Современные языки (C, С++, С#) и системы программирования (Borland C++, Visual C++, Visual C#) Переменные, основные типы данных, выражения в языках программирования C и C++

Лекция 1 Современные языки (C, С++, С#) и системы программирования (Borland C++, Visual C++, Visual C#) Переменные, основные типы данных, выражения в языках программирования C и C++ Современные языки программирования В начале 1970-х годов специалист в области вычислительных технологий Деннис Ритчи (Dennis Ritchie) вместе с программистом Кеннетом Томпсоном (Kenneth Thompson) разработали язык программирования C. Представленный в 1973 году, C оказал влияние на многие более современные языки и широко применяется до сих пор. Как создатель С, Ритчи также внес большой вклад в разработку операционной системы UNIX. С++ был разработан Бьёрном Страуструпом в начале 80-х годов, как дальнейшее развитие языка C. Язык обеспечивает возможность объектно-ориентированного программирования, которое существенно повышает производительность разработчиков по сравнению с традиционными методами. В 2000 году компания Microsoft разработала язык C# для программирования на новой платформе .NET. Это строго типизированный объектно-ориентированный язык, обеспечивающий оптимальное сочетание удобства, простоты, выразительности и производительности. Язык разрабатывался с учетом опыта многих предшествующих ему языков программирования, в первую очередь, C++. Системы программирования. Консольные приложения Основная задача любой системы программирования – освободить программиста от необходимости работать на языке машинных команд. Работа в cистеме объектно-ориентированного программирования C++ Builder производства компании Borland обеспечивает высокую скорость разработки и продуктивность повторно используемых компонент в сочетании с мощью языковых средств C++. Система содержит инструменты, которые делают разработку программ визуальной. Система программирования Microsoft Visual C++, в отличие от Borland С++ Builder, ориентирована на использование стандартных средств хранения и обработки ресурсов интерфейса пользователя в ОС Windows. Схожая концепция лежит и в основе системы программирования Microsoft Visual C#. Помимо приложений с графическим интерфейсом, Microsoft Visual C++ позволяет создать так называемые консольные приложения. Их особенность в том, что они работают не в графическом, а в текстовом режиме. Вводимые с клавиатуры данные попадают в специальный буфер стандартного ввода и оттуда считываются программой. Выходные данные можно записать в буфер стандартного вывода, и они будут отображены в консольном окне. Основы алгоритмизации. Структура C-программы, сообщения об ошибках, заголовочные файлы, комментарии. Алгоритмом называют точное предписание, определяющее последовательность действий, обеспечивающую получение требуемого результата из исходных данных. Реализацию имеющегося алгоритма можно поручить формальному исполнителю ‒ субъекту или объекту, который не обязан вникать в суть поставленной задачи, или даже не способен её понять. В первую очередь формальными исполнителями алгоритмов являются различные автоматические устройства, в том числе компьютер. Действия или операции, которые может совершать исполнитель, называются его допустимыми действиями. После постановки задачи, её формализации (проводимой в форме поиска ответов на вопросы, уточняющие общее описание задачи) и последующего построения алгоритма, на языке программирования разработчиками составляется программа. В качестве специального инструмента, который переводит текст программы, написанный на каком-либо языке программирования, в исполняемый машинный код, чаще всего используется компилятор. Он создаёт файл программы, как правило, с расширением .exe. Если в тексте программы компилятор «заметил» какие-либо ошибки (пропущенную точку с запятой, лишнюю скобку, ошибочную синтаксическую конструкцию и т. д.), он выдаcт сообщения об этих ошибках (errors), и файл программы создан не будет. Предупреждения (warnings) от компилятора обращают внимание программиста на потенциальные проблемы в программном коде, которые могут вызвать сбой в работе программы. Исполняемый файл программы будет создан, но результаты её работы будут непредсказуемы. Для языка C структуру программы в упрощённом виде можно представить следующим образом: _подключение_библиотек_и_необходимых_препроцессорных_директив_ _объявление_глобальных_переменных_ int main(список_параметров) //начало главной функции main { _программный_код_ } В языках C и C++ заголовочные файлы в общем случае могут содержать любые конструкции языка программирования, но на практике исполняемый код в заголовочные файлы помещают редко. По традиции, в заголовочных файлах объявляют функции стандартной библиотеки C и C++, доступные для вызова из любой программы, написанной на каком-либо из этих языков и присутствующих во всех его реализациях. Комментарии вставляются для облегчения чтения и лучшего понимания программного кода. В языках C и C++ комментарий, начинающийся с символа //, должен заканчиваться в конце текущей строки. При использовании многострочных комментариев целесообразно применять символы /* и */. Все, что помещено между ними компилятор игнорирует. Функции, переменные и основные типы данных, глобальные и локальные переменные, ключевые слова, идентификаторы. Выражения. Функция ‒ это блок программы, который выполняет одно или несколько действий (блоком называется любой фрагмент кода, ограниченный фигурными скобками "{}") Круглые скобки являются частью имени функции, и ставить их надо обязательно. Функция может возвращать значение в программу с помощью оператора возврата (return). Этот оператор также означает выход из функции. Переменные ‒ это данные, которые могут изменять свои значения в процессе выполнения программы. При объявлении переменной вначале указывается спецификация её типа, затем имя (идентификатор) переменной. В конце строки обязательно должна стоять точка с запятой. При описании возможно задание начального значения переменной. Имя переменной должно начинаться с буквы или символа подчеркивания и представляет собой любую последовательность прописных и строчных букв английского алфавита, цифр и символа подчеркивания ‘_’. К основным типам данных в C и C++ относятся целочисленные типы и типы с плавающей точкой. Целочисленные типы ‒ это char, short, int, long. Типы с плавающей точкой ‒ float и double. Модификатор типа signed указывает, что переменная может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Модификатор типа unsigned указывает, что переменная принимает только положительные значения (либо 0) По умолчанию считается, что данные типов char, int, short int, long используются со знаком, поэтому использование signed необязательно. Данные типа char используются для хранения символов. Тип void (пустой) синтаксически ведет себя как основной тип. Однако объектов типа void не существует. Он используется для того, чтобы указать, что функция не возвращает никакого значения. Областью видимости переменной называется область программы, в которой на данную переменную можно сослаться. Локальные переменные объявляются внутри некоторого блока или функции. Эти переменные видны только в пределах того блока, в котором они объявлены. Глобальные переменные объявляются вне какого-либо блока или функции и видны в любом блоке и любой функции. Ключевыми или зарезервированными словами в языках программирования называются слова, имеющие специальные значения. Имена переменных или функций, совпадающие с ключевыми словами, запрещены. К ключевым словам можно отнести: for, while, do-while, if, else, switch, const, struct и др. К ним также относятся обозначения типов данных: void, char, int, long и т. д. Выражение ‒ это последовательность операндов, операций и символов-разделителей. В качестве операндов часто используются переменные. Разделителями в C и С++ являются символы [ ] ( ) { } , ; : . + - * / = #, каждый из которых выполняет свою функцию.