Алгоритмические языки и программирование

Page 1

Алгоритмические языки и
программирование
Московский государственный
университет путей сообщения
(МИИТ)
программирование
Варфоломеев
Алексей Викторович
Москва 2011

---

Page 2

1. Введение в программирование
1.1. Устройство компьютера
• Процессор
– Производит вычисления и отдает команды
остальным компонентам компьютера
2
• Оперативная память
– Хранит программу и данные
• Внешние устройства

---

Page 3

1.2. Программное обеспечение
• Программа – последовательность инструкций,
предназначенная для исполнения компьютером. Программа
загружается в оперативную память при своем запуске и
выполняется процессором.
• Программное обеспечение (ПО) состоит из нескольких
совместно работающих программ, и документов, необходимых
для сопровождения и эксплуатации программ
3
• Системное ПО – предназначено для управления
вычислительной машиной и ее ресурсами
– Операционные системы
– Драйверы
– Утилиты
• Прикладное ПО – ориентировано на решение пользовательских
задач

---

Page 4

1.3. Алгоритмы
• Алгоритм – точный набор
инструкций, описывающих
порядок действий некоторого
исполнителя для достижения
определенного результата за
конечное время
• Дискретность
• Понятность
• Детерминированность
• Результативность
• Конечность
• Массовость
4
• Массовость
• Способы записи алгоритма:
– при помощи естественного языка (словесное описание
алгоритма)
– при помощи алгоритмического языка (язык программирования,
псевдокод)
– графическое описание алгоритма (блок-схема)

---

Page 5

1.3.1. Блок-схемы алгоритмов
Терминатор. Вход из внешней среды или выход из
алгоритма
Процесс. Выполнение одной или нескольких операций,
обработка данных любого вида
Решение. Разветвление алгоритма в зависимости от
результата вычисления условия
Предопределенный процесс. Выполнение внешнего
5
Предопределенный процесс. Выполнение внешнего
процесса, состоящего из одной или нескольких операций,
Данные. Выполнение операций ввода-вывода
Модификатор. Повторное выполнение операций (цикл)
Соединитель. Объединяет несколько блок-схем
Комментарий. Обозначает комментарии к элементам
блок-схемы

---

Page 6

1.3.2. Базовые алгоритмические
структуры (1)
1. Следование
2. Ветвление
а) если-то
в) выбор
6
б) если-то-иначе

---

Page 7

1.3.2. Базовые алгоритмические
структуры (2)
3. Цикл
а) с предусловием
в) арифметический
7
б) с постусловием

---

Page 8

1.3.3. Примеры алгоритмов
1) Посчитать
значение
выражения:
2
2
b
a
y
+
=
2) Решить уравнение:
0
2
=
+
+
с
bx
ax
1
,
2
0
1
=
=
+
b
b
b
n
n
3) Вывести первые
10 элементов
прогрессии
8

---

Page 9

1.4. Языки программирования
• Язык программирования — формальная
знаковая система, предназначенная для
записи компьютерных программ
– Алфавит – набор символов, пользуясь
которыми составляют инструкции, принятые в
языке.
– Синтаксис – набор правил, в соответствии с
которым записываются конструкции языка.
– Семантика – набор правил, в соответствии с
• Фортран
• Кобол
• Паскаль
• Бейсик
• С
• С++
• Java
9
– Семантика – набор правил, в соответствии с
которым осуществляется интерпретация и
выполнение конструкций языка.
• ЯП:
– Языки высокого уровня
– Языки низкого уровня
• ЯП:
– Алгоритмические
– Неалгоритмические
• Java
• С#
• Ассемблер

---

Page 10

1.5. Среды разработки
• Среда разработки
(интегрированная среда
разработки, IDE, Integrated
development environment) –
совокупность программных
средств, используемая для
разработки программного
• Eclipse
• NetBeans
• Visual Studio
– Visual C++
– Visual C#
– Visual Basic
• Delphi
10
разработки программного
обеспечения
• Среда разработки включает в
себя:
– Текстовый редактор
– Транслятор
– Компоновщик (сборщик)
– Отладчик
• Delphi
• C++ Builder

---

Page 11

1.6. Подготовка программы к выполнению
1.6.1. Компиляторы
• Компилятор – транслятор, преобразующий код
программы на языке высокого уровня в
эквивалентный код на машинном языке (либо, на
языке виртуальной машины)
11
____________
____________
____________
____________
____________
Исходный код
программы
Компилятор
Сообщения об
ошибках в коде
____________
____________
____________
____________
____________
Obj
Obj
Объектные
модули
Компоновщик
Exe
Исполнимый
файл

---

Page 12

1.6.2. Интерпретаторы
• Интерпретатор – транслятор, осуществляющий
пооператорную (покомандную) обработку и выполнение
исходной программы
– Простой
– Компилирующего типа
Исходный код
программы
Оператор
12
____________
____________
____________
____________
____________
Интерпретатор
Оператор
программы
Выполнение
Сообщения об
ошибках в коде

---

Page 13

1.7. Технологии программирования
• Технология программирования – это совокупность методов и
средств разработки (написания) программ и порядок применения этих
методов и средств
– Структурное программирование – методология разработки
программного обеспечения, в основе которой лежит представление
программы в виде иерархической структуры блоков – модулей.
– Объектно-ориентированное программирование – программирование,
основанное на представлении предметной области в виде системы
взаимосвязанных классов и их реализаций – объектов.
13
взаимосвязанных классов и их реализаций – объектов.
– Визуальное программирование – реализация методологии ООП с
применением графических средств, обеспечивающих построение
пользовательских интерфейсов.
– Логическое программирование – программирование, основанное на
автоматическом доказательстве теорем. Логическое программирование
исходит из того, что компьютер должен уметь работать по логическим
построениям, присущим человеку.
– Функциональное программирование – методология программирования,
основанная на создании совокупностей функций. Вычисления начинаются с
вызова некоторой функции, которая в свою очередь вызывает функции,
входящие в ее определение и т. д. в соответствии с иерархией
определений и структурой условных предложений.

---

Page 14

1.7.1. Структурное программирование
• функция (процедура) должна иметь
один вход и один выход
• функция должна решать
самостоятельную задачу
• функция может вызывать другую
функцию
• модульность
• иерархическое
строение
• нисходящая
разработка
14
• работа функции не должна зависеть
– от входных данных;
– от того, какой функции предназначены
ее выходные данные;
– от предыстории вызовов функции;
• функция должна возвращать
управление той функции, которая ее
вызывала;

---

Page 15

1.7.2. Пример структурной программы
2
2
b)
f(a,
b
a
b
a
+
+
=
a
b
1
3
2
8
7
-3
15
Главный алгоритм
Алгоритм расчета значения функции
a)
(b,
f
b)
(a,
f
b)
f(a,
2
2
2
2
=
+
+
=
b
a
b
a
Алгоритм расчета значения функции
y
x +
=
2
2
y)
(x,
f

---

Page 16

2. Язык С/С++. Основные понятия
• Язык С
– язык
программирования
общего назначения
– является
алгоритмическим
• Язык С++
– создан Бьерном Страуструпом в
начале 80-х годов
– расширяет возможности языка С:
• поддержка объектно-
ориентированного
16
алгоритмическим
языком высокого
уровня
– создан во второй
половине 70-х
годов Брайаном
Керниганом и
Деннисом Ритчи
ориентированного
программирования
• новые типы данных
• механизм обработки
исключительных ситуаций
• операторы управления
свободной памятью
• дополнения к стандартной
библиотеке
• пространства имен

---

Page 17

2.1. Алфавит языка С++
2.2. Лексемы языка С++
• Алфавит:
– прописные и строчные
латинские буквы
– знак подчеркивания
– арабские цифры от 0 до 9
– пробельные символы (пробел,
табуляция, переход на новую
строку)
– специальные символы
• Лексемы языка:
– идентификаторы
– ключевые слова
– константы
– знаки операций
– комментарии
17
– специальные символы
"
{ } ,
|
[ ] ( )
'
:
?
<
=
>
+
-
/ \ %
*
.
!
&
#
;
^

---

Page 18

2.2.1 Идентификаторы
2.2.2. Ключевые слова
2.2.3. Комментарии
• Идентификаторы – имена
программных объектов
– могут содержать латинские
буквы, цифры и знак
подчеркивания
– могут начинаться с латинской
буквы или знака
• Ключевые слова –
зарезервированные
идентификаторы, имеющие
специальное значение для
компилятора
asm auto bool break case catch
18
буквы или знака
подчеркивания
– чувствительны к регистру
• Комментарии – примечания к
тексту программы,
игнорируемые компилятором
1. Строчные – начинаются с
символов \\ и заканчиваются
переходом на новую строку
2. Блочные – заключены между
символами /* и */. Могут
распространяться на несколько
строк
asm auto bool break case catch
char class const const_cast
continue
default
delete
do
double dynamic_cast else enum
explicit export extern false
float
for
friend
goto
if
inline
int
long
mutable
namespace new operator private
protected
public
register
reinterpret_cast return short
signed
sizeof
static
static_cast
struct
switch
template this throw true try
typedef typeid typename union
unsigned using virtual void
volatile wchar_t while

---

Page 19

2.2.4. Знаки операций
2.2.5. Константы
• Знаки операций – последовательность символов,
определяющих действия над операндами
• Константы – неизменяемые величины, представленные
своим значением
Константа
Формат
Пример
Целая
Десятичная: последовательность десятичных цифр, 8, 0, 199226
19
Целая
Десятичная: последовательность десятичных цифр,
начинающаяся не с нуля, если это не число ноль.
Восьмеричная:
ноль,
за
которым
следуют
восьмеричные цифры (0,1,2,3,4,5,6,7)
Шестнадцатеричная: 0х или 0Х,
за которым следуют шестнадцатеричные
цифры (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F)
8, 0, 199226
01, 020, 07155
0хА, 0x1В8, 0X00FF
Вещественная Десятичная: [цифры].[цифры]
Экспоненциальная:
[цифры][.][цифры]{Е|е}[+|-][цифры]
5.7, .001, 35.
0.2Е6, .11е-З, 5Е10
Символьная
Один или два символа, заключенных в апострофы
'А', 'ю', '*', '\0'
Строковая
Последовательность символов, заключенная в кавычки "Hello, world"

---

Page 20

2.3. Типы данных
• Тип данных
определяет:
– внутреннее
представление
данных в памяти
компьютера
– множество
• Типы данных:
– int (целый)
– char (символьный)
– wchar_t (расширенный символьный)
– bool (логический)
– float (вещественный)
20
– множество
значений, которые
могут принимать
величины этого
типа
– операции и
функции, которые
можно применять
к данным этого
типа
– double (вещественный с двойной
точностью)
– void («пустой» тип)
• Спецификаторы типов:
– short (короткий)
– long (длинный)
– signed (знаковый)
– unsigned (беззнаковый)

---

Page 21

2.4. Структура программы C++
• Программа на языке
С++ может состоять из
одного или нескольких
модулей
• Каждый модуль может
21
• Каждый модуль может
включать в себя:
– функции
– операторы
– описания
идентификаторов
– директивы
препроцессора

---

Page 22

2.4.1. Функции
• Функция – это подпрограмма, реализующая некоторый алгоритм
– Принимает на вход набор параметров
– Возвращает значение заданного типа
тип_возвращаемого_значения имя_функции (тип1 параметр1, тип2 параметр2, ...)
{
...
// Описания и операторы
...
22
...
}
int sum(int a, int b)
{
return a+b;
}
void HelloWorld()
{
printf("Hello World!!\n");
}
• Выполнение программы начинается с главной функции main
int main()
{
...
}
void main()
{
...
}

---

Page 23

2.4.2. Описание переменных
• Переменная – это именованная область памяти, в
которой хранятся данные определенного типа
• Значение переменной может изменяться в процессе
выполнения программы
23
[const] тип_переменной имя_переменной [= значение];
int a;
double b;
int a,b,c,d;
float a=2.3;
int b=10,c=20;
char A='Z';
const int x=125;

---

Page 24

2.4.2.1 Область видимости переменных (1)
• Под областью видимости
переменной понимается
область программы, в которой
данная переменная доступна
для использования
• Локальные переменные
– Объявляются внутри функции
или оператора
– Доступны для использования
только в рамках той области,
где они объявлены
• Глобальные переменные
– Объявляются вне тела какой-
либо функции
– Доступны в любом месте
1)
24
– Доступны в любом месте
программы
1)

---

Page 25

2.4.2.2. Область видимости переменных (2)
2)
3)
5)
25
3)
int x=5;
void main()
{
cout << x;
int x = 10;
cout << x;
}
4)
6)

---

Page 26

2.4.3. Директивы препроцессора
2.4.4. Операторы
•
Директивы препроцессора – служебные инструкции, адресованные
компилятору
– управляют преобразованием текста программы перед ее компиляцией
– начинаются с символа #
•
Оператор – наименьшая автономная единица языка программирования,
обеспечивающая выполнение некоторой операции или последовательности
#include <stdio.h>
26
обеспечивающая выполнение некоторой операции или последовательности
операций
•
Основные операторы:
– Оператор присваивания
– Операторы передачи управления
– Операторы цикла
– Условные операторы
– Составной оператор
int sum(int a, int b)
{
int res;
res = a+b; // Оператор присваивает значение переменной res
return res; // Оператор возвращает значение функции sum
}
void HelloWorld()
{
// Оператор вызывает функцию printf
printf("Hello World!!!\n");
}

---

Page 27

2.5. Программа “Hello world”
/*
Программа Hello, world
*/
#include <stdio.h> // Библиотека ввода/вывода. Содержит функцию printf
#include <conio.h> // Библиотека ввода/вывода. Содержит функцию getch
// Главная функция main
void main()
27
void main()
{
printf("Hello World!!!\n"); // Вывожу на экран сообщение
getch();
// Ожидаю нажатия на клавишу
}

---

Page 28

3. Выражения и операции
• Выражение – языковая
конструкция, определяющая
последовательность
выполнения операций над
данными
• Результатом вычисления
выражения является
единственное значение,
• Операции:
– арифметические операции
– операции сравнения
– логические операции
– побитовые логические
операции
– операции сдвига
28
единственное значение,
относящееся к определенному
типу данных
• Выражение состоит из
операндов и операций
– операции сдвига
• Операции:
– унарные
– бинарные
• Операнды:
– переменная
– константа
– функция
– выражение
int a = 100-35*2;
bool b = a<50;
if (a<30) a = a+10;

---

Page 29

3.1. Арифметические операции
• Арифметические операции выполняются над целочисленными и
вещественными операндами
• Тип результата арифметического выражения соответствует типу
операндов
Операция
Описание
Пример выражения
–
Унарный минус
–a
29
–
Унарный минус
–(10*a+b)
+
Унарный плюс
+a
*
Умножение
a*10
10*20
(3+a)*(4+b)
/
Деление
10/3
10.0/3
%
Получение остатка от деления
10%3
+
Сложение
a+b
–
Вычитание
A–a

---

Page 30

3.2. Операции сравнения
• Выполняются над целочисленными и вещественными
операндами
• Возвращают булевское значение: «истина» (1, true) или
«ложь» (0, false)
Операция
Описание
Пример
30
выражения
<
Меньше
2<5
A<(10*b)
<=
Меньше или равно 5<=5
a<=b
>
Больше
a>b
>=
Больше или равно a>=b
==
Равно
a==b
a==b+c+d
!=
Не равно
a!=b+c+d

---

Page 31

3.3. Логические операции
• Выполняются над булевскими операндами
• Возвращают булевское значение
Операция
Описание
Пример
выражения
&&
Логическое «И»
A && B
31
&&
Логическое «И»
A && B
x<=2 && y>3
| |
Логическое «ИЛИ» x<=2 | | y>3
!
Логическое «НЕ»
!A && B
!(x<=2)
A
B
!A
A&&B
A| |B
Ложь
Ложь
Истина
Ложь
Ложь
Ложь
Истина Истина
Ложь
Истина
Истина
Ложь
Ложь
Ложь
Истина
Истина Истина
Ложь
Истина Истина

---

Page 32

3.3. Побитовые
логические операции (1)
• Возвращают целочисленное значение
• Выполняются над целочисленными операндами
Операция
Описание
Пример
выражения
&
Побитовое «И»
A & B
32
&
Побитовое «И»
A & B
|
Побитовое «ИЛИ»
A | B
^
Побитовое исключающее «ИЛИ» A ^ B
Побитовое «НЕ»
Ã
A
BA A&B A|B A^B
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0

---

Page 33

3.3. Побитовые
логические операции (2)
// Установить значение 0 для 3 бита
SW = SW & (0x04);
// 00000100 - SW
// 11111011 -0x04
// -----------------
// 00000000 - SW
unsigned char SW = 0; // 00000000
// Установить значение 1 для 1 бита
SW = SW | 0x01;
// 00000000 - SW
// 00000001 - 0x01
// -----------------
// 00000001 - SW
33
// Изменить значение 4 бита на противоположное
SW = SW ^ 0x08;
// 00000000 - SW
// 00001000 - 0x08
// -----------------
// 00001000 - SW
// Изменить значение 4 бита на противоположное
SW = SW ^ 0x08;
// 00001000 - SW
// 00001000 - 0x08
// -----------------
// 00000000 - SW
// 00000001 - SW
// Установить значение 1 для 3 бита
SW = SW | 0x04;
// 00000001 - SW
// 00000100 - 0x04
// -----------------
// 00000101 - SW
// Установить значение 0 для 1 бита
SW = SW & (0x01);
// 00000101 - SW
// 11111110 -0x01
// -----------------
// 00000100 - SW

---

Page 34

3.4. Операции сдвига
• Возвращают целочисленное значение
• Выполняются над целочисленными операндами
Операция
Описание
Пример
выражения
>>
Сдвиг вправо
A >> 2
34
>>
Сдвиг вправо
A >> 2
<<
Сдвиг влево
A << 3
unsigned char A = 12; // 00001100 (12)
A = A << 2;
// 00110000 (48)
A = A >> 3;
// 00000110 (6)

---

Page 35

3.5. Приоритет операций
Операция
Описание
Приоритет
!
Логическое «НЕ»
1
Побитовое «НЕ»
1
–
Унарный минус
1
*
Умножение
2
/
Деление
2
%
Получение остатка от
деления
2
Операция
Описание
Приоритет
<
Меньше
5
<=
Меньше или равно
5
>
Больше
5
>=
Больше или равно
5
==
Равно
6
!=
Не равно
6
&
Побитовое «И»
7
35
деления
+
Сложение
3
–
Вычитание
3
>>
Сдвиг вправо
4
<<
Сдвиг влево
4
&
Побитовое «И»
7
^
Побитовое
исключающее «ИЛИ»
8
|
Побитовое «ИЛИ»
9
&&
Логическое «И»
10
| |
Логическое «ИЛИ»
11
a +
2
b *
1
c >=
3
d &&
4
d < e –
2
5
false &&
1
false ||
2
true
a + b * c >= d && d < e – 5
( ( a + (b * c) ) >= d ) && ( d < (e – 5) )
(a + b) * c

---

Page 36

3.6. Математические функции (1)
• Основные математические функции определены в
заголовочном файле math.h
#include <math.h>
• Функция возведения в степень
double pow(double x, double y);
double x = pow(2,4); // x = 16;
• Функции взятия числа по модулю
36
int
abs(int x);
double fabs(double x);
double z = fabs(-1.4); // z = 1.4;
• Функции округления
double ceil(double x);
double floor(double x);
double a = floor(9.9); // a = 9;
double b = floor(9.1); // b = 9;
double c = floor(-1.4); // c = -2;
double a = ceil(9.9); // a = 10;
double b = ceil(9.1); // b = 10;
double c = ceil(-1.4); // c = -1;

---

Page 37

3.6. Математические функции (2)
double log(double x);
Натуральный логарифм
double log10(double x); Десятичный логарифм
double sqrt(double x)
Квадратный корень числа
double sin(double x);
Синус
double cos(double x);
Косинус
37
double tan(double x);
Тангенс
double sinh(double x);
Гиперболический синус
double cosh(double x);
Гиперболический косинус
double tanh(double x);
Гиперболический тангенс
double asin(double x);
Арксинус
double acos(double x);
Арккосинус
double atan(double x);
Арктангенс
double exp(double x);
Вычисление экспоненты

---

Page 38

4. Операторы языка С++
4.1. Оператор присваивания
• Оператор присваивания позволяет установить
новое значение для переменной
переменная = выражение
Оператор
присваивания
Пример
использования
Эквивалентный
оператор
+=
a += b
a = a + b
38
X = a + b * c >= d && d < e – 5;
D = 2 * a;
A = A + 10;
+=
a += b
a = a + b
-=
a -= b
a = a – b
*=
a *= b
a = a * b
/=
a /= b
a = a / b
%=
a %= b
a = a % b
<<=
a <<= b
a = a << b
>>=
a >>= b
a = a >> b
&=
a &= b
a = a & b
|=
a |= b
a = a | b
^=
a ^= b
a = a ^ b

---

Page 39

4.2. Инкремент и декремент
• Оператор инкремента (++) увеличивает значение
переменной на единицу
• Оператор декремента (--) уменьшает значение
переменной на единицу
++c; // префиксный инкремент
c++; // постфиксный инкремент
39
c++; // постфиксный инкремент
Оператор
Последовательность
действий
x = c++;
x = c;
c = c + 1;
x = ++c;
c = c + 1;
x = c;
x = c--;
x = c;
c = c - 1;
x = --c;
c = c - 1;
x = c;

---

Page 40

double sum (double a, double b)
4.3. Операторы передачи управления
• Вызов функции
a = F(b) + F(c);
имя_функции(параметр1,
параметр2, ...)
function1();
function2(1,2,3);
function3(a,b,c);
• Безусловный переход
// ...
goto label1;
// ...
// ...
label1: a = 5;
// ...
40
double sum (double a, double b)
{
return a+b;
}
void main()
{
int a = 5;
int b = 10;
int c = sum(a,b);
cout << "c = a + b = " << c;
getch();
}
• Возврат значения функции
void function1()
{
//...
return;
}
int function2()
{
//...
return 10;
}

---

Page 41

4.4. Составной оператор
• Составной оператор используется в тех случаях,
когда необходимо выполнить несколько различных
команд, но семантика языковой конструкции
предполагает наличие единственного оператора
// Составной оператор
41
// Составной оператор
{
оператор1;
оператор2;
оператор3;
}

---

Page 42

4.5. Условные операторы
4.5.1 Условный оператор if (1)
• Оператор if позволяет реализовать конструкцию ветвления в
программе и обеспечить выбор одного из альтернативных путей
работы алгоритма в зависимости от результата проверки некоторого
условия
if (условное_выражение) оператор;
if (a!=0)
{
x1 = x2/a;
y1 = y2/a;
z1 = z2/a;
1)
42
if (a<0)
a=0;
if (a!=0 && b!=0)
x = c/(a*b);
z1 = z2/a;
}
if (a!=0)
{
x = x/a;
if (b!=0) y = y/(a*b);
}
2)
3)
4)

---

Page 43

4.5.1 Условный оператор if (2)
if (условное_выражение)
оператор1;
else
оператор2;
// Определение максимального значения (a, b)
if (a>b)
max = a;
else
max = b;
// Определение максимального значения (a, b, c)
if (a>b && a>c)
max = a;
else
1)
2)
43
else
{
if (b>a && b>c)
max = b;
else
max = c;
}
// Определение максимального значения (a, b, c)
if (a>b && a>c)
max = a;
else if (b>a && b>c)
max = b;
else
max = c;
3)

---

Page 44

4.5.2 Условный оператор switch (1)
• Оператор switch позволяет реализовать алгоритмическую
конструкцию «выбор»
switch (выражение)
{
case значение1:
оператор1.1;
оператор1.2;
...
case значение2:
switch (a)
{
case 1:
cout << "Block 1\n";
case 2:
cout << "Block 2\n";
default:
cout << "Block Default\n";
1)
44
case значение2:
оператор2.1;
оператор2.2;
...
...
case значениеN:
операторN.1;
операторN.2;
...
default:
операторD.1;
операторD.2;
...
}
cout << "Block Default\n";
}
a == 1
a == 2
нет
нет
Вывод сообщения:
«Block 1»
да
да
Вывод сообщения:
«Block 2»
Вывод сообщения:
«Block Default»

---

Page 45

4.5.2 Условный оператор switch (2)
switch (a)
{
case 1:
cout << "Block 1\n";
break;
case 2:
cout << "Block 2\n";
break;
default:
cout << "Block Default\n";
3)
45
switch (a)
{
case 1:
case 2:
cout << "Block 1 or 2\n";
break;
case 3:
cout << "Block 3\n";
}
}
2)

---

Page 46

4.5.3 Условная операция
• Условная операция ? используется для определения
альтернативных значений внутри выражения
(условное_выражение)?значение1:значение2
// Определение максимального значения (a, b)
// Используем оператор if
46
// Используем оператор if
if (a>b)
max = a;
else
max = b;
// Определение максимального значения (a, b)
// Используем условную операцию
max = (a>b)? a : b;

---

Page 47

4.5.4. Пример программы
с условным оператором
0
2
=
+
+
с
bx
ax
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <conio.h>
using namespace std;
void main()
{
double a, b, c;
cout << "Введите a:\n";
cin >> a;
cout << "Введите b:\n";
cin >> b;
47
cin >> b;
cout << "Введите c:\n";
cin >> c;
float D = b*b - 4*a*c;
if (D<0)
cout << "Корней нет\n";
else if (D==0)
{
double x1 = -b/(2*a);
cout << "x = " << x1;
}
else
{
double d = sqrt(D);
double x1 = (-b+d)/(2*a);
double x2 = (-b-d)/(2*a);
cout << "x1 = " << x1 << "\nx2 = " << x2;
}
getch();
}

---

Page 48

4.6. Операторы цикла
4.6.1. Оператор цикла for (1)
• Оператор for позволяет реализовать
арифметический цикл
48
0
1
2
3
4
Результат работы:

---

Page 49

4.6.1. Оператор цикла for (2)
for (int i 2
i<10
i++)
1)
2)
3)
49
for (int i=2 ; i<10 ; i++)
{
int i2 = i*i;
cout << i << " x " << i << " = " << i2 << "\n";
}
Результат работы:
2 x 2 = 4
3 x 3 = 9
4 x 4 = 16
5 x 5 = 25
6 x 6 = 36
7 x 7 = 49
8 x 8 = 64
9 x 9 = 81
3)

---

Page 50

4.6.2. Вложенные циклы
• Цикл, содержащийся внутри другого цикла, принято
называть вложенным циклом
2 x 2 = 4
2 x 3 = 6
2 x 4 = 8
2 x 5 = 10
3 x 2 = 6
2 x 2 = 4
2 x 3 = 6
2 x 4 = 8
2 x 5 = 10
3 x 3 = 9
for (int i=2; i<=5 ; i++)
{
for (int j=2; j<=5; j++)
{
int prv = i*j;
1)
1)
2)
50
3 x 2 = 6
3 x 3 = 9
3 x 4 = 12
3 x 5 = 15
4 x 2 = 8
4 x 3 = 12
4 x 4 = 16
4 x 5 = 20
5 x 2 = 10
5 x 3 = 15
5 x 4 = 20
5 x 5 = 25
3 x 3 = 9
3 x 4 = 12
3 x 5 = 15
4 x 4 = 16
4 x 5 = 20
5 x 5 = 25
prv
j;
cout << i << " x " << j
<< " = " << prv << "\n";
}
}
2)

---

Page 51

4.6.3. Оператор цикла while
• Цикл с предусловием
• Цикл с постусловием
51
int i = 1;
int sum = 0;
while (i<=100)
{
sum += i;
i++;
}
char answer;
do
{
cout << "\nВыйти из цикла? ";
cin >> answer;
} while (answer != 'y');

---

Page 52

4.6.4. Операторы break и continue
• Оператор break используется для
принудительного выхода из цикла
• Оператор continue предписывает
программе перейти к следующей
итерации цикла
52

---

Page 53

4.7. Пустой оператор
• Пустой оператор используется в том случае, если синтаксис
языковой конструкции предполагает наличие какого-либо
оператора, а логика программы не требует выполнения каких-
либо действий
for (int i=1; i<1000; i++);
53
(
;
; ++);
if (a>b) ; else b=a;

---

Page 54

5. Массивы.
5.1. Объявление и инициализация
• Массив – именованная последовательность
однотипных элементов
54

---

Page 55

5.2. Обращение к элементам массив
• Обращение к элементам массива осуществляется по
их порядковому номеру
• Нумерация элементов массива начинается с нуля
1)
3)
55
1)
2)
3)
4)

---

Page 56

5.3. Пример программы,
работающей с массивом (1)
56

---

Page 57

5.3. Пример программы,
работающей с массивом (2)
57

---

Page 58

5.4. Многомерные массивы
• Многомерный массив – это массив, элементами
которого являются массивы
1)
2)
58
int A[3][5] = { {1,2,3,4,5},
{6,7,8,9,10},
{11,12,13,14,15} };
cout << A[2][1]; // 12
cout << A[1][2]; // 8
cout << A[0][4]; // 5
3)
4)

---

Page 59

5.5. Представление
массива в памяти
• Элементы массива располагаются в памяти неразрывно,
непосредственно один за другим, в порядке своего следования
в массиве
• Под каждый элемент массива отводится память в соответствии
с заданным для массива типом данных
59

---

Page 60

5.6. Упорядочивание массива
5.6.1. Метод выбора
60

---

Page 61

5.6.2. Метод «пузырька»
61

---

Page 62

6. Пользовательские типы данных
6.1. Перечисления
• Перечисление – конструкция, позволяющая определить
множество целочисленных констант
• Перечисление может иметь имя
• Идентификатор, обозначающий имя перечисления, становится
62
• Идентификатор, обозначающий имя перечисления, становится
новым пользовательским типом данных

---

Page 63

6.2. Структуры (1)
• Структура – совокупность элементов произвольных типов
1)
2)
3)
63
3)
4)
5)
6)

---

Page 64

6.2. Структуры (2)
struct circle
{
7)
8)
64
{
point center;
int radius;
};

---

Page 65

6.3. Объединения
• Объединение – конструкция, позволяющая размещать в одной
области памяти различные данные
65
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
value
byte[0]
byte[1]
=1
=0
=1

---

Page 66

6.4. Объявление пользовательского типа
данных при помощи typedef
• Для определения нового пользовательского типа
может использоваться ключевое слово typedef
1)
66
typedef struct
{
double x;
double y;
double z;
} COORD;
COORD myPoint;
2)
3)

---

Page 67

6.5. Оператор sizeof
• Оператор sizeof позволяет определить размер памяти,
требуемый для хранения значений заданного типа данных
• Оператор sizeof может применяться как к переменным, так и к
типам данных.
struct test
{
char h;
int b;
1)
67
int b;
double f;
};
test str;
int a1 = sizeof(str); // 16
int a2 = sizeof(char) + sizeof(int) + sizeof(double); // 13
cout << a1 << " " << a2;
2)

---

Page 68

6.6 Преобразование стандартных типов
данных
• Неявное
преобразование типов
– происходит автоматически
при расчете значений
выражений, а также при
выполнении операции
присваивания (если
• Явное преобразование
типов
– выполняется при помощи
специальной операции
преобразования
68
операнды имеют
различные и совместимые
типы данных)

---

Page 69

7. Указатели
7.1. Адрес переменной
• Местоположение переменной в памяти определяется
ее адресом
• Чтобы узнать адрес конкретной переменной,
используется унарная операция взятия адреса (&)
69
Результат:

---

Page 70

7.2. Понятие указателя
• Указатель – переменная, значение которой
является адресом ячейки памяти
70

---

Page 71

7.3. Разыменование указателей
• Операция разыменования (*) позволяет обратиться к значению,
записанному в области памяти, на которую ссылается указатель
int
a = 1;
double b = 7.6;
void* ptr;
ptr = &a;
cout << *( (int*)ptr ) << "\n";
1)
2)
4)
71
ptr = &b;
*( (double*)ptr ) /= 5;
cout << b << "\n";
• Специальное значение NULL говорит о том, что указатель никуда не
ссылается
3)
5)

---

Page 72

7.4. Операции над указателями (1)
Операция
Выражение
Результат
Описание
Равно (==)
указатель1
==
указатель2
true/false Сравнивает два указателя на равенство адресов
Не равно (!=)
указатель1
!=
указатель2
true/false Сравнивает два указателя на неравенство адресов
Меньше (<)
указатель1
<
указатель2
true/false Возвращает истину, если адрес, на который ссылается
указатель1 меньше адреса, на который ссылается
указатель2
Меньше или
равно (<=)
указатель1
<= true/false Возвращает истину, если адрес, на который ссылается
указатель1 меньше или равен адресу, на который
72
равно (<=)
указатель2
указатель1 меньше или равен адресу, на который
ссылается указатель2
Больше (>)
указатель1
>
указатель2
true/false Возвращает истину, если адрес, на который ссылается
указатель1 больше адреса, на который ссылается
указатель2
Больше
или
равно (>=)
указатель1
>=
указатель2
true/false Возвращает истину, если адрес, на который ссылается
указатель1 больше или равен адресу, на который
ссылается указатель2
Вычитание (–) указатель1
–
указатель2
целое
число
Вычисляет количество элементов заданного типа
между указателями
Вычитание (–) указатель
–
целое_число
указатель
Вычисляет указатель, отстоящий от заданного на
определенное количество элементов (в соответствии с
типом указателя)
Сложение (+)
указатель
+
целое_число
указатель

---

Page 73

7.4. Операции над указателями (2)
1)
2)
73
int a
= 1;
int b
= 1;
int* ptr1 = &a;
int* ptr2 = &b;
cout << ptr1 << "\n";
cout << ptr2 << "\n";
if (ptr1 < ptr2)
cout << "ptr1 < ptr2";
3)

---

Page 74

7.4. Операции над указателями (3)
0012FEA8
0012FEB0
0012FEC0
4)
74
int Y[10];
int* ptr1 = &(Y[2]);
int* ptr2 = &(Y[5]);
cout << ptr1 << endl;
cout << ptr2 << endl;
int x = ptr2 - ptr1;
cout << x;
0012FE90
0012FE9C
3
5)

---

Page 75

7.5. Указатели и массивы
• Имя объявляемого массива всегда ассоциируется
компилятором с адресом его самого первого элемента
1)
2)
75
const int N=10;
int A[N];
for (int i=0; i<N; i++)
{
int* ptr = A+i;
*ptr = i*i;
}
for (int i=0; i<N; i++)
cout << A[i] << " ";
3)
4)

---

Page 76

7.6. Применение sizeof к указателям
7.7. Указатели на указатели
• К указателям можно применять оператор sizeof
1)
76
• Указатель может ссылаться на переменную, которая,
в свою очередь, также является указателем
2)

---

Page 77

7.8. Ссылки
• Ссылка – особая переменная, являющаяся скрытой
формой указателя, который при использовании
автоматически разыменовывается
• Ссылка, используется как псевдоним для другого
объекта
77

---

Page 78

7.9. Динамическое выделение памяти
7.9.1. Области памяти
• Области памяти:
– область кода
• машинный код
программы
– область данных
• глобальные переменные
• строковые константы
• Динамические
переменные:
– Размещаются в области
памяти «куча»
– Создаются с помощью
специальных
функций/операторов
78
• строковые константы
– стек
• локальные
переменные
• параметры вызова
функций
– куча
• динамические
переменные
функций/операторов
– Не имеют имени
– Доступ к переменным
осуществляется по
указателю

---

Page 79

7.9.2. Функции malloc, calloc, free
• Функции malloc и calloc выделяют в памяти область
заданного размера
• Функция free освобождает заданную область памяти
79

---

Page 80

7.9.2.1 Пример динамического выделения
памяти (1)
80

---

Page 81

7.9.2.1 Пример динамического выделения
памяти (2)
81

---

Page 82

7.9.3. Операторы new и delete
• Оператор new выделяет в области память, необходимую для хранения
заданного объекта, и возвращает типизированный указатель
• Оператор delete освобождает память, выделенную при помощи
оператор new
82
struct MyStruct
{
int a;
int b;
int c;
int d;
};
1)
2)

---

Page 83

7.9.3.1. Пример динамического
выделения памяти (1)
83

---

Page 84

7.9.3.1. Пример динамического
выделения памяти (2)
84

---

Page 85

8. Функции.
8.1. Прототипы функций
• Прототип функции – это объявление функции,
содержащее только ее заголовочную часть
или
85
или

---

Page 86

8.2. Параметры функции
• Параметры функции:
– Переменные
– Константы
– Выражения
86

---

Page 87

8.2.1. Передача параметров
по значению
• Функция работает с временной копией объекта в
стековой памяти
• Изменение объекта внутри функции не окажет
влияния на оригинал объекта вне функции
87

---

Page 88

8.2.2. Передача параметров
по ссылке (1)
• В функцию передается адрес переменной
• Изменение объекта внутри функции отразится на его
значении вне функции
1) При помощи ссылки
2) При помощи указателя
88
void test(int &var)
{
var = var+5;
}
void main()
{
int z = 10;
test(z);
cout << z;
}
void test(int* var)
{
*var = *var+5;
}
void main()
{
int z = 10;
test(&z);
cout << z;
}

---

Page 89

8.2.2. Передача параметров
по ссылке (2)
3)
89
4)

---

Page 90

8.2.3. Массивы как параметры функций
• Массивы всегда передаются в функцию по ссылке:
изменение элемента массива внутри функции
отразится и за ее пределами
void PrintArray(int*, int);
void PrintArray(int[], int);
1)
2)
90
void main()
{
int Array[] = {1,3,5,7,9};
PrintArray(Array, 5);
getch();
}
void PrintArray(int* A, int n)
{
for (int i=0; i<n; i++)
cout << A[i] << " ";
}
void main()
{
int Array[] = {1,3,5,7,9};
PrintArray(Array, 5);
getch();
}
void PrintArray(int A[], int n)
{
for (int i=0; i<n; i++)
cout << A[i] << " ";
}

---

Page 91

8.2.4. Структуры как
параметры функций (1)
• Структуры могут передаваться по значению и по
ссылке
struct FIO
{
char Name[15];
char Surname[15];
};
1)
91
void modify(FIO);
void main()
{
FIO person;
strcpy(person.Name, "Ivan");
strcpy(person.Surname, "Ivanov");
modify(person);
cout << person.Name << " " << person.Surname;
getch();
}
void modify(FIO x)
{
strcpy(x.Name, "Peter");
strcpy(x.Surname, "Petrov");
}

---

Page 92

8.2.4. Структуры как
параметры функций (2)
struct FIO
{
char Name[15];
char Surname[15];
};
void modify(FIO&);
void main()
struct FIO
{
char Name[15];
char Surname[15];
};
void modify(FIO*);
void main()
2)
3)
92
{
FIO person;
strcpy(person.Name, "Ivan");
strcpy(person.Surname, "Ivanov");
modify(person);
cout << person.Name << " "
<< person.Surname;
getch();
}
void modify(FIO& x)
{
strcpy(x.Name, "Peter");
strcpy(x.Surname, "Petrov");
}
{
FIO person;
strcpy(person.Name, "Ivan");
strcpy(person.Surname, "Ivanov");
modify(&person);
cout << person.Name << " "
<< person.Surname;
getch();
}
void modify(FIO* x)
{
strcpy(x->Name, "Peter");
strcpy(x->Surname, "Petrov");
}

---

Page 93

8.2.5. Значение параметров
по умолчанию
1.23
1 234
93
1.234
1.23456

---

Page 94

8.3. Перегрузка функций (1)
• Перегрузка функций – технология, при которой нескольким
функциям присваиваются одинаковые названия
1)
94

---

Page 95

8.3. Перегрузка функций (2)
int Max(int, int);
int Max(int, int, int);
int Max(int*, int);
void main()
2)
95
void main()
{
cout << Max(10,20);
// 20
cout << Max(10,50,20); // 50
int A[] = {10, 4, 8, 88, 13, 45};
cout << Max(A, 6);
// 88
}

---

Page 96

8.4. Указатели на функции (1)
• Функция располагается в памяти по определенному
адресу, который можно присвоить указателю в
качестве его значения
int sum(int a, int b)
{
void f1(char*);
int f2(char*)
1)
2)
96
{
return a+b;
}
void main()
{
int (*ptr)(int,int);
ptr = &sum;
int z = (*ptr)(20,30);
cout << z;
getch();
}
int f2(char*);
void f3(int*);
void (*pf)(char*); // указатель на void(char*)
void f()
{
pf = &f1; // нормально
pf = &f2; // ошибка
pf = &f3; // ошибка
}

---

Page 97

8.4. Указатели на функции (2)
int sum(int a, int b) { return a+b; };
int mult(int a, int b) { return a*b; };
typedef int (*CNT)(int, int);
void main()
{
CNT ptr[2] = {&sum, &mult};
int a = (*ptr[0])(10,20);
int b = (*ptr[1])(10 20)
3)
4)
97
int b = (*ptr[1])(10,20);
cout << a << " " << b;
getch();
}

---

Page 98

8.5. Рекурсивные алгоритмы
• Рекурсия – способ определения объекта через ранее заданные
частные определения этого объекта
• Рекурсивный алгоритм – это алгоритм, который в процессе
своей работы вызывает самого себя


=
=
0
,1
!
при
n
n
int f(int x)
{
98



>
⋅
−
=
=
0
,
)!1
(
0
,1
!
при
при
n
n
n
n
n
{
if (x==0)
return 1;
else
return x*f(x-1);
}
void main()
{
cout << f(2) << " " << f(5);
getch();
}

---

Page 99

9. Строки
9.1. Представление строк в памяти
• Текстовые строки представляются как массивы элементов типа
char
• Любая строка заканчивается служебным символом с нулевым
кодом – терминатором строки
99

---

Page 100

9.2. Служебные символы
\\
Вывод обратной черты
\'
Вывод апострофа
\” Вывод кавычки
\a Подача звукового сигнала
\b Возврат курсора на один символ назад
\n Перевод строки
• Для обозначения в строке
некоторых служебных
символов используются
специальные
последовательности
символов – escape-
последовательности
100
\n Перевод строки
\r Возврат курсора на начало текущей строки
\t
Горизонтальная табуляция
\0 Терминатор строки
cout << "12345\n67890"; 12345
67890
cout << "Кавычка - \""; Кавычка - "
cout << "1\t2\t3";
1
2
3
cout << "abcdefg\r123"; 123defg

---

Page 101

9.3. Работа со строками
9.3.1. Копирование строк
• Копирование строк осуществляется при помощи функций strcpy и
strncpy
1)
2)
101
2)
3)
4)
5)

---

Page 102

9.3.2. Определение длины строки
• Фактическая длина строки, хранящейся в массиве char, может не
совпадать с размером самого массива
• Длина строки может быть определена при помощи функции strlen
102
1)
2)

---

Page 103

9.3.3. Конкатенация строк
• Конкатенация строк – операция добавления
подстроки в конец исходной строки
1)
#include <string.h>
103
1)
2)
3)

---

Page 104

9.3.4. Сравнение строк (1)
• strcmp – стандартное сравнение строк
• stricmp – сравнение строк без учета регистра
• strncmp – сравнение части строки
• strnicmp – сравнение части строки без учета регистра
104
1)
2)

---

Page 105

9.3.4. Сравнение строк (2)
3)
4)
105
4)
5)
6)

---

Page 106

9.3.5. Изменение регистра символов
• strlwr – приведение символов к нижнему регистру
• strupr – приведение символов к верхнему регистру
#include <string.h>
106

---

Page 107

9.3.6. Дополнительные
строковые функции
strrev
Переворачивает
строку
задом
наперед
char str[] = "abcdefg";
strrev(str);
cout << str; // "gfedcba"
strset
Инициализирует строку заданным
символом
char str[10] = "abcdef";
strset(str,'?');
cout << str; // "??????"
strchr
Возвращает указатель на первое
вхождение заданного символа в
строку. Если заданный символ не
char str[] = "abcd!xyz!qwerty";
cout << strchr(str,'!'); // "!xyz!qwerty"
if (strchr(str,'$')==NULL)
107
строку. Если заданный символ не
найден, возвращает NULL
cout << "Символ $ не найден ";
strrchr
Возвращает указатель на последнее
вхождение заданного символа в
строку. Если заданный символ не
найден, возвращает NULL
char str[] = "abcd!xyz!qwerty";
cout << strrchr(str,'!'); // "!qwerty"
strstr
Возвращает указатель на первое
вхождение заданной подстроки в
исходную строку. Если подстрока
не найдена возвращает NULL
char str[] =
"tennis hockey voleyball pool football";
cout << strstr(str,"ball"); // "ball pool football"
strtok
Разбивает
строку
на
слова,
разделенные
через
заданный
символ
На самостоятельное изучение
#include <string.h>

---

Page 108

9.4. Преобразование строк и чисел
1)
2)
108
3)
4)
5)
6)

---

Page 109

9.5. Работа с символами
2)
109
1)

---

Page 110

9.6. Работа с датой и временем
110

---

Page 111

10. Ввод-вывод
• Обмен данными между
программой и
внешними устройствами
осуществляется с
помощью операций
ввода-вывода
• Поток – это логический
• Потоки:
– Текстовые
– Двоичные
• Стандартные потоки:
– stdin
– stdout
111
• Поток – это логический
канал,
предназначенный для
обмена информаций с
устройством ввода-
вывода
– stdout
– stderr
• Основные операции с
потоком:
– открытие
– позиционирование
– ввод
– вывод
– закрытие

---

Page 112

10.1. Библиотека iostream
• cin – объект, предназначенный для работы
со стандартным потоком ввода
• cout – объект, предназначенный для
работы со стандартным потоком вывода
• cerr – объект, предназначенный для работы
со стандартным потоком вывода ошибок
• операция >> –
ввод данных
• операция << –
вывод данных
112

---

Page 113

10.2. Библиотека stdio.h
10.2.1. Неформатированный
ввод-вывод строк
• Функция puts выводит строку в стандартный потое вывода,
добавляя к ней символ перевода строки '\n'
• Функция gets считывает из стандартного потока ввода строку
символов
113
1)
2)

---

Page 114

10.2.2 Форматированный ввод (1)
• Функция scanf используется для форматированного ввода данных из
стандартного потока ввода:
– сканирует последовательность входных символов
– форматирует данные в соответствии с заданным спецификатором формата
format. записывает результаты по указанным адресам
• Функция sscanf используется для форматированного ввода данных из
заданной строки
114
% [*] [width] type_char
Спецификатор формата:
d – десятичное целое число
u – беззнаковое целое число
f – число с плавающей точкой
c – символ
s – строка
1)
2)

---

Page 115

10.2.2. Форматированный ввод (2)
3)
4)
5)
115
5)
6)
7)

---

Page 116

10.2.3. Форматированный вывод (1)
• Функция printf помещает заданную строку в стандартный поток
вывода, предварительно отформатировав ее в соответствии с
указанным правилом
Спецификатор формата:
116
–
Выравнивает результат влево, дополняя его справа
пробелами. Без указания данного флага результат
выравнивается по правому краю и дополняется
слева нулями или пробелами
+
Если значение аргумента имеет знак, то этот знак
всегда выводится (для положительных чисел
выводится знак +)
(пробел
)
Если значение неотрицательно, вывод начинается
с пробела. Отрицательные числа выводятся со
знаком минус.
0
дополнять поле до заданной ширины символом 0
d – десятичное целое число
u – беззнаковое целое число
f – число с плавающей точкой
c – символ
s – строка
1)

---

Page 117

10.2.3. Форматированный вывод (2)
2)
117
3)
4)

---

Page 118

10.2.3. Форматированный вывод (3)
5)
118
6)

---

Page 119

10.2.3. Форматированный вывод (4)
7)
119
8)

---

Page 120

10.3. Библиотека conio.h (1)
• Библиотека conio.h содержит функции консольного ввода-
вывода
int cprintf(const char *str, ...);
Аналог функции printf
int cscanf(const char *str, ...);
Аналог функции scanf
char* cgets(char *str);
Читает строку символов прямо с консоли и запоминает строку
и ее длину в местоположении, указанном str.
120
и ее длину в местоположении, указанном str.
int cputs(const char *str);
Выводит строку символов на экран без перевода на новую
строку. Возвращает последний выведенный символ.
int getch();
Ожидает ввода символа, после чего возвращает его код (без
вывода символа на экран)
int getche();
Ожидает ввода символа, после чего возвращает его код (с
выводом символа на экран)
int kbhit();
Проверяет нажатие клавиши на клавиатуре. Возвращает не
ноль в случае нажатия клавиши клавиатуры и ноль в
противном случае.

---

Page 121

10.3. Библиотека conio.h (2)
puts("Выберите необходимое действие:");
puts("
1 - Решить линейное уравнение");
puts("
2 - Решить квадратное уравнение");
puts("
3 - Решить систему линейных уравнений");
puts("
ESC - Выход");
while (true)
{
int decision = getch();
switch (decision)
{
1)
2)
121
{
case '1':
solve1();
break;
case '2':
solve2();
break;
case '3':
solve3();
break;
case 27:
return;
}
}
2)
3)

---

Page 122

11. Файловый ввод-вывод
11.1. Файловые потоки
• Работа с файлами осуществляется через
специальный потоковый указатель (FILE*)
• Функция fopen открывает файловый поток
• Функция fclose закрывает файловый поток
• Файлы:
– Текстовые
файлы
– Двоичные файлы
122
r
Чтение
w
Запись в новый файл
a
Добавление данных в файл

---

Page 123

11.2. Ввод-вывод символов и строк (1)
• fputc – запись символа в файл
• fgetc – чтение символа из файла
• fputs – запись строки в файл
• fgets – чтение строки из файла
• fscanf – форматированный ввод из файла
• fprintf – форматированный вывод в файл
• feof – проверка достижения конца файла
123
• feof – проверка достижения конца файла

---

Page 124

11.2. Ввод-вывод символов и строк (2)
1)
2)
124
3)

---

Page 125

11.2. Ввод-вывод символов и строк (3)
4)
struct FIO
{
char name[25];
char patronymic[25];
char surname[25];
short age;
} A[3];
strcpy(A[0].name, "Иван");
strcpy(A[0].patronymic, "Иванович");
125
strcpy( [0].patronymic, Иванович");
strcpy(A[0].surname, "Иванов");
A[0].age = 25;
strcpy(A[1].name, "Петр");
strcpy(A[1].patronymic, "Петрович");
strcpy(A[1].surname, "Петров");
A[1].age = 32;
strcpy(A[2].name, "Андрей");
strcpy(A[2].patronymic, "Андреевич");
strcpy(A[2].surname, "Андреев");
A[2].age = 41;

---

Page 126

11.2. Ввод-вывод символов и строк (4)
5)
126

---

Page 127

11.3. Ввод-вывод двоичных данных (1)
• fread – чтение данных из потока
• fwrite – запись данных в поток
struct FIO
{
char name[25];
char patronymic[25];
1)
127
char patronymic[25];
char surname[25];
short age;
} A[3];
strcpy(A[0].name, "Иван");
strcpy(A[0].patronymic, "Иванович");
strcpy(A[0].surname, "Иванов");
A[0].age = 25;
strcpy(A[1].name, "Петр");
strcpy(A[1].patronymic, "Петрович");
strcpy(A[1].surname, "Петров");
A[1].age = 32;

---

Page 128

11.3. Ввод-вывод двоичных данных (2)
2)
128

---

Page 129

11.4. Позиционирование (1)
• ftell – узнать позицию текущей записи в файле
• fseek – перейти на заданную позицию в файле
• rewind – перейти к началу файла
129
SEEK_SET (=0) – начало файла
SEEK_CUR (=1) – текущая позиция в файле
SEEK_END (=2) – конец файла

---

Page 130

11.4. Позиционирование (2)
1)
130

---

Page 131

11.4. Позиционирование (3)
2)
131

---

Page 132

12. Модульная программа
• Исходные файлы
проекта:
– заголовочные файлы (.h)
– файлы реализации (.cpp)
#include "array.h"
void sort(int* A, int n)
{
for (int i=0; i<n-1; i++)
{
int min_ind = i;
int min_val = A[i];
for (int j=i+1;
j<n; j++)
if (A[j]<min val)
lab.cpp
array.cpp
132
j
_
{
min_ind = j;
min_val = A[j];
}
A[min_ind] = A[i];
A[i] = min_val;
}
}
void print(int* A, int n)
{
for (int i=0; i<n; i++)
std::cout << A[i] << " ";
}
array.h

---

Page 133

12.1. Спецификатор extern
• Спецификатор extern указывает, что идентификатор
уже был определен в другом месте программы
lab.cpp
133
unit.h
unit.cpp

---

Page 134

12.2. Спецификатор static
• Спецификатор static используется для
объявления статических переменных
#include "unit.h"
void main()
{
f();
lab.cpp
unit.cpp
134
f();
f();
f();
getch();
}
unit.h

---

Page 135

12.3. Этапы создания
исполнимой программы
135

---

Page 136

13. Параметры командной строки
• Интерфейс командной строки позволяет передать в
вызываемую программу набор параметров
136
1)
2)

---

Page 137

13.1. Переадресация
стандартного ввода-вывода
• (>) переадресация стандартного вывода на заданный файл
• (<) переадресация стандартного ввода на заданный файл
c:\>myapp < in.txt
Hello, world
Hello, world
Hello world
3)
137
c:\>myapp
5
Hello, world
Hello, world
Hello, world
Hello, world
Hello, world
Hello, world
Hello, world
Hello, world
Hello, world
Hello, world
Hello, world
Hello, world
Hello, world
1)
2)
4)

---

Page 138

14. Директивы препроцессора
14.1. Директива #include
• Директива #include позволяет включить в исходный
модуль программный код, находящийся в другом
файле
• Имя включаемого файла должно соответствовать
соглашениям операционной системы и может
состоять либо только из имени файла, либо из имени
файла с предшествующим ему маршрутом
138
состоять либо только из имени файла, либо из имени
файла с предшествующим ему маршрутом
• Если имя файла указано в кавычках (“файл”), то
поиск файла осуществляется в соответствии с
заданным маршрутом, а при его отсутствии в
текущем каталоге
• Если имя файла задано в угловых скобках (<файл>),
то поиск файла производится в стандартных для
среды разработки директориях

---

Page 139

14.2. Директива #define (1)
• Директива #define служит для замены часто использующихся констант,
ключевых слов, операторов или выражений некоторыми
идентификаторами
• Конструкции, определенные при помощи директивы #define,
подставляются в код программы препроцессором до основной
компиляции программы
• Для отмены действия директивы #define используется директива
#undef
139
#undef
Предкомпиляция
1)

---

Page 140

14.2. Директива #define (2)
2)
140
#define MAX(x,y) ((x)>(y))?(x):(y)
t=MAX(i,s[i]);
t=((i)>(s[i])?(i):(s[i]);
3)
void main()
{
int a = (10+3)*(1.2+1.8);
printf("%d", a);
getch();
}
4)

---

Page 141

14.3. Директива #ifdef
• Директива #ifdef позволяет добавлять код в программу, в
зависимости от того была ли определена некоторая константа
141
1)
2)

---

Page 142

15. Форматирование кода
1)
void main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
const int n=10;
int A[n] = {1 5 8 10 11 23 0 2 3 80};
2)
3)
142
int A[n] = {1,5,8,10,11,23,0,2,3,80};
for (int i=0; i<n-1; i++)
{
int min_ind = i;
int min_val = A[i];
for (int j=i+1;
j<n; j++)
if (A[j]<min_val)
{
min_ind = j;
min_val = A[j];
}
A[min_ind] = A[i];
A[i] = min_val;
}
}

---

Page 143

15.1. Better simpler than clever
143

---

Page 144

15.2. Использование комментариев
// ---------------------------------
// Выводит на экран массив A
// размером n элементов
// ---------------------------------
void print(int* A, int n)
{
for (int i=0; i<n; i++)
cout << A[i] << " ";
}
// ---------------------------------
// ГЛАВНАЯ ФУНКЦИЯ
144
// ГЛАВНАЯ ФУНКЦИЯ
// ---------------------------------
void main()
{
// Определяю размер массива
const int n=10;
// Объявляю и инициализирую массив
int A[n] = {1,5,8,10,11,23,0,2,3,80};
// Упорядочиваю массив
sort(A,n);
// Вывожу массив на экран
print(A,n);
// Ожидаю нажатия клавиши
getch();
}

---

Page 145

15.3. Венгерская нотация
• Венгерская нотация — соглашение об именовании
переменных, констант и прочих идентификаторов в коде
программы
Префикс
Что обозначает
Пример
s
string
строка
sClientName
n, i
int
целочисленная переменная
nSize, iSize
l
long
длинное целое
lAmount
b
boolean
булева переменная
bIsEmpty
145
a
array
массив
aDimensions
t, dt
time,
datetime
время, дата и время
tDelivery,
dtDelivery
p
pointer
указатель
pBox
lp
long
pointer
дальний указатель
lpBox
r
reference
ссылка
rBoxes
h
handle
дескриптор
hWindow
g_
global
глобальная переменная
g_nSpeed
T
type
тип
TObject