Загальні положення
Метою лабораторних робіт є ознайомлення з можливостями алгоритмічних мов програмування С та С++ та вивчення принципів створення прикладних програм для Windows з використанням інтегрованого середовища “Visual Studio .NET”.
Кожному студенту перед виконанням лабораторної роботи потрібно ознайомитись з методичними вказівками та конспектом лекцій за даним розділом. Виконання лабораторної роботи розбивається на два етапи. На першому етапі необхідно ознайомитись з прикладом виконання. На другому етапі виконується індивідуальне завдання до лабораторної роботи. Після закінчення кожного етапу роботи результати подаються викладачу для перевірки. Звіт з лабораторної роботи оформлюється на стандартних аркушах паперу формату А4 (297x210 мм).
Лабораторна робота захищається на наступному після виконання роботи учбовому занятті. Максимальна сума балів за лабораторну роботу дорівнює 12. За несвоєчасний захист роботи оцінка знижується на 5 балів. Захист лабораторних робіт проводиться під час учбових занять. Студент не допускається до виконання наступної роботи, якщо має дві незахищені роботи.
1 Типи даних та арифметичні вирази
Мета роботи: ознайомитись з загальним форматом програми на мові С++, розглянути засоби створення, компіляції та виконання прикладних програм для операційної системи Windows з використанням інтегрованого середовища “Visual Studio.NET”.
1.1 Теоретичні відомості
Створення програми, що може безпосередньо виконуватись операційною системою можна спрощено уявити циклом “Програміст-Програма-Виконавчий файл-Результат” (рис. 1.1). Програміст створює початковий код програми, який зберігається в текстовому файлі. Приклад початкового коду наведено в п.1.3. Програма, яка виконується комп’ютером створюється компілятором та називається об’єктним або виконуваним кодом.
Рисунок 1.1 – Спрощена схема процесу розробки програми
Кількість повторень окремих етапів процесу розробки програми залежить від коректності написаної програми. На коректність програми безпосередньо впливає зручність роботи з засобами, що використовуються у процесі її створення. Основним таким засобом є редактор коду. У своєму спрощеному вигляді редактор коду може являти собою звичайний текстовий редактор, наприклад “Блокнот” (notepad.exe) з базового комплекту постачання MS Windows. Теоретично, для створення програми можна скористатися будь-яким редактором, що здатен зберігати файли у текстовому вигляді. Проте сучасні редактори коду мають потужний інструментарій, що полегшує роботу програміста. Такими інструментами є механізм автодоповнення, глобальний пошук за файлами проекту, створення програм за шаблонами, контроль версій тощо. Інтегроване середовище розробки є програмним комплексом для полегшення процесу створення та налагоджування програм.
1.2 Порядок виконання роботи
При виконанні лабораторної роботи дотримуйтесь рекомендованого порядку.
Ознайомтесь з прикладом програми, який наведено у підрозділі 1.3.
Отримайте від викладача варіант завдання.
Напишіть початковий код програми у відповідності з індивідуальним завданням на мові програмування С++.
Створіть на диску D:\ папку для своїх файлів (наприклад, RP116).
Завантажте середовище “Visual Studio .NET”. Для цього натисніть на Робочому столі Windows кнопку “ПУСК” та оберіть пункт меню “Програми -> Microsoft Visual Studio .NET -> Microsoft Visual Studio .NET”. На екрані з'явиться головне вікно (рис. 1.2).
Створіть новий проект. Проектом називається сукупність файлів необхідних для створення виконуваного коду. Проект може містити в собі файли різних типів та кількості: від одиниці до сотень або тисяч. Для цього оберіть команду “File ‑>New->Project...”, або натисніть комбінацію клавіш “Ctrl+Shift+N”. Після цього користувачу буде представлено діалог вибору типу проекту.
Для виконання лабораторних робіт оберіть тип “Win32 Console Application”, що дозволяє створювати консольні додатки для Windows, тобто програми без графічного віконного інтерфейсу. Також у цьому діалозі необхідно вказати назву майбутнього проекту в графі “Name” і його розташування – графа “Location” (виберіть Вашу папку).
Рисунок 1.2 – Головне вікно “Visual Studio .NET”
Назва повинна відображати зміст програми або номер завдання (наприклад, lab1) та має відрізнятись від вже існуючих проектів, які розташовані у вказаному каталозі. Для підтвердження створення проекту з заданим ім’ям натисніть кнопку “OK”.
У наступному діалозі встановлюються властивості проекту. Для цього необхідно обрати вкладку “Application Settings” і встановити необхідні властивості. Для нашого випадку такими є “Empty project”. Завершити діалог кнопкою “Finish”. Після цього створюється проект. Його структура наведена у вкладці “Solution Explorer” (рис. 3).
Додайте новий файл до проекту. Створений проект є пустим, тобто не містить жодного файла. Тому необхідно створити програмний файл. Додавання нового файлу до проекту відбувається за допомогою контекстного меню у вкладці “Solution Explorer”. Для цього в контекстному меню необхідно обрати “Add->Add New Item...” або скористатись головним меню ІСР “Project->Add New Item...”, або натиснути кнопку з зображенням на панелі інструментів.
Рисунок 1.3 — Діалогове вікно “Навігатор проекту”
Користувачу буде запропоновано діалог додавання нового файлу. В діалозі необхідно вказати його ім'я та тип. Для створення програмного файлу ми обираємо тип “C++ File (.cpp)” і вказуємо його ім'я у графі “Name”. Також у діалогу можна змінити розташування нового файла (графа “Location”). За замовченням файл буде розташовано у теці проекту. Після створення нового файлу він автоматично з'являється у середовищі. Тепер можна розпочати безпосереднє написання програми.
Під час написання програми редактор буде “підказувати” Вам імовірні комбінації завершення слова. Це зветься автодовершенням коду. Часом такі припущення бувають доречні, іноді – ні. У випадку, коли редактор правильно вгадав завершення можна натиснути клавішу “Enter” і запропоноване слово буде “дописано” редактором. У випадку, коли припущення є невірним є два виходи: не зважати на підказки і набирати текст самостійно або натиснути клавішу “ESC”. При наборі викликів функцій редактор підказує типи її аргументів.
Збережіть вже набрану програму (або її частину, якщо вона не завершена) можна за допомогою команди “File->Save” головного меню ІСР, натисканням кнопки з зображенням на панелі інструментів або комбінацією клавіш “Ctrl+S”.
Скомпілюйте готову програму з допомогою кнопки з зображенням на панелі інструментів або командою “Project->Build” головного меню (рис. 1.4). При цьому проводиться збирання проекту.
Рисунок 1.4 – Збирання проекту за допомогою меню Build
Результати процесу збирання проекту будуть відображені у вкладці “Output”. Це так званий “лог” – звіт ІСР про процес збирання:
Повідомлення “0 error(s), 0 warning(s)” означає, що немає ані помилок, ані попереджень, тобто процес збирання було завершено вдало та сформовано виконуючий файл:
------ Build started: Project: Hello, Configuration: Debug Win32 ------ Compiling... hello.cpp Linking... Build log was saved at "file://h:\Visual Studio Projects\Hello\Debug\BuildLog.htm" Hello - 0 error(s), 0 warning(s) ---------------------- Done ---------------------- Build: 1 succeeded, 0 failed, 0 skipped |
Листінг 1.1 – Звіт про процес збирання проекту
У звіті вказано інформацію про наявність помилок, їх тип та кількість. Так, наприклад, в текст тестової програми було навмисно внесено помилку написавши кому замість точки у імені файлу-заголовка “stdio.h”.
Звіт процесу збірки наведено у листінгу 1.2. У звіті зазначено, що проект не було зібрано внаслідок виявлення помилок у коді. Кількість помилок – одиниця: “Hello - 1 error(s), 0 warning(s)”. У звіті вказано на можливу причину помилки: “h:\Visual Studio Projects\Hello\hello.cpp(1) : fatal error C1083: Cannot open include file: 'stdio.h': No such file or directory”. Це означає, що файл з заданим ім’ям “stdio.h” не може бути відкритий: він не існує або компілятор не може його знайти.
------ Build started: Project: Hello, Configuration: Debug Win32 ------ Compiling... hello.cpp h:\Visual Studio Projects\Hello\hello.cpp(1) : fatal error C1083: Cannot open include file: 'stdio.h': No such file or directory Build log was saved at "file://h:\Visual Studio Projects\Hello\Debug\BuildLog.htm" Hello - 1 error(s), 0 warning(s) ---------------------- Done ---------------------- Build: 0 succeeded, 1 failed, 0 skipped |
Лістинг 1.2 – Приклад звіту про збирання проекту, що містить помилки
Проведіть аналіз помилок. Незважаючи на те, що відомості про помилки наводяться у звіті збірки, їх аналіз є складним при великій їх кількості – вони зливаються у суцільний текстовий потік: складно відокремити одне повідомлення від інших. У вкладці “Task” ці помилки відображаються як елементи списку задач, що необхідно зробити. При виборі пункту з такого списку ІСР автоматично переводить Вас до тієї строчки де виникла помилка.
Запустіть програму на виконання. Запуск програми здійснюється за допомогою кнопки з зображенням
на панелі інструментів, або вибором
пункту “Debug->Start” головного меню. При
цьому може з’являтися вікно з
попередженням. Воно сповіщає, що проект
було змінено з часу останнього вдалої
збирання і пропонує зібрати його знов.
Тестова програма наведена у листінгу 1.3 і має давати результати при запуску програми.
#include <stdio.h> int main(){ char temp; printf("Hello, World!\nIt's my first program..\n"); printf("Press Enter to exit"); scanf("%c",&temp); return 0; }; |
Листінг 1.3 – Приклад тестової програми
Проведіть тестування роботи програми для різних початкових даних.
Запишіть результати роботи програми та проконтролюйте їх коректність.