C++ для начинающих. алгоритм foreach

На этой странице описан относительно простой материал по одному из алгоритмов в C++. Рассматриваемый алгоритм — алгоритм for_each. В старых компиляторах этого алгоритма нет, поэтому имейте это ввиду.

Вообще, если кто знаком с английским языком, то может автоматом читать этот алгоритм как: «Для каждого» Прочитал и дальше вопросы: «А Что для каждого?» В общем, продолжение выражения «для каждого» будет зависеть от программиста. Алгоритм for_each является алгоритмом и словно просит закончить свой смысл. Чем-то он похож на человека, который ищет смысл жизни. Алгоритм for_each ищет смысл своего существования. Тем кто хорошо знает английский язык доступно много справочной информации на понятном ему языке. Я знаю английский оооочень плохо и поэтому при необходимости пользуюсь переводчиками, но машинный перевод иногда страшно чудит и из-за этого труднее понимать справки.

Вот всё понятно написано http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/for_each/ только на английском.

  • for_each — алгоритм обхода по умолчанию

Самый первый и скорее всего самый простой пример использования for_each — Это обход элементов массива

Формула числа элементов массива читается как общий размер массива делим на тип первого элемента массива и получаем необходимый размер.

В момент вызова алгоритма мы объясняем алгоритму необходимые данные.
Первый параметр M — наш массив. Имя массива есть указатель на первый его элемент.
Второй параметр М+len. К массиву добавляем целое. Этот прием часто используется и называется как адресная арифметика. При прибавлении к указателю целого значения получается адрес. Будет этот адрес новым или нет зависит от програмиста, важно понимать, что таким приемом мы получили указатель на последний элемент массива.
Третий параметр — имя самой обычной функции. Имя функции как и имя массива является указателем, вот этот самый указатель и используется третьим параметром.

Когда алгоритм начинает работу, то после получения значения с какого-то адреса памяти, он (алгоритм for_each) вызывает функцию, указатель на которую использован как третий параметр. Пока не будет достигнут второй адрес, который указан вторым параметром в алгоритме, будет происходить повтор событий
Прочитал в память адрес, вызвал функцию, выполнил работу функции, прочитал адрес памяти, вызвал функцию, выполнил работу…

    Общие выводы по примеру

  • Алгоритм for_each требует для работы 3 параметра
  • Алгоритм for_each умеет принимать 3 указателя
  • В Алгоритме for_each первыми двумя параметрами указывается диапазон, третьим параметром указыветя указатель на функцию, которую алгоритм должен выполнить.

Давайте посмотрим небольшое продолжение. В этом продолжении я НЕ открою Америку, но будет понятно, что значит домыслить смысл алгоритма. Я добавлю одну максимально простую функцию, которая будет увеличивать элементы в 2 раза

Если здесь не указать знак амперсанда, то значения будут менятся только внутри функции, но не вне ее. Чтобы это знать нужно знать тему параметры функций. Но то другая тема. Здесь же этот пример просто для небольшого закрепления всего вышесказанного.

Важно отметить, что та функция, которую использует алгоритм for_each может возвращать какое-то значение, мало ли для чего та функция будет нужна, но при работе функции внутри алгоритма такое значение будет просто игнорироваться. Чтобы это понять можно посмотреть простой пример.

Это нюанс следует иметь ввиду, потому как незнание такой мелочи может немного сбить с толку.

В связи с тем, что указатели очень похожи на итераторы, легко использовать итераторы для указания диапазона.

Еще один пример использования алгоритма, который может оказаться полезным, но немного не так очевиден новичкам как вышеописанные

Буду надеяться, что кому-то смог помочь описанием такой совсем несложной темы.
При необходимости добавьте задержку в конец фнкции main перед return
например cin.get();

Одномерный массив в C++ для начинающих

Массив представляет нечто целое, что содержит целый набор однотипных пронумерованных элементов.
Мобильный телефон представляет из себя своеобразный массив, который содержит в себе набор контактов. Каждый контакт представляет собой элемент этого массива. Чтобы обратиться к любому из контактов (послать смс, ммс, позвонить), нужно как-то этот контакт вытащить из всего списка. В массиве главную роль играют его элементы, а сам массив являясь переменной играет второстепенные роли.

Надеюсь, смысл понятен. Во что-то одно собран набор однотипных пронумерованных элементов. Это что-то одно и представляет собой массив данных.

Часто бывает так, что при работе с массивами программист знает тип массива, сколько памяти необходимо выделить под массив и сколько элементов в него будет помещено. Но также достаточно часто программисту достаточно указать тип массива и количество элементов, которое в нем будет обрабатываться (не задумываясь о памяти).

Первые массивы, с которых мы начинаем, называются статически создаваемыми. И ни в коем случае не стоит путать названия. Часто говорят статический, но хоть так и говорят, правильное их название: «Статически создаваемые массивы». Позднее я опишу почему есть разница, но не забегая вперед буду объяснять по порядку. Так как это начало знакомства с массивами, то начнем знакомство со статически создаваемым массивом.

  • Не путайте статические массивы со статически создаваемыми. Говорите правильно.

Объявляется статически создаваемый одномерный массив приблизительно так

В квадратных скобках указывается число элементов в массиве.
Интерес должен представлять не сам массив как таковой, а то, что он содержит. Почти вся обработка массивов заключается в обработке его элементов. Для прохода по массивам используют циклы. В С++ у массива отсчет всегда идет от нуля, поэтому первый элемент массива имеет индекс ноль. Из-за этого новичкам, привыкшим к нашему обычному счету с раз, два, три, бывает не очень удобно и понятно то, что при обработке массива от последнего его элемента отнимается единичка (если массив в N элементов, то при обработке последний будет N-1, а первый будет нулевой элемент массива). Хотя некоторые программисты могут подстраивать отсчет под себя. (выделив 1 лишний элемент, можно использовать отсчет о единицы или как-то еще). Но это все обобщенная информация, которую имеет смысл прочитать.

При работе с массивами нужно знать как с ними работать. Чтобы с ними работать начнем с простого присвоения первому элементу массива какого-то своего значения. (помните, я писал, что в массиве обработка чаще с элементами, вот и присваиваем значение в элемент из массива). Будем считать, что ни мы, ни до нас в коде никто не мудрил и отсчет элементов в массиве начинается с нуля.

 
Присвоение первому элемента массива значения 333

 

  • Для создания массива компилятору необходимо знать тип данных и количество элементов в массиве
  • Массивы могут иметь те же типы данных, что и простые переменные
  • Квадратные скобки это своеобразный индикатор того, что происходит работа с массивом
  • При объявлении массива, внутри квадратных скобок указывается число элементов для массива
  • При использовании массива, внутри квадратных скобок указывается номер элемента из массива
  • Номер элемента массива называется индексом массива
  • Внешние и статические массивы можно инициализировать
  • Автоматические и регистровые массивы инициализировать нельзя
  • Любой Массив требует такой же инициализации как и переменные, иначе в него может попасть информационный мусор
  • Пример инициализации массива:

    Если у вас большой массив, но надо установить все элементы в нулевое значение, то не обязательно приписывать в фигурных скобках нули столько раз, сколько элементов в массиве, можно использовать простую конструкцию

     

    Синтаксис С++ позволяет писать пустые квадратные скобки при объявлении массива. В этом случае компилятор сам определяет, сколько памяти нужно выделить массиву.

     

    Узнать сколько байт съедает один элемент из массива, можно sizeof(A[0]);
    Узнать сколько элементов может поместиться в массив sizeof(A)/sizeof(A[0]]); — применимо именно к массиву, у указателя узнать сколько вмещает элементов указатель не выйдет

     

    Пора приступать к написанию простых примеров
    Код С++

    =====================

    Если необходимо указать число элементов внутри массива через переменную, то у обычного массива такое указывается только через константу. Если размерность массива изменяемая, то используются приемы динамического программирования. Над массивами, как с целым и сразу, нельзя выполнять арифметические действия.
    Несмотря на вышесказанное, в некоторых компиляторах допускается конструкция

    Но такая конструкция не соответствует стандартам (хотя и не мне говорить о стандартах). Такая конструкция не приветствуется никем и нигде, хотя и работает иногда. Такой массив хоть и похож на динамический, он не будет динамическим. Это статически создаваемый массив, размер которого возможно задать во время работы программы. Задать размер можно единожды и менять дальше его уже не получится, поэтому он статически создаваемый.

    Любые действия, доступные для типов элементов внутри массива, можно выполнить только поэлементно, обращаясь к каждому из элементов массива персонально. Например можно создать два массива, содержащих одинаковые количества элементов и сложить их данные. Результатом будет третий массив, число элементов в котором будет равно числу элементов в первом или во втором массиве ( у всех трех массивов одинаковое количество элементов внутри). При этом нужно чтобы оба складываемых массива и результирующий массив были одного типа.

     

    Код C++ Сложить одномерные матрицы

    Выполняется поэлементное сложение элементов массива. Берется первый элемент первого и первый элемент второго, они складываются, сумма записывается в первый элемент результирующего массива, потом берется второй элемент первого массива, второй элемент второго массива, складываются и записываются во второй элемент результирующего. Так продолжается 3 раза (согласно циклу). Понять, возможно, тяжеловато, но возможно и нужно.

     

    Можно Получить сумму всех элементов массива
    Код C++ Сумма элементов массива

    В этом примере sum изначально равно нулю, поэтому ноль складывается с первым элементом массива, результат записывается в sum
    Так как sum изменился, то теперь уже полученный sum складывается со вторым элементом и снова записывается в sum
    так повторяется до те пор пока не закончится цикл. Таким образом получается сумма всех элементов, которые находятся внутри массива.

     

    Нужно различать задачи и то что вам непосредственно нужно. Начинающим легко запутаться между вычислениями внутри массивов. Одно дело получить в результате вычислений новый массив и другое дело получить определенные переменные
    .
    Если требуется ввести данные в массив с клавиатуры, то пользователю должен быть предложен ввод значений и выполняется такой ввод только с помощью циклов. Пример ввода 5 целочисленных значений в целочисленный массив
    Код C++ Ввести в массив значения с клавиатуры

     

    Из-за того, что отсчет внутри массива идет от нуля, начинающие могут сбиваться в местах сравнений, но нужно приучаться и понимать с каким диапазоном происходит работа
    Помимо одномерного массива существуют многомерные.

    Код C++ Вывод двумерного массива на экран

     

    • ВАЖНО!
      Имя массива это идентификатор, который очень похож на указатель, но реально указателем не является. По стандарту массивы имеют право неявно приводиться к типу данных "указатель", при этом получаемый указатель смотрит на первый элемент массива.

    Имя массива можно использовать как указатель на первый элемент массива, но стоит помнить, что в реальности это псевдоним, а не указатель. Указатель — это один тип данных, массив — это другой тип данных (хотя сходства есть)
    Несмотря на то, что имя массива можно использовать как указатель, обработка указателей и обработка массивов может происходить по-разному. Компилятор различает массивы и указатели как разные объекты несмотря на их очень близкое сходство

    • Операция sizeof для массива вернет сколько байт выделено массиву
    • Операция sizeof для указателя вернет размерность указателя
    • Адрес указателя поменять можно
    • Адрес массива поменять нельзя
    • Значением указателя, инициализированного с помощью выражения размещения, является адрес начала этой области. Сам указатель как объект обладает своим собственным адресом.

    Это далеко не весь материал, который можно использовать, но несмотря на это, тут изложена основополагающая часть для начала изучения и понимания природы массивов.

    • В С++11 был добавлен шаблонный класс array

    , если Вы поймете его синтаксис, то вместо массивов вида

    используйте этот класс. Использовать его не очень сложно.

    Создание многомерных массивов подобного вида выглядит достаточно ужасно, но вдруг кому-то понадобится.

    Схема создания такова
    1. Нужно знать конечный тип, объявить одномерный массив такого типа:

    2. Нужно обернуть этот массив в array и указать число элементов. Выйдет, что одномерный массив содержит массивы в количестве, указанном Вами.

    Дальше аналогично.

    • Небольшой набор задач, который может вызывать затруднения

    Поиск

     
         
    Яндекс.Метрика

    НАГРАДИ АВТОРА САЙТА
    WEBMONEY
    R375024497470
    U251140483387
    Z301246203264
    E149319127674
    
    
    В автобусе молодой паренек обращается к девушке: - Девушка, Вы случайно не программистка? - Да. А как Вы догадались? - Да, у Вас такое глупое выражение лица! - Дурак! - Да, я тоже программист.

    Выражаю свою признательность

    • Максиму очень признателен за указание на мои ошибки и неточности.
    • Sergio ===> за оказание помощи в исправлении моих ошибок
    • Gen ===> за правильное стремление помочь другим новичкам и выявления моих ошибок