Guia de Consulta Rápida C++ Joel Saade. Novatec Editora
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- Irene Caires Gonçalves
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1 1 Guia de Consulta Rápida C++ Joel Saade Novatec Editora
2 2 Copyright 2004 da Novatec Editora Ltda. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei de 19/02/1998. É proibida a reprodução desta obra, mesmo parcial, por qualquer processo, sem prévia autorização, por escrito, do autor e da Editora. Editor: RUBENS PRATES Segunda edição: janeiro/2006 ISBN: NOVATEC EDITORA LTDA. Rua Luís Antônio dos Santos São Paulo SP Brasil Tel.: Fax: novatec@novatec.com.br Site:
3 Sumário 3 Conceitos básicos... 5 Estrutura de um programa C Descobrindo a versão do compilador... 5 Compilação e link-edição de programas... 5 Arquivos-cabeçalho... 5 Identificadores... 6 Variáveis... 6 Comentários... 6 Tabela de seqüências de escape... 6 Operadores... 7 Atribuição... 7 Aritméticos... 7 Aritméticos de atribuição... 7 Incremento e decremento... 7 Relacionais... 7 Condicional ternário... 8 Lógicos... 8 Bitwise... 8 Comprimento... 9 Conversão de tipos Type cast (Conversão forçada de tipos) Comandos Bloco Decisão Iteração Desvio Pré-processador Diretivas do pré-processador Diretivas de pré-processamento/compilação condicional Macros do pré-processador Operadores do pré-processador Asserções Tipos de dados predefinidos Tipos Simples Tabela dos tipos de dados integer e character Tipos compostos Arrays bidimensionais Strings Estruturas Uniões Enumeração Ponteiros Typedef - Nome alternativo para tipos Funções Estrutura de uma função Protótipo de função Chamada a uma função Retorno de valor e recepção de argumentos Tipos de passagem de argumentos e referência Funções recursivas Argumentos const Argumento-default Funções inline Passagem de argumentos à função main() Sobrecarga de funções Entrada e saída básicas Leitura de caracteres via teclado Classes de memória Escopo Ligação Classe automática Classe estática Classe dinâmica Tabela de classes de memória Modificadores de tipo de acesso... 47
4 4 Sumário Namespaces Definição de namespaces Classes e objetos Declaração de classes e criação de objetos Métodos externos à classe Métodos inline Seções de uma classe Chamadas qualificada e não qualificada a um método Construtor de classes Destrutor de classes Construtor default Construtor de cópia Construtor explicit Array de objetos Métodos const Argumentos const Métodos const X atributo mutable Escopo de classe Friends Passagem de objetos como argumentos Sobrecarga de operadores Retorno de objetos Variáveis-membro static Métodos static Classes e alocação dinâmica de memória Herança de classes Herança simples Tabela de tipos de herança Tabela de permissões de acesso Classes-base abstratas Herança múltipla Níveis de herança (Cadeia de herança) Métodos virtuais Destrutores virtuais Métodos virtuais e classes-base abstratas Templates Template de funções Template de classes A classe string Manipulação de objetos string com operadores Manipulação de objetos string com métodos Entrada e saída com objetos string Exceções Exceções e funções Múltiplos blocos try Captura de qualquer exceção Exceções e classes Entrada e saída avançadas Streams Saída com cout Entrada com cin Processamento de arquivos Gravação de arquivos Leitura de arquivos Entrada e saída formatadas Outras possibilidades de entrada/saída Verificação de erros Modos de abertura de arquivos Impressão de arquivos Arquivos binários, métodos write() e read() RTTI (RunTime Type Information) Componentes do RTTI Tabela de operadores e precedências Índice remissivo
5 Conceitos básicos Conceitos básicos Estrutura de um programa C++ A estrutura é simples e é a seguinte: #include <... > using namespace...; tipo main() comandos; Elemento #include Identifica os arquivos-cabeçalho utilizados no programa. using namespace Identifica os namespaces utilizados no programa. tipo Tipo do valor a ser retornado pela função main(). main() Função obrigatória. Todo programa se inicia por ela, independentemente da sua localização no programa. Identifica o início/fim da função main(). Exibe uma frase no vídeo e salta de linha. #include <iostream> using namespace std; int main() cout << Hello World\n ; return 0; Descobrindo a versão do compilador No djgpp, digite gcc -v No Linux, digite g++ -v Compilação e link-edição de programas No djgpp, para compilar/linkar um único programa: gcc -c p1.cpp gxx -o p1.exe p1.o No djgpp, para compilar/linkar vários programas: gcc -c p1.cpp p2.cpp gxx -o p3.exe p1.o p2.o No Linux, para compilar/linkar um único programa: g++ p1.cpp -o p1 No Linux, para compilar/linkar vários programas: g++ p1.cpp p2.cpp -o p3 Arquivos-cabeçalho Arquivos incluídos no programa por meio da diretiva #include. Contêm protótipos de funções, definições de macros, declarações de tipos, de estruturas, de classes e de constantes. Formato #include <nome> #include nome 5 Procura um arquivo-cabeçalho no diretório-padrão de arquivos-cabeçalho. Procura um arquivo-cabeçalho no diretório corrente e se nãoencontrar,nodiretório-padrãodearquivos-cabeçalho.
6 6 Identificadores São nomes dados pelo programador a variáveis, funções, classes etc. Podem conter somente caracteres alfabéticos minúsculos/ maiúsculos, numéricos e o _ (sublinhado). O primeiro caractere deve ser alfabético ou _ (sublinhado). Variáveis Variáveis podem ser declaradas em qualquer ponto dentro de uma função, mas sempre antes de serem utilizadas. int valor1 = 40, valor2 = 50; double raiz = sqrt(25.); float saldo (1500.); Case sensitivity C++ distingüe maiúsculas de minúsculas, inclusive em relação às suas palavras reservadas, que devem ser escritas em letras minúsculas. Identificadores, como ano e ANo são distintos. Comentários Documentam o programa, sendo ignorados pelo compilador. São escritos utilizando-se os caracteres // ou /* */. // Função para cálculo da área de um retângulo int status = 0; // Variável de controle /* Linha 1 Linha 2 */ Tabela de seqüências de escape Conceitos básicos As seqüências de escape são constituídas pelo caractere \ seguido de outros. Permitem a utilização de caracteres que não podem ser digitados ou que têm um significado especial para C++. Seqüência de Código ASCII escape decimal hexa \a Emite um alerta sonoro 7 07 \b Move o cursor para a esquerda 8 08 \f Salta para uma nova página 12 0C \n Salta de linha e posiciona o cursor no seu início 10 0A \r Move o cursor para o início da linha 13 0D \t Move o cursor para a próxima posição de tabulação horizontal 9 09 \v Move o cursor para a próxima posição de tabulação vertical 11 0B \ O caractere \ O caractere (apóstrofo) \? O caractere? 63 3F \\ O caractere \ 92 5C \0 Caractere nulo 0 00 \xxx O caractere correspondente ao valor octal xxx \xhhh O caractere correspondente ao valor hexadecimal hhh As seqüências de escape podem ser escritas de três formas equivalentes e entre aspas ou apóstrofos. Forma Exemplo Simbólica cout << \a ; Numérica hexadecimal cout << \x043 ; Numérica octal cout << \103 ;
7 Operadores Operadores Atribuição Operador = Atribui o valor de um elemento a outro. valor1 = 99; // Atribuição simples valor2 = valor3 = valor4 = 9; // Atribuição múltipla Aritméticos Operador Precedência * Multiplicação 1 / Divisão 1 % Resto da divisão entre inteiros 1 + Adição 2 - Subtração 2 Aritméticos de atribuição Operador *= Multiplicação com atribuição. /= Divisão com atribuição. %= Resto da divisão entre inteiros com atribuição. += Adição com atribuição. -= Subtração com atribuição. taxa *= 3; equivale à taxa = taxa * 3; total += 20; equivale à total = total + 20; Incremento e decremento Operador Forma Precedência variável++ Adiciona 1 de sufixo 1 variável-- Subtrai 1 de sufixo 1 ++variável Adiciona 1 de prefixo 2 --variável Subtrai 1 de prefixo 2 X++ significa: use o valor atual de X e some 1 a esse valor. O mesmo vale para o operador X significa: some 1 ao valor de X e então use esse novo valor. O mesmo vale para o operador --. int X = 5, Y = 0, Z = 5, W = 0; Y = X++; W = ++Z; cout << X << " " << Y << endl; // X = 6 e Y = 5 cout << Z << " " << W << endl; // Z = 6 e W = 6 Relacionais Operador Precedência < Menor que 1 <= Menor que ou igual a 1 > Maior que 1 >= Maior que ou igual a 1 == Igual a 2!= Não igual a 2 Não podem ser utilizados para comparar strings. 7
8 8 Condicional ternário É uma forma alternativa a um comando if... else. exp1? exp2 : exp3 Se exp1 for verdadeira, o valor de toda a expressão será o valor de exp2, caso contrário, o valor de exp3. y = (6 < 2)? 1 : 2; // y = 2 cout << (saldo < 400.? Pedir empréstimo : Bom saldo ); Lógicos not (!) Nega (inverte) o valor-verdade de uma expressão. Para negar uma expressão, use parênteses; o operador not tem maior precedência que os operadores relacionais e demais operadores lógicos. not exp ou! exp and (&&) or ( ) x = not(5 > 9); // x = 1 Combina duas expressões em uma, que terá o valor true ou false. exp1 and exp2 ou exp1 && exp2 x = 7 > 6 and 3 < 5; // x = 1 Combina duas expressões em uma, que terá o valor true ou false. exp1 or exp2 ou exp1 exp2 Bitwise x = 7 > 8 or 3 < 5; // x = 1 Manipulam bits de valores inteiros. Operadores Deslocamento de bits de um valor inteiro valor << n Desloca n bits à esquerda. Equivale a multiplicar por 2 n. valor >> n Desloca n bits à direita. Equivale a dividir por 2 n. // Deslocamento à esquerda short int item = 12; item = item << 1; // Equivalência: item <<= 1; cout << Depois do deslocamento: <<item<< endl; // 24 // Deslocamento à direita unsigned short int item = 12; item = item >> 1; // Equivalência: item >>= 1; cout << Depois do deslocamento: <<item<< endl; // 6 Bitwise lógicos Atuam sobre os bits de um valor e não sobre o valor como um todo. ~ (Negação (complemento de 1)) Converte bits 0 em 1 e vice-versa. unsigned short int valor1 = 12; valor1 = ~valor1; cout << Depois da negação: <<valor1<<endl; / /
9 Operadores (OR inclusivo) Combina dois valores criando um novo valor. unsigned short int valor1 = 51,valor2 = 89,valor3; valor3 = valor1 valor2; cout << valor1 valor2: << valor3 << endl; // 123 ^ (XOR (OR exclusivo)) Combina dois valores criando um novo valor. unsigned short int valor1 = 51,valor2 = 89,valor3; valor3 = valor1 ^ valor2; cout << valor1 ^ valor2: << valor3 << endl; // 106 & (AND) Combina dois valores criando um novo valor. unsigned short int valor1 = 51,valor2 = 89,valor3; valor3 = valor1 & valor2; cout << valor1 & valor2: << valor3 << endl; // 17 Bitwise alternativos São operadores bitwise lógicos na forma de palavras. Operador padrão Operador alternativo ~ compl bitor ^ xor & bitand = or_eq ^= xor_eq &= and_eq Tabela de precedência de operadores bitwise Operador Precedência ~ Negação (complemento de 1) 1 << Deslocamento à esquerda 2 >> Deslocamento à direita 2 & AND 3 ^ XOR (OR exclusivo) 4 OR inclusivo 5 <<= Deslocamento à esquerda com atribuição 6 >>= Deslocamento à direita com atribuição 6 &= AND com atribuição 6 ^= XOR (OR exclusivo) com atribuição 6 = OR inclusivo com atribuição 6 Comprimento Retorna o comprimento, em bytes, do seu operando. sizeof(operando) int vetor[3], matriz[2][3],valor; cout << sizeof(float); // 8 cout << sizeof(vetor); // 12 cout << sizeof(matriz); // 24 cout << sizeof(valor); // 4
10 10 Conversão de tipos C++ efetua conversões de um tipo de dado em outro, automaticamente, nos seguintes casos: atribuição de valores; expressões aritméticas; passagem de argumentos a uma função. Exemplo 1: // Conversão automática na atribuição short int valor1 = 10; long int valor2; valor2 = valor1; // Converte short int em long int Exemplo 2: // Conversão automática em expressões aritméticas int valor1 = 10; float valor2 = 20.; double total = valor1 + valor2; valor1 é convertido em float e o resultado, em double. Exemplo 3: // Conversão automática na passagem de argumentos double somar(double,double); // Protótipo int main() float valor1 = 10.,valor2 = 20.; double total = somar(valor1,valor2); // Chamada return 0; double somar(double v1,double v2) // Definição return v1 + v2; valor1 e valor2 são convertidos em double. Type cast (Conversão forçada de tipos) Conversão de um tipo em outro, de modo explícito. A forma inicial de type cast, vinda da linguagem C e também aceita por C++, é a seguinte: (tipo) valor C++ altera levemente essa sintaxe para: tipo (valor) Elemento tipo valor Tipo no qual valor será convertido. Constante, variável ou expressão a sofrer typecast. // Type cast antes da adição. Resultado 3 int valor1, valor2; valor1 = int(1.6) + int(2.5); // Adição antes do type cast. Resultado 4 valor2 = int( ); // Type cast de valor do tipo char char letra = z ; cout << Código ASCII << int(letra); // 122 Conversão de tipos
11 Conversão de tipos static_cast 11 Converte ponteiros de uma classe em ponteiros de uma outra classe, em uma cadeia de herança. Pode ser utilizado ainda para efetuar algumas conversões entre tipos relacionados, como aquelas efetuadas pelo type cast da linguagem C. A conversão é feita na compilação. static_cast < <tipo> > (valor) int x = 10, y = 4; float q; q = x / y; cout << q << endl; // 2 q = static_cast<float>(x) / static_cast<float>(y); cout << q << endl; // 2.5 const_cast Type cast que anula o efeito dos qualificadores const e volatile. const_cast < <tipo> > (valor) tipo deve ser igual ao tipo original.... void alter(const int *); // Protótipo da função alter() int main() int valor = 55; cout << "valor antes: " << valor endl; alter(&valor); // Chama a função alter() cout << "valor depois: " << valor << endl; return 0; void alter(const int * pt1) // Definição da função alter() int * pt2; pt2 = const_cast<int *>(pt1); *pt2 = 999; Resultado do programa valor antes: 55 valor depois: 999 Como o argumento int * é const, a função alter() não poderia alterá-lo, mas com o type cast, essa restrição foi anulada. reinterpret_cast Converte um ponteiro em qualquer outro tipo de ponteiro. Converte ainda qualquer tipo inteiro (e seus subtipos, inclusive char) em um ponteiro e vice-versa. int valor = 65; int * ptr = &valor; cout << *reinterpret_cast<char *>(ptr); // A O ponteiro ptr (do tipo int *) é convertido em um ponteiro do tipo char *.
12 12 Comandos Bloco Comandos escritos entre. Os blocos têm uma propriedade: se uma nova variável for definida dentro de um bloco, essa persistirá enquanto o bloco estiver em execução. Ao término de sua execução, a variável deixará de existir. int valor1 = 100; // Início do bloco int valor2 = 200; cout << valor1 (no bloco) = <<valor1<< endl; // 100 cout << valor2 (no bloco) = <<valor2<< endl; // 200 // Fim do bloco cout << valor1 (fora do bloco) = <<valor1 << endl; // 100 // Erro: uso de valor2 fora do bloco onde foi definida // cout << valor2 (fora do bloco) = << valor2 << endl; Decisão if Tomada de decisão com base no resultado de uma expressão. if (exp) comando1; [else Elemento comando2;] exp Expressão cujo valor será determinado. comando1 Comandos a serem executados se exp for verdadeira (ou!= 0). Se implicar mais de um comando, escrevê-los entre. comando2 Comandos a serem executados se exp for falsa (ou == 0). Se implicar mais de um comando, escrevê-los entre. If s encadeados Constituem-se em uma seqüência de comandos if. if (num == 1) cout << "Um" << endl; else if (num == 2) cout << "Dois" << endl; else cout << Número inválido << endl; switch Permite a execução de comandos conforme uma expressão, em uma estrutura de decisões múltiplas. switch (exp_inteira) case constante1 : [comando1;] case constante2 : [comando2;]... [default : [comandon;]] Comandos
13 Comandos Elemento exp_inteira constante1... comando1... comandon Iteração for 13 Expressão a ser comparada com cada uma das constantes. Deve resultar em um valor do tipo inteiro. Constante ou expressão constante inteira que se espera corresponder à exp_inteira. Pode ser uma constante na forma de uma letra, pois exp_inteira pode ser do tipo char. Cada constante deve ser diferente da outra. Comandos a serem executados caso exp_inteira coincida com a respectiva constante. Comandos a serem executados caso exp_inteira não corresponda a nenhuma das constantes. switch (num) // Supondo num do tipo int case 1 : cout << "Um" << endl; break; case 2 : cout << "Dois" << endl; break; default : cout << "Número inválido" << endl; break; Executa comandos enquanto uma condição for verdadeira. for (exp1; exp2; exp3) Elemento exp1 exp2 exp3 corpo corpo; Expressão que inicializa a variável de controle do loop. É executada apenas uma vez. Geralmente uma expressão relacional que verifica a variável de controle. Se o seu resultado for verdadeiro, o loop continuará, caso contrário, terminará. Se for falso na primeira vez, o corpo não será executado. Expressão que atualiza a variável de controle. Comandos a serem executados caso exp2 seja verdadeira. Se contiver mais de um comando, escrevê-los entre. int k, somat = 0; // Soma os valores de 1 a 5 for (k = 1;k < 6;k++) cout << k = << k << " "; somat = somat + k; cout << endl << Somatório: << somat << endl; // 15 Uma variável declarada em exp1 fica restrita ao corpo do for: for (int k = 1; k < 4; k++) cout << k << endl; // cout << k; Erro: k não pode ser usada fora do for Pode-se omitir exp1, usando-se o caractere ; no seu lugar: int k = 1; for (;k < 4;k++) // Omissão de exp1 cout << k = << k << endl; exp2 pode ser uma expressão que, enquanto resultar em valor diferente de 0, implicará a execução do loop, caso contrário, o término: for (k = 3; k; k = 1) cout << k = << k << endl;
14 14 Comandos Pode-se omitir exp3, usando-se o caractere ";" no seu lugar: int k = 1; for (;k < 4;) // Omissão de exp1 e exp3 cout << k = << k << endl; k++; // exp3 é escrita no corpo do loop O operador, (vírgula) Permite o uso de mais de uma expressão onde uma é permitida. while int k, somat; for (k = 1, somat = 0; k < 6; k++) Executa comandos enquanto uma condição for verdadeira. while (exp) Elemento exp corpo corpo; Geralmente uma expressão relacional que controla o loop. Se oseuresultadoforverdadeiro,oloopcontinuará,casocontrário, terminará. Se for falso na 1ª vez, o corpo não será executado. Comandos a serem executados caso exp seja verdadeira. Se contiver mais de um comando, escrevê-los entre. int k = 1, somat = 0; // Soma os valores de 1 a 5 while (k < 6) cout << k = << k << " "; somat = somat + k; k += 1; cout << endl << Somatório: << somat; << endl; // 15 exp pode ser uma expressão que, enquanto resultar em valor diferente de 0, implicará a execução do loop, caso contrário, o término: int k = 3; while (k) cout << k = << k << endl; k -= 1; do while Executa comandos enquanto uma condição for verdadeira. O corpo do loop é executado pelo menos uma vez. do corpo; while (exp); Elemento exp corpo Geralmente uma expressão relacional que controla o loop. Se o seu resultado for verdadeiro, o loop continuará, caso contrário, terminará. Comandos a serem executados caso exp seja verdadeira. Se contiver mais de um comando, escrevê-los entre.
15 Comandos 15 char codigo = #,senha; do cout >> Digite a senha: ; cin >> senha; while (senha!= codigo); Loops aninhados Loop aninhado: um loop contido em outro. No exemplo seguinte, a cada iteração do for externo há 3 iterações do for interno. Desvio int j, k; for (j = 1;j < 4;j++) // loop externo cout << j = << j << endl; for (k = 1;k < 4;k++) // loop interno cout << k = << k << endl; break Salta partes de código saindo da estrutura (for, while, do while ou switch) onde se encontra. break; A seguir, a sintaxe do comando break com o comando while: while (exp) comando1; if (condição) break; // Encerra o loop e desvia para comando3 comando2; comando3; continue Salta partes do código de um loop (for, while ou do while), causando um retorno à sua expressão de controle. continue; A seguir, a sintaxe do comando continue com o comando while: while (exp) comando1; if (condição) continue; comando2; // Retorno à expressão de teste goto Desvia para um ponto identificado, no programa. goto rótulo:; if (divisor == 0) goto fim;... fim: cout << Divisão impossível << endl;
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