение в стек младшего слова k

push WORD PTR [bp-6];помещение в стек j

push WORD PTR [bp-8];помещение в стек i

call NEAR PTR funca ;вызов funca (помещение в стек

;адреса возврата)

add sp,8;настройка стека

Обратите внимание на последнюю команду, add sp,8. К этому моменту компилятору известно, сколько параметров было помещено в стек; компилятор также знает, что адрес возврата был помещен в стек при вызове funca и уже был снят оттуда командой ret в конце funca.

Последовательность передачи параметров Паскаля

Другим методом передачи параметров является стандартный метод передачи параметров Паскаля (называемый также соглашением о связях Паскаля). Это не значит, что вы можете вызывать из TurboC++ функции Turbo Pascal. Это невозможно. Если funca объявлена как

void pascal funca(int p1, int p2, long p3);

то при вызове этой функции параметры помещаются в стек в последовательности слева-направо (p1,p2,p3), после чего в стек помещается адрес возврата. Таким образом, при вызове:

main()

(*

int i,j;

long k;

...

i = 5; j = 7; k = 0x1407AA;

funca(i,j,k);

...

*)

то стек (непосредственно перед помещением в него адреса возврата) будет выглядеть следующим образом:

sp + 06: 0005 i = p1

sp + 04: 0007 j = p2

sp + 02: 0014

sp: 07AA k = p3

Итак, в чем здесь различие? Дело в том, что помимо изменения очередности помещения параметров в стек, последовательность передачи параметров Паскаля предполагает, что вызываемая функция (funca) знает, сколько параметров будет ей передано и соответственно настраиваетстек. Другимисловами, теперь в ассемблированном виде данная функция будет иметь вид:

push WORD PTR [bp-8];помещение в стек i

push WORD PTR [bp-6];помещение в стек j

push WORD PTR [bp-2];помещение в стек старшего слова k

push WORD PTR [bp-4];помещение в стек младшего слова k

call NEAR PTR funca ;вызов funca (помещение в стек

;адреса возврата)

Отметим, что теперь после вызова отсутствует командаadd sp,8. Вместо нее funca использует при окончании команду ret 8, при помощи которой очищает стек перед возвратом к main.

По умолчанию все функции, создаваемые в Turbo C++, используют способ передачи параметров С. Исключение делается при наличии опциикомпилятора -p (опция Pascal в диалоговомполе Code Generation); в этом случае все функции используют метод передачи параметров Паскаля. Тем не менее, вы можете задать для любой функции метод передачи параметров С при помощи модификатора cdecl:

void cdeclfunca(int p1, int p2, long p3);

Данное объявление переопределит директиву компилятора - p.

И однако, почему может возникнуть необходимость использовать соглашение о связях Паскаля вообще? Для этого есть две главных причины.

- Вам может понадобиться вызывать существующие подпрограммы на языке ассемблера, использующие соглашение о связях Паскаля.

- Получаемый в таком случае код несколько меньше по размеру, поскольку в этом случае не требуется в конце выполнять очистку стека.

Однако, использование соглашения о связях Паскаля может вызвать некоторые проблемы.

Прежде всего, соглашение о связях Паскаля дает меньше возможностей,чем для С. Вы не можете передавать переменное число параметров (как этодопускается всоглашении С), поскольку вызываемая подпрограмма должна знать число передаваемых ей параметров и соответственнымобразом настроить стек. Передача большего или меньшего числа параметроввызывает серьезные проблемы, тогда как в случае соглашения С ничего особенного в такихслучаях не происходит (кроме, возможно, того, что программа даст неправильный ответ).

Во-вторых, при использовании опции компилятора вы обязательно включить файлы заголовка длявсех вызываемых вашей программой стандартных функций С. Почему? Дело в том, что в противном случае Turbo C++ будет использовать для каждой из этих функций соглашение о связях (и именах) - и ваша программа не будет компоноваться.

В файле заголовка каждая из этих функций объявлена как cdecl, поэтому включение файловзаголовка заставит компилятор использовать для этих функций соглашение С.

Резюме:если вы собираетесь использовать вС-программе соглашение освязяхПаскаля, не забывайте о необходимости использовать прототипы функций везде, где это возможно, а каждую функцию явно объявляйте pascal или cdecl. Полезно также разрешить выдачу сообщения "Function call with no prototype" ("вызов функции без прототипа"), чтобы гарантировать наличие прототипов всех функций.

Подготовка к вызову .ASM из Turbo C++

При написании подпрограмм на языке ассемблера нужно принимать во внимание определенные соглашения для того, чтобы (1) обеспечить компоновщик нужной ему информацией и (2) обеспечить соответствие формата файла и модели памяти, используемой в программе на С. Упрощенные сегментные директивы

Обычно модули на языке ассемблера состоят из трех разделов: кода, инициализированных данных и неинициализированных данных. Каждый из этих типов информации организован в отдельный сегмент с использованием определенных имен, которые зависят от используемой в вашей С-программе модели памяти.

Turbo Assembler (TASM) предлагает вам три упрощенных сегментных директивы (.CODE, .DATA и .DATA?), которыемогут быть использованыпри определении этих сегментов. Они говорят компилятору о необходимостииспользовать имена сегментов по умолчанию для модели памяти, заданной вами при помощи директивы .MODEL. Например, если ваша программа на С использует модель памяти small, вы можете организовать каждый ассемблерный модуль с упрощенными сегментными директивами,как показано в следующей таблице:

-----------------------------------------------------------

.MODEL SMALL

.CODE

...кодовый сегмент...

.DATA

...сегмент инициализированных данных...

.DATA?

...сегмент неинициализированных данных...

Стандартные сегментные директивы

В некоторых случаях вам может понадобиться использовать другие имена сегментов, нежели те, что являются умолчаниямидля данной модели памяти. Для этого вы должны использовать стандартные сегментные директивы, как показано в Таблице 6.1.

Формат файла языка ассемблера Таблица 6.1

code SEGMENT BYTE PUBLIC 'CODE'

ASSUME CS:code, DS:dseg

...........кодовый сегмент.............

code ENDS

dseg GROUP _DATA,_BSS

data SEGMENT WORD PUBLIC 'DATA'

...инициализированный сегмент данных...

data ENDS

_BSS SEGMENT WORD PUBLIC 'BSS'

...неинициализированный сегмент данных...

_BSS ENDS

END

Идентификаторы code, data и dseg в данном макете имеют специальные заменители, зависящие от используемой модели памяти; в таблице 6.2 показано, какое имя должно использоваться для тойили иной модели. имя_файла в Таблице 6.2 - это имя модуля: оно должно быть тем же в директиве NAME и при заменах идентификаторов.

Отметим,что вслучаемоделипамятиhuge сегмент _BSS отсутствует, а определение GROUP опускается полностью. В целом, _BSS представляет собой опцию; определение ее необходимо только в случае использования.

Лучший способ создания "заготовки" для будущей ассемблерной программы состоит в том, чтобы скомпилировать пустую программу в .ASM-файл (при помощи опции TCC -S) и затем изучить сгенерированный таким образом ассемблерный код.

Замены идентификаторов и модели памяти Таблица 6.2

Модель Замены идентификатораУказатели кода и данных
Tiny,Small data dseg

code = _TEXTКод:DW _TEXT:xxx

_DATAДанные: DW DGROUP:xxx

DGROUP

Compact data dseg

code = _TEXTКод:DW _TEXT:xxx

_DATAДанные: DD DGROUP:xxx

DGROUP

Medium data dseg

code = имя_файла_TEXTКод:DD:xxx

_DATAДанные: DW DGROUP:xxx

DGROUP

Large

data

dseg

code = имя_файла_TEXTКод:DD:xxx

_DATAДанные: DD DGROUP:xxx

DGROUP

Huge code = имя_файла_TEXTКод:DD:xxx

data = имя_файла_DATAДанные: DD:xxx

Определение данных - констант и переменных

Модели памяти также влияют на то, каким образом вы определяете любые константы, являющиеся указателями кода, данных, либо того и другого. В таблице 6.2 показано, как должны выглядеть эти указатели, причем xxx - это адрес, на который устанавливается указатель.

Некоторые определения используют DW (определение слова), а некоторые - DD (определение двойного слова), что означает размер результирующего указателя. Числовые и текстовые константы определяются нормальным образом.

Переменные, разумеется, определяются так же, как и константы. Если вам нужны переменные,не инициализированныеконкретными значениями, вы можете объявить ихв сегменте _BSS, введя вопросительный знак(?) втом месте, где обычно находится значение.

Определение глобальных и внешних идентификаторов

После того, как вы создали модуль, вашей программе на Turbo

C++ требуется знать, какие функции она может вызывать и на

какие переменные ссылаться. Аналогичным образом, вам может

потребоваться иметь возможность вызывать функции Turbo C++из

подпрограмм на языке ассемблера, либо ссылаться оттуда напе-

ременные, определенные в программе на Turbo C++.

При выполнении таких вызовов вы должны хорошо представлять себе работу компилятора и компоновщика Turbo C++. При объявлении внешнего идентификатора компилятор автоматически добавляет к этому именисимволподчеркивания (_), прежде чем сохранить его в объектном модуле. Это означает, что вы должны поместить символ подчеркивания перед любыми идентификаторами вашего модуля на языке ассемблера, на которые вы хотите ссылаться из С-программы. Идентификаторы Паскаля обрабатываются иначе, чем идентификаторы С, - они состоят только из заглавных символов не имеют ведущего символа подчеркивания.

Символы подчеркивания в идентификаторах С необязательны, но по умолчаниюони помещаются передними. Их можно отменить при помощи командной строки -u-. Однако, при использовании стандартных библиотек Turbo C++ вы в таком случае столкнетесь с проблемами, и вам придется переделывать эти библиотеки. (Для этоговам понадобится другой продукт Turbo C++ - исходные тексты библиотек исполняющей системы;в этом случае за дополнительной информацией обращайтесь на фирму Borland).

Если какой-либоasm-код в исходном файле ссылается на идентификаторы С (данные или функции), эти идентификаторы должны начинаться знаком подчеркивания (если вы не используете один из описанных выше спецификаторов языка).

Turbo Assembler (TASM) не учитываетрегистры, которыми набраны символы идентификаторов; другими словами,при ассемблировании программы все идентификаторы записываются только заглавными буквами. Опция TASM /mx устанавливает учет регистра для общих и внешних имен. Компоновщик Turbo C++ также записывает идентификаторы extern заглавными буквами, поэтому тут все должно работать. В наших примерах ключевые слова и директивы записываются заглавными буквами, а все прочие идентификаторы и коды операций строчными; это соответствует стилю имен в справочном руководстве по TASM.Вам предоставляется свобода любых комбинаций заглавных и строчных букв в идентификаторах, по вашему усмотрению.

Для того, чтобы идентификаторы были видимыми извне ассемблерного модуля, вы должны объявить их как PUBLIC.

Например, если высобираетесь написать модуль с целочисленными функциями max и min, а также целочисленными переменными MAXINT, lastmaxи lastmin, вам следует поместить в кодовый сегмент оператор

PUBLIC _max, _min

и операторы

PUBLIC _MAXINT, _lastmax, _lastmin

_MAXINT DW 32767

_lastmin DW 0

_lastmax DW 0

в сегмент данных.

TASM 2.0

Turbo Assemblrt 2.0 расширяет синтаксис многих директив, позволяя задавать опциональный спецификатор языка. Например, если вы укажете С в вашем модуля в директиве .MODEL, то все имена идентификаторов будут записываться в объектный модуль с ведущим символом подчеркивания. Это средство такжеможет работать на уровне директив. При помощи спецификатора языкаC в Turbo Assembler 2.0 вышеприведенные объявления можно переписать в виде:

PUBLIC C max, min

PUBLIC C MAXINT, lastmax, lastmin

MAXINT DW 32767

lastmin DW 0

lastmax DW 0

Подготовка к вызову Turbo C++ из .ASM

Для того, чтобы модуль на языке ассемблера мог обращаться к функциям и переменным программы на Turbo C++, следует использовать оператор EXTRN.

Ссылки к функциям

Для того, чтобы иметьвозможность вызвать функцию С из подпрограммы на языке ассемблера, вы должны объявить ее в ассемблерном модуле в операторе

EXTRN fname : fdist

где fname - это имя функции, а fdist - это либо near, либо far, в зависимости от того, является ли функция С near или far. Поэтому в кодовом сегменте может находиться оператор

EXTRN _myCfunc1:near, _myCfunc2:far

что позволяет вызывать myCfunc1 и myCfunc2 из подпрограмм на языке ассемблера.

TASM 2.0

Используя спецификатор языкаС в Turbo Assembler2.0 последний оператор можно переписать как:

EXTRN C mCfunc1:near, myCfunc2:far

Ссылки к данным

Для обращения к переменным следует поместить в сегмент данных соответствующий оператор(ы) EXTRN в формате:

EXTRN vname : size

где vname - это имя переменной, а size указывает размер переменной.

Размер переменной может быть следующим:

BYTE(1 байт) QWORD(8 байтов)

WORD(2 байта) TBYTE(10 байтов)

DWORD(4 байта)

Поэтому, если вС-программе имеются следующие глобальные переменные:

int i,jarray[10];

char ch;

long result;

то можно сделать их видимыми из вашего модуля при помощи следующего оператора:

EXTRN _i:WORD,_jarray:WORD,_ch:BYTE,_result:DWORD

либо при помощи спецификатора языка С в Turbo Assembler 2.0 (TASM 2.0):

EXTRN C i:WORD,jarray:WORD,ch:BYTE,result:DWORD

Важное замечание !

При использовании модели памяти huge операторы EXTRN должны находиться вне любых сегментов. Это относится как к функциям,так и к переменным.

Определение подпрограмм на языке ассемблера

Теперь, когда вы знаете, каквыполнить подготовительные установки, рассмотрим, как практически пишется функция на языке ассемблера. Здесь имеется несколько важных вопросов: передача параметров, возврат значений, и также использование нужных соглашений о регистрах.

Предположим, что вы хотите написать функцию min, для которой предполагается наличие соответствующего прототипа С:

extern int min(int v1, int v2);

Вы хотите, чтобы min возвращала минимальное из двух переданных ей значений. Общий формат min будет следующий:

PUBLIC _min

_min PROC NEAR

...

_min ENDP

Разумеется, это предполагает,что min является ближней функцией; если бы эта функция была дальней, вы бы подставилиFAR вместо NEAR. Отметим, что мы добавили передmin символ подчеркивания, благодаря чему компоновщик Turbo C++ может правильно разрешить ссылки. Если бы мы использовали в операторе PUBLIC спецификатор языка С Turbo Assembler 2.0, ассемблер позаботился бы об этом сам.

Передача параметров

Прежде всего, вы должны решить, какое соглашениео передаче параметров использовать; при отсутствииадекватной причины избегайте соглашения о передаче параметров Паскаля, соглашение С является предпочтительным. Это означает, что когда min вызвана, стек будет выглядеть следующим образом:

sp + 04: v2

sp + 02: v1

sp: адрес возврата

Вам требуется получить доступ к параметрам, не выполняя снятие со стека, поэтому вам следует сохранить указатель базы (BP), переслать указатель стека (SP) в указатель базы, а затем использовать последний для прямой индексации стека, что позволит получить необходимые значения. Отметим, что при помещении BP в стек относительные смещения параметров увеличатся на 2, поскольку стек теперь увеличится на два.

TASM 2.0

Turbo Assembler 2.0 обеспечивает простой способ обращения к параметрам функции и работы со стеком. Прочтите следующее; для вас важно понять, как работает адресация стека.

Обработка значений возврата

Ваша функция возвращает целочисленное значение; куда же оно помещается? Для 16-битовых (2-байтовых) значений (char, short, int, enum иближних указателей) используется регистр AX; для 32-битовых (4-байтовых) значений (включая указатели far и huge) используется также регистр DX, причем старшее слово (в случае указателей это адрес сегмента) помещается в DX, а младшее слово помещается в AX.

Значениятипа float, double и long double возвращаются через регистр "вершины стека" (TOS), ST(0); если используется эмулятор 80x87, то значение возвращается через регистр TOS эмулятора. Вызывающая функция должна скопировать это значениетуда, куда требуется.

Структуры длиной в 1 байт возвращаются через AL. Структуры длиной в 2 байта возвращаются через AX. Структуры длиной 4 байта возвращаются через DX:AX. Для возврата структур, имеющих размер 3 байта или более 5 байтов, онипомещаются в областьстатических данных и затем возвращается указатель на их адрес (через AX для моделей данных small и через DX:AX для моделей данных large). вызываемая подпрограмма должна скопировать значение возврата по адресу, задаваемому указателем.

В примере с функцией min выимеетедело с 16-битовым значением, поэтому ответ можно поместить непосредственно в AX.

Так будет выглядеть этот код теперь:

PUBLIC _min

_min PROC NEAR

push bp;записать bp в стек

mov bp,sp;скопировать sp в bp

mov ax,[bp+4];переслать v1 в ax

cmp ax,[bp+6];сравнить с v2

jle exit ;если v1 > v2

mov ax,[bp+6];то загрузить v2 в ax

exit: pop bp;восстановить bp

ret;и выполнить возврат в С

_min ENDP

Что, если вы объявитеmin как дальнюю (far) функцию - что изменится в результате этого? Главноеотличие будетсостоять в том, что стек на входе в подпрограмму будет выглядеть следующим образом:

sp + 06: v2

sp + 04: v1

sp + 02: сегмент возврата

sp: смещение возврата

Это означает, что смещения встек увеличились на два, поскольку теперь в стекпомещается дополнительно 2 байта (содержащие сегмент возврата). Версия min в случае far выглядит следующим образом:

PUBLIC _min

_min PROC FAR

push bp;записать bp в стек

mov bp,sp;скопировать sp в bp

mov ax,[bp+6];переслать v1 в ax

cmp ax,[bp+8];сравнить с v2

jle exit ;если v1 > v2

mov ax,[bp+6];то загрузить v2 в ax

exit: pop bp;восстановить bp

ret;и выполнить возврат в С

_min ENDP

Отметим,что все смещения для v1 и v2 увеличились на 2, что отражает дополнительно помещенные в стек два байта.

Что будет, если вы решите использовать последовательность передачи параметров Паскаля?

При входе ваш стек будет выглядеть теперь следующим образом (предполагая снова, что min является NEAR функцией):

SP + 04: v1

SP + 02: v2

SP: адрес возврата

Кроме того, вам придетсясоблюдать соглашения Паскалядля идентификатора min: он должен быть записан заглавными буквами и не иметь символа подчеркивания в начале.

Помимо того, что должны поменяться местами v1 и v2, это соглашение также подразумевает, что min должна очищать стекпри выходе, задавая в команде RET число байтов, которые должны сниматься со стека. В данном случае требуетсяснять со стека 4 дополнительных байтадля v1 и v2 (адрес возврата снимается со стека автоматически командой RET).

Вот как будет выглядеть модифицированная подпрограмма:

PUBLIC MIN

MIN PROC NEAR ;версия с соглашениями Паскаля

push bp;записать bp в стек

mov bp,sp;скопировать sp в bp

mov ax,[bp+6];переслать v1 в ax

cmp ax,[bp+4];сравнить с v2

jle exit ;если v1 > v2

mov ax,[bp+4];то загрузить v2 в ax

exit: pop bp;восстановить bp

ret 4;очистить стек и выполнить

;возврат в С

MIN ENDP

Приведем последний пример того,почемуможет понадобиться использование последовательностьпередачи параметров С. Предположим, вы переопределили min следующим образом:

int min (int count,...);

Теперь min может принимать любое число целочисленных параметров, возвращая минимальный из них. Однако, поскольку min не можетавтоматически определить число передаваемых ей параметров, можно сделать первый передаваемый параметр счетчиком , который будетуказывать число следующих за ним параметров. Например, вы можете использовать функцию следующим образом:

i = min(5, j, limit, indx, lcount, 0);

предполагая, что i, j, limit, indx и lcount имеют тип int (или любой совместимый с ним тип). Стек после входа в подпрограмму будет иметь вид:

sp + 08: (и т.д.)

sp + 06: v2

sp + 04: v1

sp + 02: count

sp: адрес возврата

Модифицированная версия min будет иметь теперь вид:

PUBLIC MIN

_min PROC NEAR

push bp;записать bp в стек

mov bp,sp;скопировать sp в bp

mov cx,[bp+4];переслать count в cx

cmp cx,0 ;сравнить с 0

jle exit ;если <= 0 то выход из подпрограммы

lea bx,[bp+6];установить bx

mov ax,[bx];переслать первое значение

imp ltest;проверить цикл

compare: cmp ax,[bx];сравнение

jle ltest;если след. значение

mov ax,[bx];то загрузить в ax...

ltest: add bx,2 ;переход к новому значению

loop compare;продолжение цикла

exit: pop bp;восстановить bp

ret;возврат в С

_min ENDP

Данная версии подпрограммы будет правильно обрабатыватьвсе возможные значения счетчика count:

- Если count <= 0, то min возвращает 0.

- Если count = 1, то min возвращает первое значение в списке.

- Если count >= 2, то min выполняет последовательность сравнений до последнего переданного ей в списке значения.

Теперь, когда вы понимаете, как нужно манипулировать стеком и умеете писать свои собственные функции,вы можете оценить некоторые новые расширения версии Turbo Assembler

2.0. Некоторые из них позволяют вам автоматически создавать имена переменных, устанавливать и очищать стек из PROC, а также легко выполнять доступ к параметрам, используя при этом соглашения того языка, на котором написана вызывающая процедура.

С учетомэтих расширений первая версия min (на стр.257 оригинала) может быть переписана следующим образом:

PUBLIC C MIN

min PROC C NEAR v1: WORD, v2: WORD

mov ax,v1

cmp ax,v2

jle exit

mov ax,v2

exit: ret

min ENDP

Версия с соглашениями Паскаля (стр.259 оригинала) может быть переписана в виде:

PUBLIC PASCAL MIN

min PROC PASCAL NEAR v1: WORD, v2: WORD

mov ax,v1

cmp ax,v2

jle exit

mov ax,v2

exit: ret

min ENDP

Отметим, что код в обоих случаях отличается только ключевым словом PASCAL вместо С, а в остальных он идентичен. Однако, код, фактически генерируемый ассемблером, соответствует исходным примерам. Полное описание этих новых средств, учитывающих конкретные языки при смешанномпрограммировании, см. в руководствах по Turbo Assembler.

Как и обычные процедуры и функции С, подпрограммы на языке ассемблера типа external должны соблюдать определенные правила программирования, чтобы с ними могла правильно работать программа управления оверлеями.

Если подпрограмма на языке ассемблера выполняет вызов любой оверлейной процедуры или функции, то эта подпрограмма должна быть дальней (far) и устанавливать стековый фрейм, используя для этого регистр BP. Более подробную информацию см. на стр.217 оригинала.

Соглашения о регистрах

В min было использовано несколько регистров (BP, SP, AX,BX, CX); было ли это использование безопасным? Как обстоит дело с регистрами, которые может использовать ваша программа на Turbo C++?

Оказывается, данная функция была написана верно. Изо всех используемых в ней регистров единственный регистр, окотором вы должны были специально позаботиться, это BP, и при входе в функцию вы сохраняли его в стеке, восстанавливая затем при выходе.

Два остальных регистра, на которые также следует обращать внимание, это SI и DI; Turbo C++ использует эти два регистрадля любыхрегистровых переменных. Есливы используете их в вашей ассемблерной подпрограмме, то при входе в нее следует сохранить эти регистры(возможно, в стеке),и затем восстановить их при выходе. Однако, при компиляции программы Turbo C++ сопцией-r(или при выключенной опцииRegister Variables диалогового поля Code Generation) вы можете не беспокоиться о сохранении SI и DI.

Примечание

При использовании опции -r- следует принимать меры предосторожности. См. Главу4, "Компилятор командной строки" в Руководстве пользователя, где данная опция описана подробно.

Регистры CS, DS, SS и ESпринимают конкретные значения, в зависимости от используемоймоделипамяти. Ниже приводится эта взаимозависимость:

Tiny CS = DS = SS

ES = рабочий

Small, Medium CS != DS, DS = SS

ES = рабочий

Compact, Large CS != DS != SS

ES = рабочий

(один CS на модуль)

Huge CS != DS != SS

ES = рабочий

(один CS и один DS на модуль)

Вы можете установить DS не равным SS для моделей tiny, small и medium, задавая опции компилятора командной строки - mtl, -msl и -mml. См. Главу 4, "Компилятор командной строки" в Руководстве пользователя, где эти опции описаны подробно.

TASM 2.0

Turbo Assembler2.0 позволяетзадавать это (DS != SS) при использовании упрощенных сегментных директив и модификатора модели в директиве .MODEL.

Вызов функций С из модулей .ASM

Вы можете поступитьи следующимобразом: вызывать подпрограммы на С из модулей на языке ассемблера. Прежде всего, для этого вы должны сделать функцию С видимой для модуля на языке ассемблера. Мы уже кратко рассматривали, как это делается: функция должна быть объявлена как EXTRN и иметь модификатор либо near, либо far. Например, вы написали следующую функцию С:

long docalc(int *fact1, int fact2, int fact3);

Для простоты предположим, что docalc является функцией С (а не Паскаля).Предполагая, что данная функция использует модель памяти tiny, small или compact, следует сделать соответствующее объявление в вашем ассемблерном модуле:

EXTRN _docalc:near

Аналогичным образом, если функция использует модели памяти medium, large или huge, то онадолжна иметь объявление

_docalc:far.

TASM 2.0

Используя в Turbo Assembler 2.0 спецификатор языка С, эти объявления можно переписать в виде

EXTRN C docalc:near

и

EXTRN C docalc:far

docalc должна вызываться с тремя параметрами:

- адресом памяти с именем xval

- значением, хранимым в адресе памяти с именем imax

- третьим значением - константой 421 (десятичной)

Предположим также, что вы собираетесь сохранить результат в 32-битовом адресе памяти сименем ans. Эквивалентный вызов в С имеет вид:

ans = docalc(&xval,imax,421);

Сначала вы должны поместить в стек константу 421, затем imax и наконец, адрес xval, после чего вызвать docalc. После возврата вы должны очистить стек, в котором будет находиться лишних шесть байтов, а потом переслать ответ по адресу ans и ans+2.

Код будет иметь следующий вид:

mov ax,421 ;взять 421 и поместить в стек

push ax

push imax ;взять imax и поместить в стек

lea ax,xval ;взять &xval и поместить в стек

push ax

call _docalc ;вызвать docalc

add sp,6 ;очистить стек

mov ans,ax ;переслать в ans 32-битовый результат

mov ans+2,dx ;включая старшее слово

TASM 2.0

Turbo Assembler версии 2.0 включает в себя несколько расширений, которые упрощают интерфейс между модулями на С и на языке ассемблера. Некоторые изэтих расширений позволяют автоматически создавать имена в стиле, свойственном С, помещать параметры в стек втой последовательности, что принята в С, и очищать стек после вызова функции наС. Например, подпрограмму docalc можно переписать в виде:

EXTRN C docalc:near

mov bx,421

lea ax,xval

calc docalc C ax,imax,bx

mov ans,ax

mov ans+2,dx

Полное описаниеэтих новых средств см. в руководствах по Turbo Assembler 2.0.

Как быть, еслиdocalcиспользует соглашениео передаче параметров Паскаля? В этом случае вамнужно изменить на противоположный порядок передачи параметров и не выполнять очистку стека после возврата, поскольку подпрограмма сделает это завас сама.Кроме того, имя docalc должно быть записано в исходном ассемблерном коде по правилам Паскаля (т.е. заглавными буквами и без ведущего символа подчеркивания).

Оператор EXTRN будет иметь следующий вид:

EXTRN DOCALC:near

а сам код, вызывающий docalc:

lea ax,xval ;взять &xval и поместить в стек

push ax

push imax ;взять imax и поместить в стек

mov ax,421 ;взять 421 и поместить в стек

push ax

call DOCALC ;вызвать docalc

mov ans,ax ;переслать в ans 32-битовый результат

mov ans+2,dx ;включая старшее слово

Turbo Assembler версии 2.0 включает в себя несколько расширений, которыеупрощают интерфейс между модулями с соглашениями Паскаля и на языке ассемблера, включая автоматическое создание имен в стиле, свойственном Паскалю, и помещение параметров в стек в той последовательности, что принята в Паскале. Например, подпрограмму docalc можно переписать в виде:

EXTRN PASCAL docalc:near

lea ax,xval

mov bx,421

calc docalc PASCAL ax,imax,bx

mov ans,ax

mov ans+2,dx

Это все, что вам необходимо знать для организации интерфейса между ассемблерными модулями и модулями Turbo C++.

- 239 -

Псевдопеременные, встраиваемые ассемблерные коды и функции прерывания

Как быть в том случае, если вам требуется выполнить какие-либо операции нижнего уровня, но при этом вы не хотите связываться с созданием отдельногомодуля на языку ассемблера? Turbo C++ дает вам ответ на данный вопрос - даже три ответа, а именно: псевдопеременные, встраиваемые ассемблерные коды и функции прерывания. Оставшаяся часть главыпосвящена рассмотрению этих способов работы.

Псевдопеременные

Блок центрального процессора вашей системы (8088или 80х86) имеет несколько регистров,или специальных областей памяти, используемых для манипулирования значениями. Каждый регистр имеет длину16 битов (2 байта); большинство из них имеет специальное назначение, а некоторые также могут быть использованыв качестве регистров общего назначения. См. раздел "Модели памяти" на стр.187 оригинала Главы 4, где регистры центрального процессора описаны более подробно.

Иногда при программировании на нижнем уровне вам может понадобиться доступ из программы на С непосредственно к этим регистрам.

- Вам может потребоваться загрузить туда какие-либо значения перед вызовом системных подпрограмм.

- Вам может понадобиться узнать, какие значения содержатся там в текущий момент.

Например, вы можете вызвать конкретные подпрограммы из- ПЗУ вашего компьютера, выполнив для этого команду INT (прерывания), но сначала вам требуется поместить в конкретные регистры определенную информацию:

void reaches(unsigned char page, unsigned char *ch, unsigned char *attr);

(*

_AH = 8; /* Служебный код: читает символ, атрибут*/

_BH = page; /* Задает страницу дисплея */

geninterrupt(0x10); /* Вызов прерывания INT 10h */

*ch = _AL; /* Прием ASCII-кода считанного символа */

*attr = _AH /* Прием атрибута считанного символа */ *)

Как выможетевидеть, подпрограмме INT 10h передается служебный код и номер страницы; возвращаемые значения копируются в ch и attr.

Turbo C++ обеспечиваеточень простойспособдоступа к регистрам через псевдопеременные. Псевдопеременная - это простой идентификатор, соответствующий данному регистру. Использовать ее можнотаким же образом, как если бы это была обычная переменная типа unsigned int или unsigned char.

Ниже приводятся рекомендации по безопасному использованию псевдопеременных:

- Присвоение между псевдопеременными и обычными переменными не вызывает изменения прочих регистров, если не выполняются преобразования типа.

- Присвоение псевдопеременным констант также не ведет к разрушению данных в прочих регистрах, за исключением присвоений сегментным регистрам (_CS,_DS,_SS,_ES), которые используют регистр _AX.

- Простое обращение по ссылке через переменную типа указателя обычно влечет разрушение данных в одном из следующих регистров: _BX, _SI или _DI, а также, возможно, _ES.

- Если вам требуется выполнить установку нескольких регистров (например, при обращении к ПЗУ-резидентным подпрограммам), безопаснее использовать _AX последним, поскольку другие операторы могут привести к случайному его изменению.

В следующей таблице приведен полный список псевдопеременных, доступных для использования, их типы, регистры, которымони соответствуют и обычное назначение их использования.

Псевдопеременные Таблица 6.3

Псевдопеременная Тип Регистр Назначение

_AX unsigned

_AL unsigned

_AH unsigned

int AX

char AL

char AH

Общего назначения/сумматор

Младший байт AX

Старший байт AX

_BX unsigned

_BL unsigned

_BH unsigned

int BX

char BL

char BH

Общего назначения/индексный

Младший байт BX

Старший байт BX

_CX unsigned

_CL unsigned

_CH unsigned

int CX

char CL

char CH

Общего назн./счетчик циклов

Младший байт CX

Старший байт CX

_DX unsigned

_DL unsigned

_DH unsigned

int DX

char DL

char DH

Общего назн./хранение данных

Младший байт DX

Старший байт DX

_CS unsigned

_DS unsigned

_SS unsigned

_ES unsigned

int CS

int DS

int SS

int ES

Адрес кодового сегмента

Адрес сегмента данных

Адрес стекового сегмента

Адрес вспомогат. сегмента

_SP unsigned int SP Указатель стека (смещение в SS)

_BP unsigned int BP Указатель базы (смещение в SS)

_DI unsigned int DI Используется для регистровых

переменных

_SI unsigned int SI Используется для регистровых

переменных

_FLAGS unsigned int флагов Состояние процессора

Псевдопеременныеможно рассматривать как обычные

глобальные переменные соответствующего типа (unsigned int,

unsigned char). Однако, поскольку они относятся не к какомулибо произвольному адресу памяти, а к конкретным регистрам центральногопроцессора, для них существуют некоторые ограничения и особенности, которые вы должны учитывать.

- С псевдопеременными нельзя использовать операцию адресации (&), поскольку псевдопеременные не имеют адреса.

- Так как компилятор все время генерирует коды, использующие регистры (практически все команды 8086 работают с регистрами), нет никаких гарантий того, что помещенное в псевдопеременную значение продержится там сколько-нибудь продолжительный отрезок времени.

Это означает, что присваивать значения псевдопеременным нужно непосредственно перед тем, как эти значения будут использованы, а считывать значения - сразу же после их получения, как в предыдущем примере. Это особеннокасается регистров общего назначения (AX, AH, AL и т.д.), так как компилятор свободно использует эти регистры для хранения промежуточных значений. Таким образом, процессор может изменять значения этих регистров неожиданно для вас; например, CX может использоваться в циклах и операциях сдвига,а в DX может помещаться старшее слово 16-битового умножения.

- Нельзя ожидать, что значения псевдопеременных останутся неизменными после вызова функции.Для примера рассмотрим следующий фрагмент кода:

_CX = 18;

myFunc();

i = _CX;

Привызовефункции сохраняются не все значения регистров, тем самым нет никаких гарантий, что i будет присвоено значение18. Единственными регистрами,которые наверняка сохраняют свое значение после вызова функции, являются _DS,_BP,_SI и _ DI.

- Следует быть очень осторожным при модификации некоторых регистров, поскольку это может иметь весьма неожиданный и нежелательный эффект. Например, прямое присвоение значений псевдопеременным CS,_DS,_SS,_SP или _BP может (и наверное, так и произойдет) привести к ошибочному поведению вашей программы, так как машинный код, создаваемый компилятором Turbo C++, использует эти регистры самыми различными способами.

Встраиваемые ассемблерные коды

Вы уже знаете, как писать отдельные подпрограммы на языке ассемблера икомпоновать их с программой на Turbo C++. Turbo C++ позволяет также встраивать ассемблерные коды в С-программу.Это средство называется встроенным ассемблированием.

Для использования в С-программе встроенных ассемблерных кодов может служить опция компилятора -B. Если эта опция не была задана, а в программе встретился встроенный ассемблерный код, то компилятор выдает соответствующее предупреждение и перезапускается с опцией -B.Этого можно избежать, поместив в исходныйкод директиву #pragma inline, которая фактически заставляет компилятор включить опцию -B.

По умолчанию -B запускает TASM. Это умолчание можно переопределить опцией -Exxx, где xxx - это другой ассемблер. Подробную информацию см. в Главе 4, "Компилятор командной строки", Руководства пользователя.

Для использования данного средства вы должны иметь копию Turbo Assembler (TASM). Сначала компилятор генерирует ассемблерный файл, а затем запускает для этого файла TASM, который создает .OBJ-файл.

Разумеется, вы должны быть знакомы с набором команд и архитектурой 8086. Даже если вы не пишете отдельныхмодулей на языкеассемблера, все равно вы должны знать, как именно работают команды ассемблера, как ихприменять ив каких случаях использование этих команд запрещено.

Если все эти условия выполнены, то для включения в С-программу встроенных команд на языке ассемблера достаточно использовать ключевое слово asm. Формат этой команды:

asm код-операции операнды;или новая-строка

где

- код-операции это одна из допустимых команд 8086 (все коды-операций 8086 приводятся ниже в таблице 6.4.

- операнды - это допустимый (допустимые) для данного кода-операции операнд(ы); это могут быть константы, переменные и метки С.

- ;или новая-строка - это либо точка с запятой, либо символ новой строки, обозначающие конец оператора asm.

Новый оператор asm может находиться в той же строке через точку с запятой, однако никакой оператор asm неможет быть продолжен в новой строке.

Если вы хотите включить в программу несколько операторов asm, возьмите их в фигурные скобки:

asm (*

pop ax; pop ds

iret

*)

Точки сзапятой в данном случае не могут служить признаком начала комментария (как в TASM). Длякомментирования операторов asm следует использовать комментарии С, например:

asm mov ax,ds;/* Этот комментарий допустим */

asm (*pop ax; pop ds; iret;*) /* Этот тоже допустим */

asm push ds ;ЭТОТ КОММЕНТАРИЙ НЕВЕРЕН !!

Часть оператораasm, представляющая собой команду на языке ассемблера, непосредственно копируется на выход и встраивается в ассемблерныйкод, генерируемый Turbo C++ из команд С. Символическиеимена С заменяются при этом соответствующими эквивалентами языка ассемблера.

Средствовстроенного ассемблирования не реализует полный ассемблер, в результате чего многие ошибки не обнаруживаются им сразуже. Возможные ошибки обнаруживает TASM. Однако, TASM может оказаться не в состоянии идентифицировать местонахождение ошибки, в частности из-за того, что номер исходной строки С к этому моменту уже утерян.

Каждый оператор asm считается оператором С. Например,

myfunc()

(*

int i;

int x;

if (i>0)

asm mov x,4

else

i = 7;

*)

Данная конструкция представляет собой допустимый оператор С. Отметим, чтоточка с запятой после команды mov x,4 не требуется. Операторы asm являются единственными операторами С, зависящими от наличия символа новой строки. Этоне соответствует практике, принятой для остальной части языкаС, нозато соответствует соглашению, принятому в нескольких компиляторах на базе UNIX.

Ассемблерный оператор может быть использован как в качестве выполняемого оператора внутри функции, так и в качестве внешнего объявления вне этой функции. Ассемблерные операторы, находящиеся вне функций, помещаются в сегмент DATA, анаходящиеся внутри функций помещаются в сегмент CODE.

Ниже приводится версия функции min (которая рассматривалась в разделе "обработка значений возврата" на стр.257 оригинала), использующая встроенное ассемблирование.

int min (int V1, int V2)

(*

asm (*

mov ax,V1

cmp ax,V2

jle minexit

mov ax,V2

*)

minexit:

return (_AX);

*)

Отметим схожесть данного кода с кодом настр.260 оригинала, который используетрасширение Turbo Assembler, связанное с заданием конкретного языка.

В качестве операторов встроенного ассемблирования допускается включать любые кодыопераций 8086. Существует четыре класса команд, позволяемых компилятором Turbo C++:

- обычные команды - стандартный набор кодов операций 8086

- строковые команды - специальные коды обработки строк

- команды перехода - различные коды операций перехода

- директивы ассемблирования - размещения и определения данных

Отметим,что компилятор допускает задания любых операндов, даже если они ошибочны или не разрешены ассемблером. Точный формат операндов не может быть принудительно установлен компилятором.

Коды операций

___________________________________________________________

Ниже приводится полный перечень мнемоническихимен кодов операций, которые могут быть использованы в операторах встроенного ассемблирования:

Мнемонические имена кодов операций Таблица 6.4

aaafdvtr fpatan lsl

aadfeni fprem mov

aamffroe** fplan mul

aasfiadd frndint neg

adcficom frstor nop

addficomp fsave not

andfidiv fscale or

boundfidifr fsqrt out

callfild fst pop

cbwfimul fstcw popa

clcfincstp** fslenv popi

cldfinit fstp push

clifist fstsw pusha

cmcfistp fsub pushf

cmpfisub fsubp rcl

cwdfisubr fsubr rcr

daafld fsubrp ret

dasfld1 ftst rol

decfldcw fweit ror

divfldenv fxam sahf

enterfldl2e fxch sal

f2xm1fldl2t fxtract sar

fabsfldlg2 fyl2x sbb

faddfldln2 fyl2xp1 shl

faddpfldpi hlt shr

foldfldz idiv smsw

fbstpfmul imul stc

fchsfmulp in std

fclexfnclex inc sti

fcomfndisi int sub

fcompfneni into test

fcomppfninit iret verr

fdecstp** fnop lahf verw

fdisifnsave lds wait

fdivfnstcw lea xchg

fdivpfnstenv leave xlat

fdivrfnstsw les xor

При использовании средства встроенного ассемблирования в подпрограммах, эмулирующих операции с плавающей точкой (опцияTCC -O), коды операции, помеченные **, не поддерживаются.

При использовании в операторах встроенного ассемблирования мнемонических команд 80186 необходимо включать опцию командной строки -1. Тогда компилятор включит в генерируемый им ассемблерный код соответствующие операторы, в результате чего Turbo Assembler будет ожидать появление данныхмнемоническихимен.При использовании предыдущих версий ассемблера эти мнемонические имена могут не поддерживаться.

Строковые команды

Помимокодов операций, приведенных выше, возможно использование следующих строковых команд, как в исходном виде, так и с префиксами циклического выполнения.

Строковые команды Таблица 6.5

capslasw movsb

capsblods movsw

capswlodsb outs

laslodsw outsb

lasbmovs

outswstos

scasstosb

scasbstosw

scasw

Префиксы ________________________ __________________________________
Допустимы следующие префиксы:

lock rep reperepnerepnzrepz

Команды перехода

Команды перехода рассматриваются отдельно. Поскольку метка не может быть включена в саму команду, переходы выполняются к меткам С (см. раздел "Использование команд перехода и меток" на стр.274 оригинала). В следующей таблице перечисленыдопустимые команды перехода:

Команды перехода Таблица 6.6

jajge jnc jnp

jaejl jne jns

jbjle jng jnx

jbejmp jnge jo

jcjna jnl jp

jcxzjnae jnle jpe

jejnb jno jpo

jgjnbe

js

jz

loop

loope

loopae

loopnz

loopz

Директивы ассемблирования

В операторах встроенного ассемблирования Turbo C++ допустимы следующие директивы:

db dd dw extra

Ссылки из операторов встроенного ассемблирования к данным и функциям

В операторах asm допускается использовать символические имена С; Turbo C++ автоматически преобразовывает их в соответствующие операнды языка ассемблера и вставляет перед этими именами символ подчеркивания. Допускается использование любых символических имен, включая автоматически распределяемые (локальные)переменные, регистровые переменные и параметры функций.

В целом, вы можете использовать символическое имя С в любой позиции, где допустимы адресные операнды. Разумеется, допустимо использование регистровых переменных везде, где допустимым операндом является регистр.

Как только ассемблер встречает во время лексического анализа операндов встроенного ассемблера идентификатор, просматривается таблица символических имен С. Имена регистров 8086 из этого поиска исключаются. Имена регистров могут быть набраны какзаглавными, так и строчными буквами.

Встроенное ассемблирование и регистровые переменные

Встроенный ассемблерный код может свободно использовать рабочие регистры SIи DI.При использовании во встроенном ассемблерномкоде регистров SI и DI компилятор не станет распределять их для регистровых переменных.

Встроенное ассемблирование, смещения и переопределение размера

___________________________________________________________

Во времяпрограммирования вам не требуется знать точные смещения локальных переменных. При использовании имени правильное значение смещения будет включено автоматически.

Однако, может оказаться необходимым включение в ассемблерную команду соответствующего WORD PTR, BYTE PTR, или любого другого переопределения размера. Переопределение DWORD PTR требуется задавать в командах LES или косвенного дальнего вызова.

Использование компонентов структур С

___________________________________________________________

В операторе встроенного ассемблирования допускается обращение ккомпонентамструктур обычным способом (т.е. переменная.компонент). В таком случае вы имеете дело с переменной и можете записыватьв нееили обращаться к хранимым в ней значениям. Однако, вы можете также непосредственно обращаться к имени компонента (без имени переменной) в форме числовой константы. В данной ситуации константа равна (в байтах) смещению от начала структуры, содержащей этот компонент. Рассмотрим следующий фрагмент программы:

struct myStruct (*

int a_a;

int a_b;

int a_c;

*) myA;

myfunc ()

(*

...

asm (*mov ax, myA.a_b

mov bx, [di].a_b

*)

...

*)

Мы объявили тип структуры с именем myStruct с тремя компонентами,a_a, a_b и a_c; мы также объявили переменную myA типа myStruct. Первый оператор встроенного ассемблирования пересылает значение из myA.a_b в регистрAX. Второй оператор пересылает значение по адресу [di]+смещение(a_c) в регистр BX(он беретадрес,хранимый в DI, и складывает со смещениемa_c относительно начала myStruct.) В такой последовательностиэти ассемблерные операторы образуют следующий ассемблерный код:

mov ax, DGROUP : myA+2

mov bx, [di+4]

Для чего это может понадобиться? Загрузив регистр (например, DI) адресом структуры типа myStruct вы можетеиспользовать имена компонентов для непосредственных ссылок к этим компонентам. Фактически имя компонента может быть использовано везде, где в качестве операнда ассемблерного операторадопустима числовая константа.

Компоненту структуры обязательно должна предшествовать точка (.), котораясообщает, чтоданноеимя -это имя компонента структуры, а не обычное символическое имя С. Имена компонентов в ассемблерном виде на выходе компилятора заменяются числовыми смещениями (числовое значение a_c равно 4), аинформация о типе теряется. Таким образом, компоненты структуры могут использоваться в ассемблерных операторах как константы времени компиляции.

Однако,здесьсуществует одно ограничение. Еслидве

структуры, используемые во встроенных ассемблерныхоператорах, имеют одинаковые имена, вы должны различать их. Для этого вставьте тип структуры (вкруглых скобках) между точкой и именем компонента, как если бы речь шла о приведении типов. Например,

asm mov bx,[di].(struct tm)tm_hour

Использование команд перехода и меток

___________________________________________________________

Вы можете использовать в операторахвстроенного ассемблирования любые команды условного и безусловного перехода, а такжецикловые команды. Они являются допустимыми исключительно внутри функций. Поскольку операторы asm не позволяют объявления меток, команды перехода ассемблера должны использовать в качестве объектов перехода имена метокgoto C. Прямые дальние переходы генерироваться не могут.

В следующем примере кода переход выполняется к метке C goto a.

int x()

(*

a: /* это метка команды C goto "a" */

...

asm jmp a /* переход к метке"a" */

...

*)

Также допустимы косвенные переходы. Для того, чтобы выполнить косвенный переход, в качестве операнда команды перехода указывается имя регистра.

Функции прерывания

8086 резервирует первые 1024 байта памяти для набора из 256 дальних указателей, называемых также векторамипрерывания, указывающих на специальные системные подпрограммы, которые называются обработчиками прерываний. Эти подпрограммы вызываются при выполнении следующей команды:

int int#

где int# это число от 0h до FFh. Когда встречается данная команда, компьютер сохраняет кодовый сегмент (CS), указатель команд (IP) и состояния флагов, затем запрещает прерывания и выполняет дальний переход по адресу, на который указывает соответствующий вектор прерывания. Например, часто встречается прерывание

int 21h

вызывающее большинство подпрограмм DOS. Однако, многие векторы прерывание не использованы, что означает для вас возможность написать собственные обработчики прерываний и поместить дальние указатели на них в свободные векторы прерывания.

Для того, чтобы написать в Turbo C++ обработчик прерывания, вы должны определить функцию с типом interrupt; более конкретно, она может выглядеть следующим образом:

void interrupt myhandler(bp, di, si, ds, es, dx,

cx, bx, ax, ip, cs, flags, ...);

Как можно заметить, все регистры передаютсяв качестве параметров, что позволяет использовать и модифицировать их в вашей программе, не прибегая к рассмотренным выше в данной главе псевдопеременным. Допускается также передачаобработчику прерываний дополнительных параметров (flags,...); последние должны иметь соответствующие определения.

Функция типа interrupt автоматически сохраняет (помимо SI, DI и BP) регистры от AX до DX и DS. Эти же регистры при выходе из обработчика прерывания восстанавливаются.

Обработчики прерываниймогут использовать арифметические операции с плавающей точкой при всех моделяхпамяти. Любойкод обработчика прерывания, использующий 80х87, должен сохранять состояние сопроцессора при входе и восстанавливать его при выходе.

Функция прерывания может модифицировать передаваемые ей параметры. Изменение объявленных параметров приведет к модификации соответствующего регистра при выходе из обработчика прерывания. Это свойство может оказаться полезным, когда обработчик прерывания используется как служебнаяфункция пользователя, какэто происходит вслучаеслужебной функции DOS INT

21. Кроме того, обратите внимание на то, что функция прерывания выполняет выход с помощью команды IRET (возврата из прерывания).

Итак, в каких случаях может понадобиться написать собственный обработчик прерываний? Делов том, что так работает большинство резидентных программ. Они инсталлируются какобработчики прерываний. Тем самым, при выполнении некоторого периодического или специального действия (тактовом сигнале часов, нажатии клавиши и т.д.) происходит обращение к соответствующемуобработчику прерывания и соответствующие действия. Затем управление возвращается программе, при выполнении которой встретилось данное прерывание.

Практические примеры программ низкого уровня

Мы уже рассмотрели несколько примеров обращений к функциям низкого уровня из С-программы; рассмотрим еще несколько таких практических примеров. Начнем с обработчика прерывания, который выполняет некоторые безвредные, но ощутимые (в данном случае слышимые) действия: при его вызове раздается звуковой сигнал.

Прежде всего, напишем саму функцию: Она может выглядеть следующим образом:

#include <dos.h>

void interrupt mybeep(unsigned bp, unsigned di, unsigned si, unsigned ds, unsigned es, unsigned dx, unsigned cx, unsigned bx, unsigned ax)

(*

int i, j;

char originalbits, bits;

unsigned char bcount = ax >> 8;

/* прием текущих установок управляющего порта */

bits = originalbits = inportb(0x61);

for (i = 0; i <= bcount; i++) (

/* временное выключение динамика */

outportb(0x61, bits & 0xfc);

for (j = 0; j <= 100; j++)

; /* пустой оператор */

/* теперь динамик на некоторое время включается */

outportb(0x61, bits \! 2);

for (j = 0; j <= 100; j++)

; /* еще один пустой оператор */

)

/* восстановление установок управляющего порта */

outportb(0x61, originalbits);

*)

Затем напишем функцию, которая будет инсталлировать данный обработчик прерываний. Ей передается адрес и номер обработчика (от 0 до 255 или от 0x00 до 0xFF).

void install(void interrupt (*faddr)(), int inum)

(*

setvect(inum, faddr);

*)

И наконец, вызовем для проверки написанную вами сигналящую подпрограмму. Это сделает следующая функция:

void testbeep(unsigned char bcount, int inum)

(*

_AH = bcount;

geninterrupt(inum);

*)

Функция main может иметь вид:

main()

(*

char ch;

install(mybeep,10);

testbeep(3,10);

ch = getch();

*)

Вы можете также сохранить исходный вектор прерывания и восстановить его при выходе из главной программы. Для этого служат функции getvect и setvect.

Глава 7Сообщения об ошибках

Turbo C++ различает две категории ошибок: времени выполнения и времени компиляции. Сообщения об ошибках времени выполнения выдаются непосредственно при их обнаружении. Сообщения об ошибках времени компиляции делятся на три категории: фатальные ошибки, не-фатальные ошибки и предупреждения. Более подробно они описаны, начиная со стр.283 оригинала.

Следующие обобщенные имена и значения используются в перечисленных в данной главе сообщениях (большинство из них понятны и так и в разъяснениях не нуждается). В фактических сообщениях об ошибках вместо обобщенных имен и значений подставляются конкретные.

------------------------------------------------------------

Обобщенное имя Фактическое имя или значение в данном руководствевыводимое на экран

------------------------------------------------------------ аргументАргумент командной строки или иной аргумент классИмя класса

полеСсылка на поле

имя_файлаИмя файла (с расширением или без)

группа Имя группы

идентификаторИдентификатор (имя переменной или другой) языкНазвание языка программирования компонентИмя компонента данных или функции компонента сообщениеСтрока сообщения

модуль Имя модуля

числоФактическое число

опцияОпция командной строки или другая опция параметрИмя параметры

сегментИмя сегмента

спецификаторСпецификатор типа символическое_имяСимволическое имя XXXXh4-значное шестнадцатиричное число,

за которым следует h

Сообщения об ошибках перечислены в алфавитном порядке, по старшинству символов ASCII; обычно первыми идут сообщения, начинающиеся символами (равенство, запятая, фигурная скобка и т.д.). Поскольку сообщения, в которых на первом месте выводится имя, специфическое для данной программы, не могут быть расставлены по алфавиту, то они также находятся в начальной части каждого списка сообщений.

Например, если у вас имеется функция С++ goforit, то фактически вы можете получить сообщение об ошибке

goforit must be declared with no arguments

Для того, чтобы найти описание данного сообщения в этой главе, искать следует сообщение

функция must be declared with no arguments

в начале списка сообщений об ошибках.

Если же некоторая переменная включается в текст сообщения позже (например, "Incorrect command-line argument: аргумент"), то такое сообщение можно найти по алфавиту, в данном случае на букву I.

Сообщения об ошибках времени выполнения

Количество ошибок времени выполнения в Turbo C++ невелико. Эти ошибки могут быть обнаружены в уже откомпилированной и выполняющейся программе. В данном разделе они перечислены в алфавитном порядке и приводятся с объяснениями.

Эти ошибки могут являться следствием случайного затирание памяти программой.

Abnormal program termination

Аварийное завершение программы

Данное сообщение может появляться, если для выполнения программы не может быть выделено достаточного количества памяти. Более подробно оно рассматривается в конце раздела, касающегося ошибок операций с плавающей точкой. Вызов abort также приводит к появлению данного сообщения.

Divide by 0

Деление на ноль

Данное сообщение выдается при целочисленном делении на ноль, например

int n = 0;

n = 2 / n;

Эту ошибку можно отследить при помощи функции signal. В противном случае вызывается abort, и программа завершается.

Floating point error:Divide by 0.

Ошибка операции с плавающей точкой:Деление на 0.

Floating point error:Domain.

Ошибка операции с плавающей точкой:Выход из области определения.

Floating point error:Overflow.

Ошибка операции с плавающей точкой:Переполнение.

Данные фатальные ошибки являются следствием операции с плавающей точкой, для которой результат не определен.

- "Деление на 0" означает, что результат равен в точности +INF или -INF (плюс или минус неопределенность), например для операции 1.0/0.0.

- "Выход из области определения" означает, что результат равен NAN (not a number - не число), например для

0.0/0.0.

- "Переполнение" означает, что результат равен +INF (неопределенность) или -INF при полной потере точности, например в случае присвоения 1e20*1e20 переменной типа double.

Floating point error:Partial loss of precision.

Ошибка операции с плавающей точкой:Частичная потеря точности.

Floating point error:Underflow.

Ошибка операции с плавающей точкой:Отрицательное переполнение.

Эти особые ситуации по умолчанию маскируются, и сообщения об ошибках не выдаются. Отрицательное переполнение преобразуется в ноль,а потери точности игнорируются. Отменить маску можно, вызвав _control87.

Floating polnt error:Stack fault.

Ошибка операции с плавающей точкой:Сбой в стеке.

Это сообщение указывает на выход за пределы стека плавающей точки. В нормальных условиях оно не появляется и поэтому может означать либо то, что ассемблерный код использует слишком много регистров, либо неправильное объявление функции с плавающей точкой.

Этой ошибки можно избежать, маскируя особые ситуации таким образом, чтобы они не появлялись, либо перехватывая их функцией signal. См. подробное описание функций _control87 и signal в Справочнике по библиотеке.

В каждом из приведенных случаев программа печатает сообщение об ошибке и затем вызывает abort, которая в свою очередь выдает сообщение

Abnormal program termination

и вызывает _exit(3). См. подробные описания функций abort и _exit.

Null pointer assignment.

Присвоение пустому указателю

При выходе из программы с моделью памяти small или medium выполняется проверка, чтобы определить, были ли изменены значения двух первых байтов в сегменте данных программы. Эти байты никогда не должны изменяться работающей программой. Если же они были изменены, то выдается сообщение "Null pointer asignment", говорящее о том, что (вероятно) некоторое значение было записано в неинициализированный указатель. Во всех прочих отношениях программа может работать правильно; однако данная ошибка является серьезной ошибкой, и ей следует заняться немедленно. Если вы не сможете исправить неинициализированный указатель, это приведет к непредсказуемому поведению компьютера (вплоть до его "блокирования" в случае моделей памяти large, compact и huge.) Для отслеживания таких ошибок может служить интегрированный отладчик, входящий в среду разработки.

Stack overflow

Переполнение стека

По умолчанию размер стека для программ Turbo C++ равен 4,096 байт. Для большинства программ этого достаточно, однако программы с рекурсивными функциями или большими объемами локальных данных могут переполнить стек. Данное сообщение выдается только в том случае, когда включено средство контроля стека. При получении этого сообщения вы можете перейти к большей модели памяти, увеличить размер стека, либо уменьшить использование стека вашей программой. Информацию о том, как изменить размер стека с помощью глобальной переменной _stklen, см. в Главе 2, "Глобальные переменные" в Справочнике по библиотеке. Для уменьшения количества используемых функцией локальных данных можно поступить так, как показано в приводимом ниже примере. Переменная buffer объявлена как static и потому, в отличие от list, не расходует стек.

void anyfunction( void )

(*

static int buffer[ 2000 ];/*размещается в сегменте данных*/

int list[ 2000 ]; /*размещается в стеке*/

*)

Объявление локальных переменных как static имеет два недостатка.

1. Теперь такая переменная занимает место, отводимое обычно глобальным переменным и куче. (Чтобы заплатить Павлу, приходится грабить Петра). Однако этот недостаток не самый главный.

2. Функция не может более являться реентерабельной. Это означает, что если функция должна вызываться рекурсивно или асинхронно, и при этом важно, чтобы каждый вызов функции работал со своей собственной копией переменной, то такая переменная не может являться статической. Это связано с тем, что при каждом вызове функции данная переменная будет занимать ту же самую область памяти, вместо того, чтобы ей распределялась всякий раз новая. Также возникает проблема с разделением доступа к переменной, если функция содержит вызов самой себя (рекурсивно), либо должна выполняться одновременно сама с собой (асинхронно). Для большинства программ DOS это не проблема. Если вы не пишете рекурсивных функций и не работаете в мультизадачном режиме, то вам не о чем беспокоиться. В противном случае приведенные выше объяснения помогут вам разобраться, что к чему.

Сообщения об ошибках компилятора

Диагностические сообщения компилятора Turbo C++ делятся на три категории: фатальные ошибки, ошибки и предупреждения.

Фатальные ошибки встречаются редко. Некоторые из них обозначают внутреннюю ошибку компилятора. В случае фатальной ошибки компиляция немедленно прекращается. Далее вы должны предпринять соответствующие действия и затем повторить компиляцию.

Ошибки обозначают синтаксические ошибки программы, ошибки доступа к диску или к памяти, а также ошибки командной строки. Компилятор закончит текущую фазу компиляции и остановится. На каждой фазе (препроцессор, лексический анализ, оптимизация и генерация кода) компилятор пытается найти столько фактических ошибок, сколько возможно.

Предупреждения не приводят к остановке работы компилятора. Они лишь указывают на ситуации, которые кажутся компилятору подозрительными, но являются допустимыми с точки зрения языка. Компилятор также выдает предупреждения о наличии в исходных файлах машино-зависимых конструкций.

В сообщении компилятор сначала указывает класс этого сообщения, затем имя исходного файла, далее номер строки, в которой обнаружена ошибка, и наконец, собственно текст сообщения об ошибке.

В приводимых ниже перечнях сообщения об ошибках представлены по классам в алфавитном порядке. Для каждого сообщения приводится возможная причина его появления и рекомендации по устранению ошибки.

Вы должны знать о номерах строк в сообщениях следующее: компилятор генерирует сообщения об ошибках по мере их обнаружения. Поскольку С никак не регламентирует размещение операторов по строкам текста, истинная причина ошибки может находиться несколькими строками выше, чем указанная в сообщении строка. В следующих перечнях сообщений мы отметили те из них, которые часто на самом деле находятся выше, нежели строка, указанная компилятором.

Фатальные ошибки

Bad call of inline function

Неправильный вызов встроенной функции

Вы вызвали встроенную функцию из макро определения, но сделали это неправильно. Встроенная функция в С должна начинаться двумя символами подчеркивания (__).

Irreducible expression tree

Неупрощаемое дерево выражения

Это сообщение указывает на некоторую ошибку компилятора. Выражение в указанной строке исходного файла вызвало условие, когда генератор кода не может выполнить свою работу. Как бы это выражение ни было необходимым, его следует переписать. В случае, если вы получите такое сообщение, уведомьте об этом Borland.

Out of memory

Недостаточно памяти

Исчерпана общая рабочая память. Повторите компиляцию этого файла на машине с большей доступной памятью. Если у вас и так имеется 640К, следует упростить исходный файл.

Register allocation error

Ошибка распределения регистров

Это сообщение указывает на некоторую ошибку компилятора. Выражение в указанной строке исходного файла оказалось настолько сложным, что генератор кода не смог выполнить свою работу. Упростите это выражение. Если это не помогло, постарайтесь обойтись без него. В случае, если вы получите такое сообщение, уведомьте об этом Borland.

Ошибки

конструктор cannot return a value

конструктор не может возвращать значение

Конструктор С++ не может иметь выражения в операторе возврата.

конструктор is not a base class of класс

конструктор не относится к базовому классу класс

Конструктор класса С++ "класс" пытается вызвать конструктор базового класса "конструктор", либо вы пытаетесь изменить права доступа класс::конструктор. Конструктор не относится к базовому классу "класс". Проверьте объявления.

функция1 cannot be distingulshed from функция2

функция1 не отличается от функции2

Списки типов параметров в объявлениях этих двух функций недостаточно отличаются, чтобы эти функции отличались друг от друга. Попытайтесь изменить в объявлении одной из них последовательность или тип параметров.

функция is ambiguous

функция неоднозначна

Данному вызову "функции" соответствует по списку аргументов более одной перегруженной функции (с учетом преобразования аргументов по умолчанию). Используйте явное приведение типов одного или более аргументов для разрешения этой неоднозначности.

функция must be declared with no arguments

функция должна быть объявлена без аргументов

Данная функция-операция С++ была неправильно объявлена с аргументами.

функция must be declared with one argument

функция должна быть объявлена с одним аргументом

Данная функция-операция С++ была неправильно объявлена с более чем одним аргументом

функция must be declared with two arguments

функция должна быть объявлена с двумя аргументами

Данная функция-операция С++ была неправильно объявлена с числом аргументов, отличным от двух.

функция was previously declared without static

функция была ранее объявлена без атрибута static

Здесь функция объявлена как static, тогда как выше она была объявлена как extern (или global). ANSI C не позволяет смешивать эти объявления.

функция was previously declared with the language язык

функция была выше объявлена с модификатором языка "язык"

Функция может иметь только один модификатор языка (cdecl, pascal или interrupt). Данная функция в двух местах была объявлена с двумя разными модификаторами языка.

идентификатор cannot be declared in an anonymous union

идентификатор не может быть объявлен в анонимном объединении

Компилятор обнаружил объявление функции компонентаили статического компонента в анонимном объединении. Такие объединения могут содержать только компоненты данные.

идентификатор cannot be used in a static member function

идентификатор не может использоваться в статической функциикомпоненте

Статическая функция-компонент может использовать только статические компоненты своего класса, хотя и имеет полные права доступа. Данная ошибка является результатом попытки использования компонента, для которого требуется указатель this.

идентификатор is inaccessible because also in класс

идентификатор недоступен поскольку также используется в классе

Недопустимо использовать класс в качестве и прямого, и косвенного базового класса, поскольку поля его автоматически становятся неоднозначными. Попытайтесь сделать базовый класс виртуальным в обоих местах.

идентификатор is not a data member and can't be initlallzed here

идентификатор не является компонентом данных и не может быть здесь инициализирован

В инициализаторах конструктора допускается инициализация только компонентов данных. Это сообщение означает,что список включает в себя статический компонент или функцию-компонент.

идентификатор is not a member of struct

идентификатор не является компонентом структуры

Вы пытаетесь сослатьсяна идентификатор, как на компонент структуры, в то время как он не является компонентом структуры.

Проверьте объявления.

идентификатор is not a parameter

идентификатор не является параметром

В разделе объявления параметров определения функции по образцу старых версий идентификатор объявлен, но не перечислен в списке параметров. Либо уберите объявление, либо добавьте идентификатор в качестве параметра.

идентификатор is not legal here

идентификатор здесь недопустим

Спецификатор типа "идентификатор" здесь недопустим, поскольку он противоречит или дублирует другой спецификатор типа в данном объявлении, либо потому, что "идентификатор" используется в качестве имени typedef, тогда как имени typedef в данном контексте быть не может.

идентификатор is virtual and cannot be explicitly initialized

идентификатор виртуальный и не может быть явно инициализирован

Конструктор класса С++ пытается вызвать "идентификатор" конструктора базового класса, однако этот идентификатор относится к виртуальному базовому классу. Виртуальные базовые классы не могут быть инициализированы явно. Компилятор неявно вызывает конструктор базового класса по умолчанию base::base().

идентификатор must be a member function

идентификатор должен быть функцией-компонентом

Большинство функций-операций С++ может являться компонентами классов или обычными функциями, не входящими в класс, однако некоторые из них обязательно должны быть компонентами класса. Это функции operator =, operator ->, operator() и преобразования типов. Данная функция не является функцией-компонентом, но должна являться таковой.

идентификатор must be a member function or have an argument

of class type

идентификатор должен быть функцией-компонентом или иметь аргумент типа класса

Большинство функций-операций С++ должно иметь неявный или явный аргумент типа класса. Данная функция-операция была объявлена вне класса и не имеет явного аргумента типа класса.

идентификатор must be a previously defined class or struct

идентификатор должен быть ранее объявленным классом или структурой

Вы пытаетесь объявить идентификатор как базовый класс, тогда как он либо не является классом, либо не был еще полностью определен. Исправьте имя или реорганизуйте объявления.

идентификатор must be a previoustly defined enumeration tag

идентификатор должен быть ранее определенным тегом перечислимого типа

Данное объявление пытается обратиться к идентификатору, как к тегу типа enum, тогда как он не был объявлен в качестве такового. Исправьте имя или реорганизуйте объявления.

идентификатор must be a previoustly defined structuretag

идентификатор должен быть ранее определенным тегом структуры

Данное объявление пытается обратиться к идентификатору, как к тегу структуры, тогда как он не был объявлен в качестве такового.

Исправьте имя или реорганизуйте объявления.

идентификатор specifies multiple or duplicate access

идентификатор задает многократный или дублирующийся доступ

Базовый класс должен быть объявлен как public или private, но не то и другое одновременно. Спецификатор доступа не должен задаваться для базового класса более одного раза.

компонент is not accessible

компонент недоступен

Вы пытаетесь сослаться на "компонент" класса С++, который имеетатрибут доступа private илиprotected и недоступен из данной функции. Это иногда случается при попытке вызова доступной перегружаемой функции-компонента (или конструктора), когда заданные при этом аргументы совпадаютс аргументаминедоступной функции. Перед проверкой доступности всегда выполняется проверка разрешения перегрузки. Если проблема именно в этом, то для выбора желаемой доступной функции попытайтесь явно выполнить приведение типа для одного или более параметров.

спецификатор has already been included

спецификатор уже был включен

Данный спецификатор типа встречается в объявлении более одного раза. Удалите или измените один из них

= expected

= ожидается

Ожидалась операция присвоения для инициализации переменной.

, expected

, ожидается

В списке объявлений, инициализации или параметров ожидается запятая.

(* epected

(* ожидается

В качестве начала блока или инициализации ожидается левая фигурная скобка.

( expected

( ожидается

Перед списком параметров ожидается левая круглая скобка.

*) expected

*) ожидается

В конце блока или инициализации ожидается правая фигурная скобка.

) expected

) ожидается

В конце списка параметров ожидается правая круглая скобка.

: expected alter private/protected/publlc

: ожидается после private/protected/public

При использовании резервированных слов

private/protected/public для того, чтобы начать соответствующий раздел класса С++, за ними должно следовать двоеточие.

::requires a preceding identifier in this context

в данном контексте перед :: требуется идентификатор

В С++ в объявлении встретилось двойное двоеточие без предшествующего квалифицирующего имени класса. Неквалифицированное двойное двоеточие может использоваться только в выражениях для обозначения глобального контекста, а не в объявлениях.

.* operands do not match

операнды .* не соответствуют

Вы не объявили операнд правой части операции С++ (.*) как указатель на компонент класса, заданный левым операндом.

# operator not followed by macro argument name

за операцией # не следует имя аргумента макроса

В макро определении символ # может быть использован для обозначения преобразования аргумента макроса в строку. За # должно следовать имя аргумента макроса.

Access can only be changed to public or procted

Тип доступа может быть изменен только на public или protected

Производный класс С++ может модифицировать права доступа членабазового класса, но только на public или protected.

Компонент базового класса нельзя сделать private.

Access declarations cannot grant or reduce access

Объявления доступа не могут повысить или понизить права доступа

Производный класс С++ может модифицировать права доступа члена базового класса, но только путем восстановления прав базового класса. Он не может повысить или понизить права доступа.

Access specifier спецификатор found in a union

Спецификатор доступа встретился в объединении

Спецификаторы доступа С++ (public, private или

protected) не могут находиться в объединениях.

Ambiquity between функция1 and функция2

Неоднозначность между функцией1 и функцией2

С переданными параметрами могут использоваться обе названные перегруженные функции. Такая неоднозначность недопустима.

Ambiquous conversion functions: тип1 and тип2

Неоднозначность функций преобразования: тип1 и тип2

Компилятор нашел более одного способа преобразования данного типа в желаемый. Такая неоднозначность недопустима.

Array bounds missing ]

В задании границ массива отсутствует ]

В исходном файле в объявлении границ массива отсутствует закрывающая квадратная скобка.

Array must have at least one element

Массив должен иметь хотя бы один элемент

ANSI C и С++ требуют, чтобы массив определялся хотя бы с одним элементом (объекты нулевого размера недопустимы). Существует старый программистский прием, состоящий в том, чтобы объявить элемент структуры типа массива нулевого размера, а уже затем при помощи malloc распределить фактически требуемую память. Этот прием по-прежнему можно использовать, но теперь вы обязаны объявлять массив как имеющий (как минимум) один элемент. Разумеется, объявления (в противоположность определениям) массивов неизвестного размера допустимы.

Например,

char ray[] /* определение массива неизвестного размера недопустимо */

char ray[0] /* определение массива нулевого размера недопустимо */

Array of references is not allowed

Массив ссылок недопустим

Массив ссылок недопустим, поскольку указатели на ссылки недопустимы, а имена массивов встраиваются в указатели.

Array size too lange

Размер массива слишком велик

Объявленный массив превышает 64К.

Assembler statement too long

Слишком длинный ассемблерный оператор

Операторы встроенного ассемблирования не могут превышать по длине 480 байтов.

Attempting to return a reference to local name идентификатор Попытка вернуть ссылку на локальное имя идентификатор

Данная функция С++ возвращает значение типа ссылки, и вы пытаетесь вернуть ссылку на локальную (динамическую) переменную. Это недопустимо, поскольку такая переменная при выходе из функции разрушается. Вы можете вернуть ссылку на любую статическую или глобальную переменную, либо изменить функцию таким образом, чтобы возвращалась не ссылка, а само значение.

Bad file name format in inciude directive

Неправильный формат имени файла в директиве включения

Имена включаемых файлов должны заключаться в кавычки ("имя_файла.h") или в угловые скобки (<имя_файла.h>). Перед именем файла отсутствовала открывающая кавычка или угловая скобка. Если использовался макрос, то результирующий текст расширения неверен; т.е., он не взят в кавычки.

Bad ifdef directive synfax

Неверный синтаксис директивы ifdef

Директива ifdef должна содержать в качестве тела директивы единственный идентификатор (и ничего более).

Bad ifndef directive synfax

Неверный синтаксис директивы ifndef

Директива ifndef должна содержать в качестве тела директивы единственный идентификатор (и ничего более).

Bad return type for a type conversion operator

Неверный тип возврата в операции преобразования типа

Данная функция-компонент преобразования типа С++задаеттип возврата, отличный от типасамой функции. Объявление функции преобразования operator T может не задавать типа возврата вообще.

Bad syntax for pure function definition

Неверный синтаксис определения "чистой" функции

Чистые виртуальные функции задаются добавлением в определение символов "=0". Вы написали что-либо похожее, но не совпадающее с требуемым в точности.

Bad undef directive syntax

Неверный синтаксис директивы undef

Директива #undef должна содержать в качестве тела директивы единственный идентификатор (и ничего более).

Base class класс is included more than once

Базовый класс включен более одного раза

Класс С++ может быть производным от любого числа базовых классов, но непосредственно от одного и того же класса он может быть производным только один раз.

Base class класс is initialized more than once

Базовый класс инициализируется более одного раза

В конструкторе класса С++ список инициализации, следующий за заголовком конструктора, включает указанный базовый класс более одного раза.

Base class cannot be declared protected

Базовый класс не может быть объявлен как protected

Базовый класс С++ может быть public или private, но не protected.

Bit field cannot be static

Битовое поле не может быть static

Только обычные данные-компоненты классов С++могут быть объявлены как static, но не битовые поля.

Bit fields must be signed or unsigned int

Битовые поля должны быть signed или unsigned int

Битовое поле должно быть объявлено с интегральным типом signed или unsigned. В ANSI C битовые поля могут быть только signed или unsigned int (но не char или long).

Bit fields must contain at least one bit

Битовые поля должны содержать как минимум один бит

Вы не можете объявить именованное битовое поле длиной 0 (или менее 0) битов. Можно объявить битовое поле нулевой длины без имени, по соглашению используемое для принудительной установки выравнивания битового поля по границе байта (или по границе слова, если выбрана опция выравнивания -a).

Bit field too large

Битовое поле слишком велико

Данная ошибка возникает при попытке определения битового поля длиной свыше 16 битов.

Body already defined for this function

Тело этой функции уже определено

Тело функции с этим же именем и типом уже встречалось выше. Тело функции может входить в программу только один раз.

Call of non-function

Вызов не-функции

Вызываемое имя не было объявлено как функция. Эта ошибка обычно возникает при неправильном объявлении или опечатке в имени функции.

Cannot assign идентификатор1 to идентификатор2

Присвоение идентификатора1 идентификатору2 невозможно

Обе стороны операции присвоения (=) (или составной операции присвоения типа +=) должны быть совместимыми и не должны являться массивами. Правая сторона данной операции присвоения имеет тип идентификатор1 и не может быть присвоена объекту слева, имеющему тип идентификатор2.

Cannot call 'main' from within the program

Вызвать 'main' из программы невозможно

С++ не позволяет рекурсивные вызовы 'main'.

Cannot cast from идентификатор1 to идентификатор2

Приведение между идентификатор1 и идентификатор2 невозможно

Приведение типа идентификатор1 к типу идентификатор2 здесь запрещено. В С указатель может быть приведен к интегральному типу или к другому типу указателя. Интегральный тип может быть приведен к любому интегральному типу, типу с плавающей точкой и указателю. Тип с плавающей точкой может быть приведен к интегральному или другому типу с плавающей точкой. Структуры и массивы не позволяют выполнение для них приведений типа. Также невозможны приведения для типа void.

В С++ проверяется наличие преобразований и конструкторов, определяемых пользователем, и в случае их отсутствияприменяются правила приоритета (за исключением указателей на компоненты класса). Из интегральных типов только для константы со значением ноль допускается приведение к типу указателя компонента. Указатель компонента допускает приведение к интегральному типуили аналогичному указателю компонента. Последний будет указывать на компонент данных, если на него был установлен исходный указатель, и на компонент-функцию, еслина нее был установлен исходный; квалифицирующий класс типа,к которому выполняется приведение, должен быть тем же, что и базовый класс оригинала.

Cannot create a varlable for abstract class класс

Создание переменной для абстрактного класса "класс" невозможно

Абстрактные классы - с чистыми виртуальными функциями - не могут использоваться непосредственно, допускается лишь создание производных от них классов.

Cannot define a pointer or reference to a reference

Определение указателя или ссылки на ссылку невозможно

Иметь указатель на ссылку или ссылку на ссылку нельзя.

Cannot find класс::класс (класс&) to copy a vector

Не найден класс::класс (класс&) для копирования вектора

Если класс С++ класс1 содержит вектор (массив) класса класс2 и вы хотите сконструировать объект типа класс1 из другого объекта типа класс1, то должен быть конструктор класс2::класс2(класс2&) такой, чтобы могли быть сконструированы элементы вектора. Данный конструктор принимает только один параметр (являющийся ссылкой на его класс) и называется конструктором ссылки.

Обычно компилятор создает конструктор ссылки автоматически. Однако, если вы определили конструктор для класса класс2, имеющего параметр типа класс2. и дополнительные параметры со значениями по умолчанию, то данный конструктор ссылки не может существовать и не может быть создан компилятором. (Вследствие того, что класс2::класс2(класс2&) и класс2::класс2(класс2&, int = 1) не различаются компилятором). Вы обязаны переопределить данный конструктор таким образом, чтобы не все параметры имели значения по умолчанию. Затем вы можете определить конструктор ссылки или позволить компилятору создать собственный.

Cannot find идентификатор::идентификатор() to

initialize a vector

Не найден идентификатор::идентификатор() для инициализации вектора

Если класс С++ класс1 содержит вектор (массив) класса класс2 и вы желаете сконструировать объект типа класс1, но при этом не из другого объекта типа класс1, то для конструирования элементов вектора должен быть использован конструктор класс2::класс2(). Такой конструктор без параметров называется конструктором по умолчанию. Если вы не определили для класса2 никакого конструктора, компилятор создаст конструктор по умолчанию автоматически; в противном случае будет использован ваш конструктор.

Cannot find класс::класс() to initialize base class

Не найден класс::класс для инициализации базового класса

При конструировании производного класса С++ класс2 сначала должен быть сконструирован каждый базовый класс класс1. Если конструктор для класса2 не задает конструктор для класса1 (как часть заголовка класса2), то для базового класса должен быть задан конструктор класс1::класс1(). Такой конструктор без параметров называется конструктором по умолчанию. Если вы не определили для класса1 никакого конструктора, компилятор создаст конструктор по умолчанию автоматически; в противном случае будет использован ваш конструктор.

Cannot find класс::класс() to initialize field идентификатор

Не найден класс::класс() для инициализации поля идентификатор

Если класс С++ класс1 содержит компонент класса класс2 и вы желаете сконструировать объект типа класс1, но при этом не из другого объекта типа класс1, то для конструирования этого компонента должен быть использован конструктор класс2::класс2(). Такойконструктор без параметров называется конструктором по умолчанию. Если вы не определили для класса2 никакого конструктора,компилятор создаст конструктор по умолчанию автоматически; в противном случае будет использованваш конструктор.

Cannot find класс::operator=(класс&) tocopy a vector

Не найден класс::operator=(класс&) для копирования вектора

Если класс С++ класс1 содержит вектор (массив) класса класс2 и вы желаете скопировать класс типа класс1, то должна использоваться операция присвоения класс2::operator=(класс2&), позволяющая копирование элементов вектора. Обычно компилятор вставляет такую операцию автоматически. Однако, если вы определили operator= для класса2, но эта операция не принимает параметр класс2&, то компилятор не будет генерировать операцию автоматически - вы должны написать свою.

Cannot have a near membar in a far class

Компонент near в классе far недопустим

Все компоненты класса С++ far должны быть far. Данный компонент должен принадлежать классу, объявленному (или имеющему по умолчанию) атрибут near.

Cannot initialize a fieid

Инициализация поля невозможна

Отдельные поля структур, объединений и классов С++ могут не иметь инициализаторов. Структура или объединение могут быть инициализированы как единое целое при помощи инициализаторов в фигурных скобках. Класс С++ может быть инициализирован только при помощи конструктора.

Cannot initialize тип1 with тип2

Тип1 не может быть инициализирован типом2

Вы пытаетесь инициализировать объект типа тип1 значением типа тип2, что недопустимо. Правила инициализации те же, что и для присвоения.

Cannot modify a const object

Модификация объекта - константы невозможна

Недопустимая операция с объектом, объявленным константой, например, попытка присвоения такому объекту.

Cannot overioad 'main'

Перегрузка 'main' невозможна

main - это единственная функция, которая не может быть перегружена.

Cannot specify base classes except when defining the class Задавать базовые классы допустимо только при определе-

нии класса

При задании класса С++ базовые классы, производным от которых является данный класс, могут задаваться только в точке определения класса. При объявлении тега класса, например class c; задавать базовые классы недопустимо.

Case outside of switch

Оператор case вне оператора switch

Компилятор встретил оператор case вне оператора switch. Это часто случается при несоответствии числа правых и левых фигурных скобок.

Case statement missing :

В операторе case отсутствует :

Оператор case должен содержать выражение типа константы, за которым следует двоеточие. Либо в выражении оператора case отсутствует двоеточие, либо перед двоеточием находится лишнее символическое имя.

Character constant too long

Слишком длинная символьная константа

Символьные константы могут иметь длину только в один или два символа.

Class класс has a constructor and cannot be hidden

Класс имеет конструктор и не может быть скрытым

С имеет разные пространства имен для тегов структур и обычных имен, также как и С++. Это распространяется и на классы с конструкторами, поскольку объявления конструкторов похожи на объявления функций, и возможность их перепутать может привести к аварийному завершению.

Classes cannot be initialized with (**)

Классы не могут быть инициализированы при помощи (**)

Обычные структуры С могут инициализироваться набором значений в фигурных скобках. Классы С++ могут быть инициализированы только конструкторами, если класс имеет конструкторы, компоненты private, функции или базовые классы, являющиеся виртуальными.

Class member компонент declared outside its class Компонент класса объявлен вне своего класса

Функции компоненты класса С++могут быть объявлены только внутри объявления класса. В отличие от функций, не являющихся компонентами класса,они не могут иметь несколько объявлений или быть объявлены в других местах.

Compound statement missing *)

В составном операторе отсутствует *)

Компилятор дошел до конца исходного файла, но не обнаружил закрывающей фигурной скобки. Это обычно бывает при несовпадающем количестве правых и левых скобок.

Conflicting type modifiers

Противоречащие друг другу модификаторы типа

Это случается, когда в объявлении встречается, например, два ключевых слова - far и near, относящихся к одному и тому же указателю. Одному указателю может соответствовать только один модификатор адресации, а функция может иметь только один модификатор языка (cdecl, pascal или interrupt).

Constant expression required

Требуется выражение типа константы

Массивы должны объявляться с заданным константой выражением. Данная ошибка обычно бывает вызвана опечаткой в константе в #define.

Constructor cannot have a return type specification

Конструктор не может иметь спецификации типа возврата

Конструкторы С++ имеют неявный тип возврата, используемый компилятором, но вы не можете объявить для них тип возврата или возвращаемое значение.

Conversion of near pointer not allowed

Преобразование ближнего указателя недопустимо

Ближний указатель не может быть преобразован в дальний при вычислении выражения, если программа в текущий момент не выполняется. Причина этого состоит в том, что для преобразования требуется знать текущее значение DS программы пользователя, которое в данный момент просто не существует.

Could not find a match for аргумент(ы)

Не найдено соответствие аргументу (аргументам)

Не найдена функция С++ с параметрами, соответствующими заданным аргументам.

Could not find file имя_файла

Компилятор не может найти файл, заданный в командной строке.

Declaration does not specify a tag or an identifier

В объявлении не указан тег или идентификатор

Данное объявление ничего не объявляет. Это может быть структура или объединение без тега или переменная в объявлении. С++ требует, чтобы что-то было объявлено.

Declaration is not allowed here

Объявление здесь недопустимо

Объявления не могут использоваться в управляющих операторах для операторов while, for, do. if или switch.

Declaration missing ;

В объявлении отсутствует ;

В исходном файле содержится объявление поля структуры или объединения, в котором отсутствует точка с запятой (;).

Declaration syntax error

Синтаксическая ошибка в объявлении

Исходный файл содержит объявление, в котором отсутствует некоторый символ имя или наоборот имеются лишние.

Declaration terminated incorrectiy

Неправильное окончание объявления

Объявление содержит лишний илиневерный конечный символ, например, точка с запятой,помещенная после тела функции. Эту ошибку также дает функция-компонент С++, объявленная в классе с точкой с запятой между заголовком и открывающей левой фигурной скобкой.

Declaration was expected

Ожидается объявление

Ожидалось, но не найдено объявление. Это обычно бывает при отсутствии разделителя, например, запятой, точки с запятой, правой круглой скобки или правой квадратной скобки.

Declare operator delete (void*) or (void*,size_t)

Операция delete объявляется (void*) или (void*,size_t)

Операция delete объявляется с одним параметром void*, либо с двумя, где вторым является size_t. При использовании второй версии она будет использована с большим приоритетом, нежели первая. Глобальная операция delete всегда объявляется с двумя параметрами, поэтому будьте осторожны при переопределении этого объявления.

Default outside of swich

Оператор default вне оператора switch

Компилятор встретил оператор default вне оператора switch. Это чаще всего бывает при несовпадении числа правых и левых фигурных скобок.

Default value missing

Отсутствует значение по умолчанию

Если в функции С++ объявляется параметр со значением по умолчанию, все последующие параметры также должны иметь умолчания. В данном объявлении за параметром со значением по умолчанию следует параметр без умолчания.

Define directive needs an identifier директиве define необходим идентификатор

Первый не-пробельный символ после #define должен являться идентификатором. Компилятор встретил на этом месте какие-либо другие символы.

Destructor cannot have a return type specification

Деструктор не может иметь спецификации типа возврата

Деструкторы С++ не имеют типа возврата, и вы не можете объявить тип или значение возврата.

Destructor for класс is not accessibie

Деструктор для класса недоступен

Деструктор для данного класса является protected или private и недоступен из данной точки для разрушения класса. Если деструктор класса является private, класс не может быть разрушен и потому не может никогда быть использован. Это наверняка ошибка. Деструктор protected позволяет доступ только из производных классов. Это полезно для того, чтобы предотвратить создание базовых классов, обеспечив создание из них производных классов.

Destructor name must match the class name

Имя деструктора должно соответствовать имени класса

В классах С++ объявление деструктора класса вводится символом тильда. Имя деструктора должно совпадать с именем класса. В вашем исходном файле тильда предшествует какому-то другому имени.

Division by zero

Деление на ноль

В исходном файле встретилось выражение типа константы, представляющее собой нулевой делитель.

do statement must have while

оператор do должен иметь while

В исходном файле встретился оператор do без соответствующего ограничивающего ключевого слова while.

do-whlle statement missing (

В операторе do-while отсутствует (

В операторе do компилятор не нашел левой круглой скобки после ключевого слова while.

do-whlle statement missing )

В операторе do-while отсутствует )

В операторе do компилятор не нашел правой круглой скобки после условного выражения.

do-whlle statement missing ;

В операторе do-while отсутствует ;

В условном выражении оператора do компилятор не нашел точки с запятой после правой круглой скобки.

Dulicate case

Повторение case

Каждое ключевое слово case оператора switch должно иметь уникальное значение выражения типа константы.

Enum syntax error

Синтаксическая ошибка в enum

Объявление enum не содержит правильно оформленного списка идентификаторов.

Error directive: сообщение

Директива error: сообщение

Данное сообщение появляется при обработке директивы #error из исходного файла. Текст этой директивы выводится в "сообщении".

Error writing output file

Ошибка при записи выходного файла

Ошибка DOS при попытке Turbo C++ вывести .OBJ, .EXE или временный файл. Проверьте опцию командной строки -n или установку меню Options \! Directiries \! Output directory интегрированной среды, правильно ли задана директория для вывода. Также убедитесь, что на диске достаточно места.

Expression expected

Ожидается выражение

Здесь ожидалось выражение, а текущий символ не может начинать выражение. Это сообщение может выдаваться, когда ожидается управляющее выражение в предложении if или while, либо при инициализации переменной. Сообщение часто появляется в результате случайно вставленного или удаленного из исходного файла символа.

Expression is too complicated

Слишком сложное выражение

Компилятор может обрабатывать очень сложные выражения, однако некоторые выражения с сотнями компонентов могут оказаться слишком сложными. Такие выражения следует разбивать на две или более частей.

Expression of arithmetic type expected

Ожидается выражение арифметического типа

Унарные операции плюс (+) и минус (-) требуют выражений арифметического типа - допустимыми являются только типы char, short, int long, enum, float, double и long double.

Expression of integral type expected

Ожидается выражение интегрального типа

Операция дополнения (тильда ) требует выражения интегрального типа - допустимыми являются только типы char, short, int, long или enum.

Expression of scalar type expected

Ожидается выражение скалярного типа

Операции "не" (!), инкремента (++) и декремента (--) требуют выражений скалярного типа - допустимыми явля