Data Design and Implementation

• Data: representation of information(정보의 표현)
• Data abstraction: logical properties를 implementation으로부터 분리하는 것
• Data encapsulation: Application 단계(logical level)에서 필요한 data들만 남겨두고 나머지 data는 information-hiding을 통해 은닉하는 것
• Abstract Data Type(ADT): properties와 implementation이 분리된 data type
• Data Structure: Data가 여러개 존재해야 하며, components elements로 분리될 수 있으며, 저장하는 방법에 따라 data에 access하는 방법이 달라진다

Data from 3 diffrent levels

• Application level: modeling real-life data in a specific context
• Logical level: (WHAT) abstract view of domain and operations
• Implemenatition level: (HOW) 어떻게 기계에서 작동되고 표현되는지에 대한 단계

4 basic kinds of ADT operations

1) Constructor: create new obejct
2) Transformer: data value를 변경
3) Observer: data value를 변경하지 않고 얻기만 한다.
4) Iterator: 반복자. 일정한 순서로 data components에 접근 가능하게 해준다.

• built-in types: 더 쪼갤 수 없는(machine-level operation으로 정의된) data type.
• composite data type: collection of individual data in One variable name. components의 type은 달라도 된다. Ex) struct, class C++의 composite 경우는 array, struct, class

Two forms of Composite Data types

1) Structed: 일정한 순서로 data가 조직화되어 있어서, organization에 따라 access 방법이 달라진다 Ex) Array
2) Unstructed: not organized(순서가 없는) data type. Ex) classes, structs

Record at logical level

• Record: 유한한 갯수의 elements의 모음. composite data type, 동일한 종류의 elements를 가질 필요는 없다 (Array와 대비된다)

  
  struct CarType{
    int year;
    char name[10];
    float price;
  };

• . 연산자를 이용하여 struct member에 접근이 가능하다
• valid struct operations : = (등호), pass as parameter(입력), return(출력) 값으로 될 수 있다
• 구조체, class는 기본적으로 parameter로 전달될 시 pass by value로 진행된다. 따라서 & 를 이용하여 pass by reference를 이용하기도 한다

Records at Implementation level

• 실행하기 위해서는 메모리 공간을 할당 받아야 한다
• Base address: first cell of record의 memory address
• Member-length-offset-table을 이용하여 메모리 주소 계산 가능

1차원 배열의 logical level

• 1차원 배열은 finited,fixed size,homogenous elements 해야한다
• 상대적인 위치가 존재하며, 어떤 elements도 즉시 access가 가능하다
• Array operation: creation, storing value, retrieving value. -> assign(=)은 불가하다, return type이 될 수도 없다
• Array가 parameter로 전달될 시, 자동으로 pass by refrence로 넘어간다

  
  int a = 4; int b[a]; -> 안되는 이유: a의 값은 compile시 결정되는데 array크기는 compile할 때 알려줘야 하므로 compile전에 이미 결정되어야 한다
  

  
  

2차원 배열의 logical level

• Array operation: creation, storing value, retrieving value. -> assign(=)은 불가하다, return type이 될 수도 없다
• [ row ][ col ]을 이용하여 component position에 접근가능하다
• memory는 linear 함으로, 2차원 배열을 저장할 시 row major. column major방식이 존재한다(아래와 같이 row major를 많이 사용)
  

C++ class data type

• class: unsturcted type으로써 data member와 member function을 encapsulate한 data type이다
• client: class와 객체를 이용하는 software
• 선언 헤더 파일과 구현 파일을 분리하여 사용 -> client에게는 header파일만 보여주면 된다
• :: 연산자를 이용하여 class member fuction에 접근할 수 있다

  Three inter-related constructs

  • class: object 구조를 결정한다
  • object: 기본적인 run-time 요소
  • inheritance: 상속을 통해 is-a relation ship 형성. 다형성(polymorphism의 경우 runtime시 결정)

Offset table