Введение в C++

Уважаемые заочники, набирать и проверять свои программы на языке C++ вы можете в онлайн редакторе, который находится по ссылке https://www.onlinegdb.com/online_c++_compiler или любом другом. ИЛИ Можете найти в интернете и установить бесплатные программы CodeBlocks, CodeLite или DEV C++. Лабораторные нужно будет присылать в вордовском формате (только текст). Лекция 1. Введение в C++ Язык С++ возник в начале 1980-х годов, когда сотрудник фирмы «Bell Labs» Бьёрн Страуструп придумал ряд усовершенствований к языку С под собственные нужды. Язык программирования С++ был разработан для профессиональных программистов, которые решают сложные прикладные задачи. В настоящее время – это один из самых популярных языков программирования, который используется в актуальных практических задачах. Имя языка происходит от оператора унарного постфиксного инкремента С++ (увеличение значения переменной на единицу). Имя C+ не было использовано потому, что является синтаксической ошибкой в C и, кроме того, это имя было занято другим языком. Язык также не был назван D, поскольку «является расширением C и не пытается устранять проблемы путём удаления элементов C». Язык С++ является одним из самых универсальных языков программирования. На нем могут быть написаны операционные системы, драйверы внешних устройств, трансляторы языков программирования, программы математических и экономических вычислений и другие программы. Одним из главных достоинств языка С++ является мобильность исходных текстовых программ. То есть правильно написанная программа практически без изменений может быть перенесена на другую ЭВМ. В настоящее время существует достаточно много сред разработки для написания программ на c++ (в том числе свободных). К наиболее популярным средам можно отнести: Microsoft Visual C++, Builder C++, DEV C++, Eclipse, NetBeans, CodeBlocks, CodeLite и другие. Наш курс будет ориентирован на среду DEV C++. Она удобна для первого знакомства с языком, так как позволяет работать в консольном режиме. Алфавит языка Для написания программы в С++ используются большие и малые буквы из английского алфавита и 10 десятичных арабских цифр. Буквы и цифры используются при формировании констант, идентификаторов и ключевых слов. Компилятор Си рассматривает одну и ту же малую и большую буквы как отличные символы. Если в данной записи использованы ма­лые буквы, то замена малой буквы "a" на большую букву "A" сделает отличной данную запись от предшествующей. Идентификаторы и ключевые слова Ключевые слова - это предопределенные идентификаторы, кото­рые имеют специальное значение для компилятора С++ (операторы, директивы и т.д.). Например void, if, main Идентификаторы - это имена переменных, функций и меток, ис­пользуемых в программе. Идентификатор создается объявлением соответствующей ему переменной или функции. После этого его можно ис­пользовать в последующих операторах программы. Идентификатор состоит из букв, цифр и знаков подчёркивания, но не может начинаться с цифры. В идентификаторе допускается лю­бое число символов, однако только первые 31 сим­вол распознаются компилятором. В качестве идентификатора не может использоваться ключевые слова. Примеры идентификаторов: temp1, toofpage, skip12, int. Типы данных Язык C++ является строго типизированным и требует классификации всех используемых данных по типам. Например, тип int служит для обозначения целых чисел, double – вещественных чисел, char – символов. Гибкость типов данных увеличивается благодаря применению модификаторов типов, изменяющих точность представления и диапазон значений переменных (signed, unsigned, short и long) Структура программы Современные методы программирования ориентированы на разбиение программы на отдельные самостоятельные блоки – подпрограммы. В языке С++ подпрограммы называются функциями (functions), а программа на С++ представляет собой набор из одной или более функций. Каждая функция выполняет определенное действие, а все вместе они решают задачу в целом. Любая программа на С++ должна содержать функцию с именем main. С этой функции начинается выполнение программы. Подробно о функциях будет рассказано позднее. В общем виде структуру функции main можно представить так. int main() - заголовок функции { - основной блок (в фигурных скобках) return 0; - результат равен 0, если программа завершилась успешно } Каждая строка программы оканчивается точкой с запятой. Присутствие в заголовке функции слова int означает, что она должна возвращать целое значение. В теле функции присутствует оператор return, которые возвращает значение в точку, из которой была вызвана функция. В данном случае это значение равно нулю. Функции main обычно разрабатывается программистами так, чтобы она возвращала 0, если при работе функции не произошло ошибки или номер ошибки, если она имела место. Комментарии Комментарий - это последовательность символов, которая игнорируется при компиляции программы. Для оформления фрагмента программы как комментария его помещают в блок /* */. Присваивание Для придания значения различным элементам программы в C++ имеется несколько операторов присваивания. Чаще всего используется оператор =. Переменные и константы Переменная – это ячейка оперативной памяти ЭВМ, предназначенная для хранения данных определённого типа. При объявлении переменной в C++ сначала указывается тип данных для этой переменной, а затем её идентификатор. int a, с; С++ позволяет задавать значение переменной непосредственно при создании с помощью оператора присваивания. int b = 9; Если значение величины в процессе работы программы не предполагается менять, то его можно описать как константу. В С++ константа объявляется как переменная с начальным значением после слова const: const тип ИмяПеременной = НачальноеЗначение; Например, const int n=10; Библиотеки в С++ Стандартные библиотеки (или подключаемые файлы) C++ представляют собой наборы функций, констант, классов, объектов и шаблонов, которые расширяют язык С++. предоставляя базовую функциональность для выполнения различных задач, таких как: классы для взаимодействия с операционной системой, контейнеры данных, манипуляторы для работы с этими данными и наиболее используемые алгоритмы. Для того, чтобы использовать ресурсы библиотеки в программе, её необходимо подключить командой #include<имя библиотеки>. Например, команда #include подключает библиотеку для поддержки файлового ввода/вывода данных встроенных (предопределённых) типов. Пространство имён При разработке больших программ может возникнуть ситуация появления одинаковых идентификаторов в пределах одной области видимости. Например. два программиста, могут работать над своими блоками общей программы и использовать одни и те же переменные для хранения координат: x и y. В таких случаях компилятор не может понять, какую из переменных использовать – возникает ошибка “конфликт имён”. Чтобы избежать подобных проблем в c++ объединяют участки кода в пространство имен. К каждому идентификатору в данном пространстве добавляется особый префикс. Пространство имён задаётся по схеме: namespace Имя пространства имён. { Блок описания } В блоке описания описываются переменные, функции, константы и т.д. Например, namespace first { int a; float b; } namespace second { int a; float b; } Чтобы обратиться к содержимому пространства имён, необходимо указать имя пространства, знак :: и имя идентификатора. Например, в функции main, мы можем выполнить следующий оператор присваивании first::a=second::b. Префикс какого-либо пространства имён можно опускать, если предварительно в программе будет указана команда using namespace с именем соответствующего пространства. Так, дополнив предыдущий пример строкой using namespace first, мы сможем переписать оператор присваивания следующим образом: a=second::b. Отдельно следует отметить пространстве имен std, содержащее все компоненты стандартной библиотеки С++. Функции и объекты данной библиотеки часто используются в программе, что требует либо явного обращения к ним std::объект, либо предварительного подключения пространства имён через using namespace. Ввод и вывод информации на консоль Консоль это — совокупность устройств (в том числе устройств ввода-вывода), обеспечивающая взаимодействие человека-оператора с компьютером. По умолчанию язык C++ не содержит встроенных средств для ввода с консоли и вывода на консоль, эти средства предоставляются библиотекой iostream (её нужно подключить в начале программы). При её подключении в программе автоматически создаются виртуальные каналы связи cin для ввода с клавиатуры и cout для вывода на экран, а также операции помещения в поток << и чтения из потока >>. Под термином "поток" понимают последовательность символов, которая записывается на устройство ввода-вывода или считывается с него. С помощью объекта cin и операции >> можно присвоить значение любой переменной. Например, если переменная x описана как целочисленная, то команда cin>>x; означает, что в переменную x будет записано некое целое число, введенное с клавиатуры. Если необходимо ввести несколько переменных, то следует написать cin>>x>>y>>z;. Объект cout и операция << позволяет вывести на экран значение любой переменной или текст. Текст необходимо заключать в двойные кавычки. Запись cout< using namespace std; int main() { int year, age; cout<<"Enter the yaer "; cin>>year; age=2015-year; cout<<"your age="<. После включения они действуют постоянно, до следующего задания значения, то есть их не нужно задавать перед выводом каждой переменной. Для возвращения к параметрам по умолчанию используют команду cout << resetiosflags(ios_base::floatfield). Для использования в консоли символов кириллицы необходимо подключить библиотеку и вначале программы написать команду setlocale(LC_ALL, "Rus") (работает не всегда!). #include // Библиотека для вывода #include // Библиотека для кириллицы #include // Библиотека для форматированного вывода using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL, "Rus"); // Подключаем русскую раскладку double a=12.3456789; cout<<"Исходное число "<