Галкин И.М. Методы программирования. Язык C++. Конспект лекций

1. Язык C++: начальные сведения

   1. Схема простой программы

Схема условной простой C++-программы, которая содержит ввод или вывод информации, такова:

#include <iostream.h>

...

int main()

{

объявление переменных

оператор 1

оператор 2

...

оператор N

return 0;

}

Исполняемая часть программы, предписывающая компьютеру выполнение требуемых действий, состоит из одной или нескольких функций– именованных последовательностей команд (инструкций, операторов).main– это имя главной функции программы. Выполнение программы все­гда начинается с первого оператора функцииmain, поэтому если в программе только одна функция, то это функцияmain. У каждой функции есть имя (в данном случае –main), после него в круглых скобках перечисляются аргументы (формальные параметры) функции (в данном случае у функцииmainнет параметров).

В качестве результата своей работы функция может возвращать некоторое значение. Тип возвращаемого значения (результата) указывается перед именем функции (в приведенном примере это int – обозначение целочисленного результата). Значение функции возвращается операторомreturn(в приведенном примере возвращается значение 0).

Функция может выполнять некоторые действия и не возвращать ни­какого значения. В таких случаях перед именем функции ставится ключевое слово void.

В фигурных скобках записывается тело функции– действия, которые выполняет дан­ная функция.

Программа вводит, обрабатывает, выводит информацию. Ввод и вывод информации в C++ осуществляется с помощью специальных средств (стандартных функций, операций), описание которых содержится во внешнихфайлах заголовков. Для того, чтобы воспользоваться этими средствами, необходимо подключить к программе соответствующие файлы заголовков посредствомдирективы препроцессорувида

#include файл

(в данной схеме подключается файл iostream.h, подключаемых файлов-заголовков может быть несколько).

2. Основы записи программ

Для записи программ используются большие и маленькие латин­ские буквы, цифры, пробельные символы (пробел и символ табуляции), ряд специальных символов, например, +, -, точка с запятой, символ подчеркивания. Знаки других алфавитов, в том числе русского, можно использовать в комментариях, а также в символьных и строковых константах.

1. Имена

Для обозначения (идентификации) элементов программы ис­пользуются имена (идентификаторы).

Идентификатор в языке C++ – это последовательность знаков, начинающаяся с буквы или знака подчеркивания. В идентификаторах можно использовать заглав­ные и строчные латинские буквы, цифры и знак подчеркивания. Длина идентификаторов произвольна. Пробелы внутри идентификаторов не допускаются. Примеры правильных идентификаторов:

abc aBc A12 NameOfPerson ARRAY_SIZE _something

Заглав­ные и строчные в C++ буквы различаются, то есть abcиaBc– два разных идентификатора.

2. Комментарии

Кроме инструкций компьютеру, в текст программы можно встав­лять комментарии– пояснения, предназначенные для человека, который будет читать эту программу. Содержание коммен­тариев не анализируется компилятором, не влияет на выполнение программы и служит лишь для поясне­ний.

В C++ есть два вида комментариев. Во-первых, комментарием является любой текст, начиная с двух наклонных черт и до конца строки. Во-вторых, комментарием также является любой текст, заключенный между символами /* и */ (такой комментарий может располагаться на нескольких строках). Пример возможного расположения комментариев в программе:

// комментарий

фрагмент программы // комментарий

фрагмент программы

/*

комментарий

*/

фрагмент программы /* комментарий */ фрагмент программы

3. Переменные и константы, объявления и присваивания

Переменная– это обозна­чение величины в программе. Значение переменной во время вы­полнения программы может изменяться.

С физической точки зрения, переменная – это обозначение ячейки (участка) оперативной памяти компьютера, в которой хранятся данные при выполнении программы. Содержание этой ячейки – это текущее значение пере­менной.

В языке C++ прежде чем использовать переменную, ее необходи­мо сделать известной в программе (объявить). Объявить переменную с именем xможно, например, так:

int x;

В объявлении первым стоит название типа переменной – int, обозначающее целое число, а затем идентификаторx– имя переменной.

Типпеременной определяет, какие возможные значения эта переменная может принимать и в каких операциях использоваться. Тип переменной изменить нельзя, то есть пока объявленная нами выше переменнаяxсуществует, она всегда будет переменной типаint.

Любая величина, ис­пользуемая в программе, принадлежит к какому-либо типу. Базовыми (встроенными) типами языка C++ являются целые типыint,short intиlong int, вещественные типыfloatиdouble, символьный типcharи логический типbool.

Переменной можно присвоить какое-либо значение с помощью присваивания. Присваивание задается в программе знаком =:

int x; // объявление целой переменной x

int y; // объявление целой переменной y

...

x = 2; // присваивание переменной x значения 2

y = x + 3; // вычисление значения x+3

// и запоминание результата (5) в переменной y

y = y + 1; // вычисление значения y+1 и запоминание результата (6)

// в переменной y, то есть увеличение значения y на 1

В программе можно использовать константы .конкретные значения – числа, символы и т.п. Например, мы можем записать выражениеx+4– сумму текущего зна­чения переменнойxи числа4. В общем случае, значение переменнойxможет быть различным, а вот целое число4всегда им же и останется. Это неизменяемая числовая величина иликонстанта.Один из способов указания константы – явная запись ее значения в программе.

Кроме того, в тексте программы могут использоваться именованные константы. Для этого в объявлениях используют зарезервированное словоconst. Напри­мер, если мы запишем

const int WORD_BITS = 32;

то впоследствии имя WORD_BITSможно использовать вместо целого числа 32.

Кроме целочисленных констант, в программе могут использоваться вещественные (с точкой), символьные (в одинарных кавычках), строковые (в двойных кавычках) и логические (trueилиfalse) константы.

Примеры:

3.1415926 // вещественная константа

2.0 // еще одна вещественная константа

'm' // символьная константа

"This is a string" // строковая константа