4959

Более внимательный взгляд на C++

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Более внимательный взгляд на C++ В уроке 1 вы создали несколько программ на C++. В то время ваша цель заключалась в том, чтобы понять процесс создания и компиляции программ на C++, а не в том, чтобы понять операторы C++. В данном уроке вы впервые бо...

Русский

2012-11-30

65.5 KB

5 чел.

Более внимательный взгляд на C++

В уроке 1 вы создали несколько программ на C++. В то время ваша цель заключалась в том, чтобы понять процесс создания и компиляции программ на C++, а не в том, чтобы понять операторы C++. В данном уроке вы впервые более внимательно рассмотрите операторы, из которых состоит программа на C++. Вы увидите, что большинство программ на C++ придерживаются одного и того же формата: начинаются с одного или нескольких операторов # include, содержат строку void main(), а затем набор операторов, сгруппированных между левой и правой фигурными скобками. Из этого урока вы поймете, что эти несколько запугивающие операторы реально очень просто освоить. К концу данного урока вы изучите следующие основные концепции:

  •  Оператор # include обеспечивает преимущества использования заголовочных файлов, которые содержат операторы C++ или программные определения.
  •  Основная часть программы на C++ начинается с оператора void main().
  •  Программы состоят из одной или нескольких функций, которые, в свою очередь, состоят из операторов, предназначенных для решения определенной задачи.
  •  При выводе на экран ваши программы будут широко использовать выходной поток cout.

Когда вы создаете программы на C++, вы реально работаете в терминах операторов, но не инструкций. Позже вы изучите оператор присваивания, который присваивает значения переменным, оператор if , который позволяет программе принимать решения и т. д. А пока мы просто будем ссылаться на содержимое вашей программы, как на операторы программы.

ВЗГЛЯД НА ОПЕРАТОРЫ ПРОГРАММЫ

В уроке 1 вы создали на C++ программу FIRST.CPP, которая содержала следующие операторы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

 using namespace std;

 void main()

{

   cout<<" Hello world!";

}

В данном случае программа содержит три оператора. Фигурные скобки (называемые группирующими символами) группируют связанные операторы:

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

 using namespace std;

 void main()

{

   cout<<" Hello << "world!";

}

В следующем разделе каждый из операторов программы описывается более подробно.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБ ОПЕРАТОРЕ #include

Каждая программа, представленная в уроке 1, начинается со следующего оператора # include:

#include <iostream>

При создании программ на C++ вы получаете преимущества от использования операторов и определений, которые обеспечивает вам компилятор. При компиляции программы оператор # include заставляет компилятор включить содержимое заданного файла в начало вашей программы. В данном случае компилятор включит содержимое файлов iostream и stdafx.h .

Файлы с расширением h, которые вы включаете в начало (или заголовок)вашей программы, называются заголовочными файлами. Если вы посмотрите на каталог, содержащий файлы вашего компилятора, то найдете подкаталог с именем INCLUDE, в котором находятся разные заголовочные файлы. Каждый заголовочный файл содержит определения, предоставляемые компилятором для различных операций. Например, существует заголовочный файл, который содержит определения для математических операций, другой заголовочный файл описывает файловые операции и т. д.

Заголовочные файлы представляют собой файлы в формате ASCII, следовательно, вы можете вывести их содержимое на экран или принтер. В данный момент не беспокойтесь о содержимом заголовочных файлов. Просто поймите, что оператор # include позволяет вам использовать эти файлы. Все программы на C++, созданные вами в процессе изучения, содержат операторы # include, которые вы должны применять в ваших программах.

Заголовочные файлы C++

Каждая создаваемая вами программа на C++ начинается с одного или нескольких операторов #include. Эти операторы указывают компилятору включить содержимое заданного файла (заголовочного файла) в вашу программу, как если бы программа содержала операторы, которые находятся во включаемом файле. Заголовочные файлы содержат определения, используемые компилятором для операций различных типов. Существуют заголовочные файлы, которые определяют операции В/В (ввода/вывода) C++, системные функции (например, функции, возвращающие текущие дату и время) и многое другое.

Заголовочные файлы, подобно программам на C++, представляют собой файлы в формате ASCII, содержимое которых вы можете просмотреть или напечатать. Чтобы лучше понять содержимое заголовочных файлов, найдите время для того, чтобы напечатать заголовочный файл IOSTREAM.H, содержимое которого вы будете использовать в каждой создаваемой вами программе на C++. Обычно заголовочный файл IOSTREAM.H расположен в подкаталоге с именем INCLUDE, который находится в каталоге, содержащем файлы компилятора C++. Используйте текстовый редактор, чтобы просмотреть и напечатать содержимое заголовочных файлов.

Замечание: Никогда не изменяйте содержимое заголовочных файлов. Это может привести к ошибкам компиляции в каждой создаваемой вами программе.

ЧТО ТАКОЕ void main()

При создании программы на C++ ваш исходный файл будет содержать множество операторов. Как вы поймете в процессе изучения, порядок, в котором операторы появляются в программе, не обязательно должен совпадать с порядком, в котором операторы будут выполняться при запуске программы. Каждая программа на C++ имеет один вход, с которого начинается выполнение программы, — главную программу. В программах на C++ оператор void main() указывает стартовую точку вашей программы.

По мере того как ваши программы становятся больше и сложнее, вы будете делить их на несколько небольших легко управляемых частей. При этом оператор void main() указывает начальные (или главные) операторы программы — часть программы, которая выполняется первой.

Представление о главной программе

Исходные файлы C++ могут содержать очень много операторов. При запуске программы оператор void main() определяет главную программу, содержащую первый выполняемый оператор. Ваши программы на C++ должны всегда включать один и только один оператор с именем main.

При рассмотрении больших программ на C++ ищите main, чтобы определить операторы, с которых начинается выполнение программы.

Использование void

Как только ваша программа становится более сложной, вы должны разделить ее на небольшие более легко управляемые части, называемые функциями. Функция представляет собой простой набор операторов внутри программы, выполняющих определенную задачу. Например, при создании программы платежных документов, вы могли бы создать функцию с именем salary, вычисляющую оклад служащих. Аналогичным образом, если вы пишете математическую программу, вы могли бы создать функции с именами square_root или cube, которые возвращают результат определенных математических операций. Если ваша программа использует функцию, функция выполняет свою задачу и затем возвращает свой результат программе.

Каждая функция в вашей программе имеет уникальное имя. А каждая программа имеет по крайней мере одну функцию. Каждая программа из урока 1 имела только одну функцию с именем main. Урок 9 предоставляет более подробный обзор функций. В данный момент просто имейте в виду, что функция состоит из нескольких связанных по смыслу операторов, выполняющих определенную задачу.

При исследовании различных программ на C++ вы будете постоянно сталкиваться со словом void. Программы используют слово void для указания того, что функция не возвращает значения или не имеет значений, передаваемых в нее. Например, если вы используете среду MS-DOS или UNIX, программа может завершить свое выполнение с возвратом операционной системе значения статуса, которое может быть проверено командным файлом. Командные файлы MS-DOS проверяют выходной статус программы, используя команду IF ERRORLEVEL. Например, предположим, что программа с именем PAYROLL. EXE завершается с одним из следующих выходных значений статуса в зависимости от результата обработки:

Значение статуса

Смысл

0

Успех

1

Файл не найден

2

В принтере нет бумаги

 

 

Внутри командного файла MS-DOS вы можете проверить результат работы программы, используя команду IF ERRORLEVEL:

PAYROLL

IF ERRORLEVEL 0 IF NOT ERRORLEVEL 1 GOTO SUCCESSFUL 
IF ERRORLEVEL 1 IF NOT ERRORLEVEL 2 GOTO NO_FILE 
IF ERRORLEVEL 2 IF NOT ERRORLEVEL 3 GOTO NO_PAPER 
REM
Далее идут другие команды

Большинство простых программ на C++, которые будут созданы вами в процессе изучения этой книги, не возвращают выходное значение статуса операционной системе. Поэтому вы должны размещать слово void перед main, как показано ниже:

void main () //— -------> Программа не возвращает значение

В следующих уроках вы узнаете, что ваши программы могут использовать информацию (например, имя файла), которую пользователь указывает в командной строке при запуске программы. Если программа не использует информацию командной строки, вы должны разместить слово void внутри круглых скобок после main, как показано ниже:

void main ( void //----------------------> Программа не используетаргументы командной строки

По мере усложнения ваши программы могут возвращать значения в операционную систему или использовать параметры командной строки. Однако в настоящий момент просто используйте void в операторе с main, как показано в этой программе.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ГРУППИРУЮЩИХ ОПЕРАТОРАХ { }

По мере усложнения в ваших программах будет один набор операторов, которые компьютер должен выполнить определенное число раз, и другой набор операторов, которые компьютер должен выполнить, если выполняется определенное условие. В первом случае компьютер может выполнить один и тот же набор операторов 100 раз, чтобы добавить для 100 студентов тестовые очки. Во втором случае компьютер может вывести на экран одно сообщение, если все студенты прошли тест, и другое сообщение, если один или несколько студентов потерпели неудачу. Внутри своих программ на C++ вы будете использовать правую и левую фигурные скобки {}, чтобы сгруппировать связанные операторы. В простых программах, представленных в нескольких первых уроках книги, эти символы группируют операторы, которые соответствуют операторам вашей главной программы.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ cout ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ВЫВОДА НА ЭКРАН

Все программы на C++, созданные вами в уроке 1, выводили сообщения на экран. Чтобы вывести сообщение, программы использовали cout и двойной знак "меньше" (<<), как показано ниже:

cout << "Hello, C++!";

Слово cout представляет собой выходной поток, который C++ назначает на стандартное устройство вывода операционной системы. По умолчанию операционная система назначает стандартное устройство вывода на экран дисплея. Чтобы вывести сообщение на экран, вы просто используете двойной символ "меньше" (называемый оператором вставки) с выходным потоком cout. Из урока 3 вы узнаете, что можно использовать оператор вставки для передачи символов, чисел и других знаков на экран.

Представление о выходном потоке cout

Вы уже знаете, что программы на C++ используют выходной поток cout для вывода сообщений на экран. При использовании cout для вывода сообщений представляйте cout в виде потока символов, которые операционная система отображает на экране. Другими словами, порядок, в котором ваша программа посылает символы в cout, определяет порядок символов, которые будут появляться на экране. Например, для следующих операторов программы:

cout << "Это сообщение появляется первым,"; 
cout << " а за ним следует настоящее сообщение.";

Операционная система выводит поток символов следующим образом:

Это сообщение появляется первым, а за ним следует настоящее сообщение.

Оператор вставки (<<) называется так, потому что позволяет вашей программе вставлять символы в выходной поток.

Вы уже знаете, что выходной поток cout по умолчанию соответствует вашему экрану. Другими словами, когда ваши программы посылают вывод в cout, вывод появляется на экране. Однако, используя операторы переназначения вывода операционной системы, вы можете послать вывод программы на принтер или в файл. Например, следующая команда предписывает MS-DOS направить вывод программы FIRST.EXE на принтер, а не на экран:

С:\> FIRST > PRN <ENTER>

Как вы узнаете из Урока 3, с помощью cout в C++ можно выводить символы, целые числа, например 1001, и числа с плавающей точкой, например 3.12345. Из Урока 8 вы узнаете, что в C++ существует также входной поток с именем cin, который ваши программы могут использовать для чтения информации, вводимой с клавиатуры.

ЧТО ВЫ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ

В этом уроке обсуждались некоторые общие вопросы, с которыми вы столкнетесь в программах на C++. Из Урока 3 вы узнаете, как использовать cout для вывода символов, целых чисел и значений с плавающей точкой. Вы также узнаете, как форматировать вывод. До изучения урока 3 убедитесь, что вы освоили следующие основные концепции:

  1.  Большинство программ на C++ начинаются с оператора #include, который предписывает компилятору включить содержимое заданного заголовочного файла в программу.
    1.  Заголовочные файлы содержат определения, предоставляемые компилятором, которые ваши программы могут использовать.
    2.  Исходный файл может состоять из множества операторов; оператор void main() указывает начало главной программы, которая содержит первый выполняемый оператор программы.
    3.  По мере того как ваша программа становится более сложной, вы будете группировать связанные операторы в небольшие легко управляемые части, называемые функциями. Группируйте операторы программы с помощью правой и левой фигурных скобок {}.
    4.  Большинство программ на C++ используют выходной поток cout для вывода информации на экран; однако, используя операторы переназначения В/В операционной системы, вы можете перенаправить вывод cout в файл, устройство (например, принтер) или даже сделать его входом другой программы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69111. Основні концепції об’єктно-орієнтованої методології програмування. Базові поняття об’єктна-орієнтованого програмування. Класи і об’єкти в мові Pascal 79.5 KB
  Методологія об’єктно-орієнтованого програмування виникла як результат природної еволюції мов структурного програмування. 3 погляду цієї методології програма є сукупністю об’єктів, кожен об’єкт є екземпляром певного класу, а класи утворюють ієрархію успадкування
69112. Одномірні масиви. Поняття масиву та його властивості. Базові операції обробки одновимірних масивів 214.5 KB
  Характерною ознакою простих типів даних є те, що вони атомарні, тобто не містять як складові елементи дані інших типів. Типи даних, що не эадовольняють зазначеній властивості, називаються структурованими. У мові Раsсаl означено такі структуровані типии: масиви, рядки, множини, записи та файли.
69113. Багатовимірні масиви. Оголошення багатовимірних масивів. Доступ до елементів. Базові операції їх обробки двовимірних масивів. Двовимірні масиви в задачах 96.5 KB
  Як було зазначено вище, одновимірні масиви застосовуються для зберігання послідовностей. Проте для багатьох структур даних зображення у вигляді послідовності є неприйнятним. Наприклад, результати матчів футбольного чемпіонату найзручніше подавати у вигляді квадратної таблиці.
69114. Рядки. Поняття рядка та оголошення змінних рядкового типу. Операції над рядками та рядкові вирази. Процедури та функції обробки рядків 79 KB
  Один з різновидів одновимірних масивів — масив символів, або рядок, — посідає особливе місце у багатьох мовах програмування. І це не випадково, адже алгоритми перетворення рядків застосовуються для вирішення вкрай широкого кола задач: редагування та перекладу текстів, алгебричних перетворень формул...
69115. Записи. Запис та його оголошення. Доступ до компонентів та операцій над записами. Масиви записів. Записи з варіантами 100 KB
  Визначальною характеристикою масиву є однорідність, тобто однотипність його елементів. Проте реальний світ насичений неоднорідними структурами даних. Прикладами таких структур можуть стати: календарна дата, що скла-дається з номера дня, номера року та назви місяця...
69116. Множини. Поняття множин та множинного типу даних. Оголошення змінних множинного типу. Операції над множинами 96.5 KB
  Математичне поняття множини широко використовується в задачах, для яких існує ефективне програмне розв’язання. Так, у багатьох комбінаторних задач серед усіх підмножин деякої множини необхідно знайти ті, які задовольняють певну умову. При розв’язанні задач на графах користуються поняттями...
69117. Фізичний і логічний файли. Технологія роботи з файлами. Тинпи файлів і оголошення файлових змінних. Установка відповідності між фізичним і логічним файлами. Системні операції з файлами 141 KB
  Дані, що використовувались у задачах із попередніх розділів, існували протягом одного сеансу роботи певної програми. Такі дані зберігаються в оперативній пам’яті комп’ютера. Проте бльшість програм оперує із даними, що залишаються доступними як після завершення роботи програми, так і після перевантаження...
69118. Буферізація даних. Натипізовані файли 56 KB
  При зчитувані даних із файла зна чення його чергового компонента копіюється в поточний елемент буфера. У відповідь на цей запит операційна система виділяє буфер із буферного пула і в нього зчитується певна кількість блоків даних із фізичного файла.
69119. Динамічні змінні та динамічна пам’ять. Розподіл оперативної пам’яті. Поняття покажчика та його оголошення. Стандартні функції для роботи з адресами 93.5 KB
  Змінні величини, що розглядались у попередніх розділах, були статичними. Статичні змінні характеризуються тим, що їх значення зберігаютъся в ділянках оперативної пам’яті, які визначаються на етапі компіляції программ і не змінюються під час її виконання.