- •Київський національний університет імені Тараса Шевченка
- •Гриф надано Міністерством освіти і науки України (лист № 1.4/18-г-1523 від 20.09.07)
- •Основи алгоритмізації
- •1.1. Поняття алгоритму
- •1.2. Класифікація внутрішніх структур алгоритмів
- •1. Ввести а,b.
- •3. Вивести значення s.
- •4. Кінець.
- •6. Закінчити роботу.
- •1. Ввести число n.
- •6. Перехід до п.3.
- •7. Друк к.
- •8. Кінець.
- •1.3. Складність алгоритмів
- •1.4. Складність задач
- •Завдання для самостійної роботи
- •Форма Бекуса – Наура
- •Завдання для самостійної роботи
- •Void main(){
- •3.2. Структура с-програми
- •3.3. Описувачі
- •3.4. Основні операції мови с
- •If(!inword)
- •Void main()
- •Int rozmir;
- •3.5. Оператори мови с
- •3.5.1. Прості оператори
- •3.5.2. Умовний оператор
- •3.5.3. Оператор циклу for
- •3.5.4. Оператори do-while, while
- •3.5.5. Оператор continue
- •3.5.6. Оператор-перемикач switch
- •3.5.7. Оператор break
- •3.5.8. Оператор goto
- •If(error(I,j,k)) goto exit;
- •3.5.9. Оператор return
- •3.6. Директиви препроцесору та вказівки компілятору
- •3.6.1. Директива препроцесору #define
- •1. Макровизначення:
- •3.6.3. Директива #include
- •3.6.4. Директиви умовної компіляції #if, #elif, #else, #endif
- •3.6.5. Директива #line
- •If(!cond)
- •3.7. Описувачі з модифікаторами
- •3.7.1. Моделі пам'яті
- •3.7.2. Модифікатори типу доступу в пам'яті
- •Int huge*near X;
- •3.7.3. Модифікатори const, volatile, cdecl, pascal, interrupt
- •Volatile int t;
- •Void interrupt timer()
- •Void wait(int interval)
- •Завдання для самостійної роботи
- •Принципи типізації даних
- •4.1. Прості типи даних
- •4.2. Похідні типи
- •4.3. Еквівалентність типів
- •4.4. Успадкування атрибутів
- •4.5. Перераховні типи
- •4.6. Логічні типи
- •4.7. Символьні типи
- •4.8. Числові типи
- •4.9. Структурні типи даних
- •4.9.1. Масиви
- •4.9.2. Структури
- •Int year;
- •4.10. Деякі особливості типів даних c
- •4.10.1. Базові типи даних
- •4.10.2. Перетворення типів
- •Int atoi(char s[]) /*char* s*/
- •4.10.3. Засіб typedef
- •Int curs;
- •4.10.4. Покажчики та масиви
- •Void * p;
- •Int array[12];
- •Void f(int a[])
- •Int f(char * s)
- •Наведемо деякі приклади розв'язання задач.
- •Int shift; /*відступ*/
- •Int count[n]; /*кількість монет даного типу (коефіцієнти ai)*/
- •Int coin;
- •Int sum; /*монета, яку міняємо*/
- •Int maxcoin; /*індекс по масиву cost[] монети максимальної вартості, допустимої при даному розміні.*/
- •If(count[I])
- •If(maxcoin)
- •Int* ctranspon (int *a,int n,int m)
- •Void dobutok(int* a, int* b, int** c, int n, int m)
- •Int n,m,I,size;
- •Int main()
- •4.10.5. Структури та об'єднання
- •Розглянемо деякі приклади розв'язання задач.
- •Int hashfunc(key); int eqkey(key, key);
- •Void freeval(val); void setval(val, val);
- •Void freekey(key); void setkey(key, key);
- •Int hashfunc(key key){
- •Val val; /*значення*/
- •Void set(key key, val val){
- •Void printcell(struct cell *ptr){
- •Void main(void)
- •Завдання для самостійної роботи
- •Зображення чисел у комп'ютері
- •Int main(void)
- •5.1. Системи числення
- •5.2. Правила переведення чисел з однієї системи числення в іншу
- •5.3. Правило визначення точності зображення
- •5.4. Двійкова арифметика
- •5.4.1. Додавання двійкових чисел
- •5.4.2. Зображення від'ємних чисел
- •XXXXXXXX 00000001 00000000.
- •5.4.3. Віднімання двійкових чисел
- •5.4.4. Множення двійкових чисел
- •5.4.5. Ділення двійкових чисел
- •5.5. Ознака переповнення розрядної сітки при арифметичних операціях
- •5.6. Зображення цілих чисел
- •5.7. Зображення дійсних чисел
- •5.8. Керування машинним зображенням чисел та особливості виконання арифметичних операцій
- •Завдання для самостійної роботи
- •Реалізація концепції структурного програмування
- •6.1. Оголошення та визначення функцій
- •Int d;} people;
- •6.2. Формальні та фактичні параметри
- •Void swap(int a,int b)
- •Void swap(int a,int*b)
- •6.3. Функції зі змінною кількістю параметрів
- •Void sum(char *msg,...)
- •6.5. Параметри функції main
- •6.6. Лiтернi покажчики та функцiї
- •Void strcpy(char*s,char*t)
- •Void f(void)
- •6.8. Класи пам'яті
- •Розглянемо деякі приклади розв'язання задач.
- •I, power(2,I),power(-3,I));
- •Void main() { choturukyt b; tochka *a; float s; long n,in; srand(time(null));
- •6.9. Введення–виведення с. Файли та потоки
- •6.9.1. Функції введення–виведення верхнього рівня
- •6.9.2. Функції введення–виведення консольного термінала та порту
- •Int main(void)
- •6.9.3. Функції введення–виведення нижнього рівня
- •Int main(void)
- •Int handle;
- •Розглянемо приклади розв'язання задач.
- •Void main(void)
- •Void main(argc,argv)
- •If(c& masks[I])
- •If (цей рядок довший за найдовший з попередніх)
- •Int max; /*максимальна довжина*/
- •Int len; /*довжиною цього рядка*/
- •Int nwords; /*кількість слів у рядку*/
- •If(!*s) /*рядок закінчився*/
- •Int ctr; /*кількість входжень слова*/
- •If(!strcmp(word,w[I].Wrd)){
- •If(alert){
- •Void main() { float X,y,z,t,s; int I,j,flag,n,k; m1: clrscr();
- •InitBase (void){
- •Int key, /*новий ключ*/
- •InitBase();
- •Завдання для самостійної роботи
- •7.1. Елементи концепції обєктно-орієнтованого програмування
- •Int year;
- •Int year;
- •7.3. Опис протоколу класу
- •7.4.1. Коментарі
- •7.4.2. Прототипи функцій
- •Void f();
- •7.4.5. Перевантаження функцій
- •Int Name (int first)
- •Int Name (unsigned first)
- •Int Name (int first,char*second)
- •7.4.6. Значення формальних параметрів за умовчанням
- •7.4.7. Посилання й покажчики
- •Void increment(int& X)
- •Int anotherint;
- •7.4.10. Покажчик на void
- •Void*void_ptr;
- •Void swap(void*&item1,void*&item2)
- •7.4.11. Зв'язування зі збереженням типів
- •7.4.12. Про структури та об'єднання
- •7.5. Функції-члени класу
- •X *this;
- •Int year;
- •7.6. Конструктори та деструктори
- •7.6.1. Поняття про конструктори
- •Int*data;
- •Int size;
- •7.6.3. Конструктор копіювання
- •Int data[large];
- •Inline Large1 Large1::fast(const Large1 & b)
- •7.7. Глобальні та локальні об'єкти
- •Void main(void)
- •7.8. Статична пам'ять і класи
- •Int statpol::I;
- •Vоid draw()
- •Int large;
- •Int bigwant;
- •Void f() {
- •Void g(int a)
- •7.9. Успадкування
- •7.9.1. Синтаксична реалізація успадкування
- •7.9.2. Правила доступу до полів даних
- •Void f(void)
- •Void g(void){}//...}
- •7.9.3. Конструктори та деструктори в похідних класах
- •7.9.4. Використання заміщуючих функцій-членів
- •Void Display (void); //замiщувальна функцiя
- •Void Region::Display(void)
- •Void Display(void);};
- •Void Population::Display(void)
- •7.9.5. Похідні класи й покажчики
- •7.9.6. Ієрархія типів
- •XyValue(int_x,int_y):X(_x),y(_y)
- •XyData(int_x,int_y)
- •7.9.7. Множинне успадкування
- •Void SetLoc(int_x,int_y);};
- •Int data;
- •7.10. Віртуальні функції та класи
- •7.10.1. Віртуальні функції
- •Int value;
- •Virtual int GetValue();
- •Int Value::GetValue(){return value;}
- •7.10.2. Чисті віртуальні функції. Абстрактні класи
- •Virtual void f1(void);
- •Virtual void f2(void);//...}
- •Int index;
- •7.10.3. Віртуальні деструктори
- •7.10.4. Посилання як засіб для реалізації поліморфізму
- •7.10.5. Дещо про механізм віртуальних функцій
- •Virtual int method1(float r);
- •Int data;
- •Void func(void){//тіло}};
- •Virtual public CocaCola {
- •Int size;
- •Void ShowValue(void)
- •Void ShowValues(void);};
- •Void Two::ShowValues(void)
- •7.11.2. Дружні функції
- •Void Show(One &c1,Two &c2)
- •Void Show(One &c1);
- •Void Two::Show(One &c1)
- •7.12. Перевантаження операцій
- •7.12.1. Загальний підхід
- •Void main()
- •7.12.2. Перетворення типів
- •X::operator т();
- •7.12.3. Перевантаження операції індексування масиву
- •Int znach;
- •7.12.4. Перевантаження операції виклику функції
- •Int operator()(void);
- •Int FuncClass::operator()(void)
- •Vidnosh*vec;
- •7.12.5. Перевантаження операції доступу до члена класу
- •7.12.6. Перевантаження операцій інкремента й декремента
- •Int index;
- •Void*operator new(size_t)
- •Void*operator new(size_t);
- •8.1. Функціональні шаблони
- •8.1.1. Визначення й використання шаблонів функцій
- •Void func(t t)
- •Int main(void)
- •8.1.2. Перевантаження шаблонів функції
- •Int main(void)
- •8.1.3. Cпецiалiзованi функцiї шаблона
- •Int main(void){
- •8.2. Шаблони класів
- •8.2.1. Визначення шаблонів класу
- •Void push(t t);
- •Int numitems;
- •8.2.2. Константи й типи як параметри шаблона
- •8.2.3. Використання шаблонних класів
- •Int main(void)
- •8.2.4. Спеціалізація шаблонів класу
- •Void add(t item);
- •Int main(void)
- •IArray.Add(i1);
- •Int main(void)
- •IList.Add(i1);
- •Завдання для самостійної роботи
- •Автоматна технологія програмування
- •If(!stop)printf("не входити");
- •Завдання для самостійної роботи
- •Список літератури
- •Передмова 3
3.4. Основні операції мови с
Арифметичні операції. Унарний мінус (–) – арифметичне заперечення операнда. Наприклад:
I=12;
I=–i;//i=–12
Бінарні: додавання (+), віднімання (–), множення (*), ділення (/), залишок від ділення цілих значень (%). Наприклад:
int i=5,j=4,s,p,q;
s=i+j;//s==9
p=i*2;//p==10
q=i%j//q==1
Операції порівняння. Менше (<), більше (>), менше або дорівнює (<=), більше або дорівнює (>=), не дорівнює (!=), дорівнює (==). Наприклад:
If(a<b)a=b;else b=a;
Логічні операції. Логічне заперечення операнда (!).Унарна операція заперечення перетворює ненульовий, чи істинний, операнд на 0, а нульовий, чи хибний, – на 1. Стандартне використання операції !:
If(!inword)
замість if(inword==0)
Бінарні операції: логічне "і" (&&); логічне "або" (||). Вирази, де використовуються операції && та ||, обчислюються зліва направо, причому їхній розгляд припиняється, як тільки стає ясно, буде результат істиною чи хибним значенням. Це дуже важливо для написання правильно працюючих програм. Наприклад:
a=1;
if(a==1||a==2)printf("%d',a);
Тут порівняння а==2 уже не виконується.
Побітові логічні операції. У мові С передбачено кілька операцій для роботи з бітами, але їх не можна застосовувати до змінних типу float чи double:
побітове 'і' (&) – результатом операції є кон'юнкція побітового зображення чисел;
побітове, що включає "або" (|) – результатом операції є диз'юнкція побітового зображення чисел;
побітове виключне "або" (^) – результатом операції є додавання по модулю 2 побітового зображення чисел;
зсув ліворуч (<<) – зсуває ліворуч побітове зображення лівого операнда на кількість розрядів, указану як правий операнд (праворуч дописуються нулі);
зсув праворуч (>>) – зсуває праворуч побітове зображення лівого операнда на кількість розрядів, указану як правий операнд (ліворуч дописується копія знакового біта чи 0);
доповнення (~) – результатом операції є побітове заперечення операнда.
Побітова операція & часто використовується для маскування деякої кількості бітів; наприклад, оператор c=n&0177; передає в 'с' сім молодших бітів n, установлюючи інші біти рівними нулю.
Операція | використовується для вмикання бітів: c=x|mask; установлює в одиницю ті біти в х, що дорівнюють одиниці в mask.
Треба відрізняти побітові операції & і | від логічних зв'язок && і ||, що передбачають обчислення значення істинності зліва направо. Наприклад, якщо х=1, а y=2, то значення x&y дорівнює нулю, у той час як значення x&&y – одиниці.
Операції зсуву <<і>> здійснюють, відповідно, зсув ліворуч і праворуч лівого операнда на кількість бітових позицій, що задаються правим операндом. Таким чином, х<<2 зсуває х ліворуч на дві позиції, заповнюючи вивільнені біти нулями, що еквівалентно множенню на 4. Зсув праворуч величини без знака заповнює вивільнювані біти нулями.
Унарна операція ~ дає доповнення до цілого; це означає, що кожен біт зі значенням 1 отримує значення 0, і навпаки. Ця операція корисна у виразах типу x&~077, де останні шість бітів х стають нульовими. Підкреслимо, що вираз x&~077 не залежить від довжини слова. Щоб проілюструвати використання деяких операцій з бітами, розглянемо функцію getbits(x,p,n), що повертає (зсунутим до правого краю), починаючи з позиції р, поле змінної х довжиною n бітів. Ми припускаємо, що крайній правий біт має номер 0 і що n і p – коректно задані додатні числа. Наприклад, getbits(x,4,3) повертає зсунутими до правого краю біти, що займають позиції 4, 3 і 2:
getbits(x,p,n) /*get n bits from position p*/
unsigned x,p,n;
{
return ((x>>(p+1-n))&~(~0<<n));
}
Операція x>>(р+1–n) зсуває поле в правий кінець слова. Опис аргументу х як unsigned гарантує, що за зсуву праворуч вивільнювані біти заповнюватимуться нулями. Усі біти константного виразу ~0 дорівнюють 1; зсув його на n позицій ліворуч за допомогою операції ~0<<n створює маску з нулями в n крайніх правих бітах та одиницями – в інших; доповнення ~ створює маску з одиницями в n крайніх правих бітах. Наприклад:
char i=13,j=7,q,w,e,r,t;
q=i&j;//результат:i==5
w=i|j;//результат:15
e=i^j;//результат:9
r=j<<1;//результат:14
//i зображується побітово як 00001101
//j – 00000111
//результати – i&j – 00000101, i|j – 00001111, i^j – 00001010, j<<1 – 00001110
Операції адресації та взяття значення:
адресація (&) повертає адресу операнда;
взяття значення (*) повертає значення, адреса якого вказується операндом.
Ці операції мають фундаментальне значення в програмуванні мовою С. Наприклад:
int *p;
int a=2;
p=&a;//р містить адресу змінної а
int b;
b=*p; //b містить значення 2
Операція послідовного виконання. Розглянемо її структуру:
<вираз>,<вираз>[…]
Використовується для обчислення значень кількох виразів у випадку, коли за синтаксисом має бути один. Результатом операції послідовного виконання є значення останньої операції. Наприклад:
а) for (i=0;i<30;i++,j++,k++) {}
Тут у виразі-прирості є операція послідовного виконання, яка забезпечує одночасне збільшення значень змінних i,j та k;
б) нехай оголошена функція int f(int); має один аргумент типу int. Тоді можна здійснити її виклик:
f(a+=b,6) або
f(i++,b=5,c=9,a=b+4,k=7);
У цьому випадку параметром функції (він має бути одним, згідно з оголошенням) виступає результат операції послідовного виконання: для випадку a+=b,6 – це 6, для випадку i++,b=5,c=9,a=b+4,k=7 – 7.
Операції інкремента (++) та декремента (––). Існує дві форми операцій інкремента й декремента – інфіксна та постфіксна. В інфіксній операція стоїть перед операндом, у постфіксній – після. В інфіксній формі спочатку відбувається зміна операнда, а потім він використовується у відповідному виразі. У постфіксній формі спочатку операнд використовується у виразі, а потім його значення змінюється.
Якщо операнд є значенням цілого типу, то ++ додають одиницю, а -- віднімають її. Якщо операнд є покажчиком, то значення його змінюється на розмір типу, на який він указує.
Операція інкремента дозволяє скорочувати текст програми завдяки конструкціям вигляду i+++j. Вона також використовується в технології створення програмних компонент. Як приклад розглянемо задачу-жарт. Яка мова програмування краща: С чи С++?
#include <stdio.h>