Алгоритмический язык Си С Создатель

Алгоритмический язык Си++

С++ • Создатель – Бьёрн Страуструп (начало 1980 -х г. ) • В C были добавлены классы, наследование классов, строгая проверка типов, inlineфункции и аргументы по умолчанию. • Первый компилятор Cfront от Bell Laboratory. • Ранние версии языка, первоначально именовавшегося «C with classes» ( «Си с классами» ), стали доступны с 1980 года.

С++ • 1983 г. – название «Си с классами» заменено на С++: добавлены новые возможности, такие как виртуальные функции, перегрузка функций и операторов, ссылки, константы, пользовательский контроль над управлением свободной памятью, улучшенная проверка типов и новый стиль комментариев. • В 1998 году - опубликован стандарт языка ISO/IEC 14882: 1998 (известный как C++98).

Место С++ в мире языков Языки высокого уровня Языки среднего уровня Языки низкого уровня Ада С Ассемблер Модула-2 С++ Паскаль FORTH COBOL Макро Ассемблер Фортран Бейсик

Место С++ в мире языков • Определение С как языка среднего уровня означает, что он объединяет элементы языков высокого уровня с функциональностью ассемблера. • Как язык среднего уровня, С++ позволяет манипулировать битами, байтами и адресами — основными элементами, с которыми работает компьютер. • Код С++ имеет высокую степень переносимости.

Примеры программ

/* Пример 1 */ # include # include # include using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL, "rus"); clrscr(); system("cls"); cout <<"Hello!" << endl; cout << “Мы начинаем изучать язык Си++ " << endl; while (!kbhit()); return 0; }

Пример 2 Напечатать таблицу температур по Фаренгейту в диапазоне от 0 до 300 с шагом 20 и их эквивалентов по стоградусной шкале Цельсия, используя для перевода формулу c=5/9*(f-32)

Таблица имен • f 1 – начальное значение температуры по Фаренгейту; • f 2 - конечное значение температуры по Фаренгейту; • step – шаг изменения температуры по Фаренгейту; • fahr – текущее значение температуры по Фаренгейту; • cel - текущее значение температуры по Цельсию.

// Пример 2. Печать таблицы температур Фаренгейт - Цельсий # include # include # include using namespace std; int main() { int f 1, f 2, step; float fahr, cel; //clrscr(); system("cls"); f 1=0; f 2=300; step=20; fahr=f 1; while (fahr<=f 2) { cel=(5. 0/9. 0)*(fahr-32. 0); cout << " "<< fahr <<" "<< cel << endl; fahr=fahr+step; } while (!kbhit()); return 0; }

Алфавит языка

Алфавит языка • Алфавит языка — это тот набор символов (знаков), который допустим в данном языке. Алфавит языка С++ включает в себя: • прописные и строчные латинские буквы; • арабские цифры 0 – 9; • специальные знаки “ { } , | [ ] ( ) + - / % *. < > = & # и др.

Типы, операции, выражения

Имя или идентификатор • Имена, использующиеся для переменных, функций, меток и других определяемых пользователем объектов, называются идентификаторами. • Первым символом должна быть буква или знак подчеркивания, а за ним могут стоять буквы, числа или знак подчеркивания.

Имя или идентификатор Корректные Некорректные count {count test 123 +test 123 high_balance High. , balance

Имя или идентификатор • С++ - регистрозависимый язык - прописные и строчные буквы трактуются по-разному. • kwadro, KWADRO, kw. Adro – это разные имена.

Ключевые слова C++ • Ключевые слова — это предварительно определенные зарезервированные идентификаторы, имеющие специальные значения. • Их использование в программе в качестве идентификаторов не допускается.

Ключевые слова C++ asm; auto; bool; break; case; catch; char; class; const; const_cast; continue; default; delete; double; dynamic_cast; else; enum; explicit; export; extern; false; float; for; friend; goto; if; inline; int; long; mutable; namespace; new; operator; privare; protected; public; register; reinterpret; _cast; return; short; signed; sizeof; static_cast; struct; switch; template; this; throw; true; try; typedef; typeid; tipename; union; unsigned; using; virtual; void; volatile; wchar_t; while.

Типы данных

Типы данных • Тип данных – множество значений, набор операций, которые можно применять к таким значениям и, возможно, способ реализации хранения значений и выполнения операций. • Любые данные, которыми оперируют программы, относятся к определенным типам.

Типы данных • Две группы: • основные; • составные.

Основные (или стандартные) типы данных • • int - целый; char - символьный; wchar_t – расширенный символьный; bool – логический; float - вещественный; double – вещественный с двойной точностью; void - пустой, не имеющий значения.

Спецификаторы типа • • - short –короткий; - long - длинный; - signed - знаковый; - unsigned – беззнаковый.

Допустимые комбинации типов и спецификаторов Тип переменной Длина в байтах Char 1 Unsigned char 1 Signed char 1 Int 2 Unsigned int 2 Short int 2 Unsigned short int 2 Signed short int 2 Long int 4

Допустимые комбинации типов и спецификаторов Тип переменной Длина в байтах Signed long int 4 Unsigned long int 4 Float 4 Double 8 Long double 10

Составные типы данных • • массивы; перечисления; функции; структуры; ссылки; указатели; объединения; классы.

Целый тип (int)

Целый тип (int) signed - старший разряд знаковый 0 – число положительное, 1 – число отрицательное unsigned - беззнаковый

Пример • Целое число +3 типа int будет храниться в памяти в виде: 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 • Число -3 1 1 1

Примечание Типы: short int, long int, signed int, unsigned int можно сокращать до: short, long, signed, unsigned соответственно.

Символьный тип (char)

Кодировка символов Однобайтная кодировка: • код символа храниться в одном байте; • возможно использование до 256 различных символов; • используется код ASCII (American Standard Code for Information Interchange – американский стандартный код для обмена информацией).

Основные коды 47 / 62 > 77 M 32 Пробел 48 0 63 ? 33 ! 78 N 49 1 64 @ 34 “ 79 O 50 2 65 A 35 # 80 P 51 3 66 B 36 $ 81 Q 52 4 67 C 37 % 82 R 53 5 38 & 68 D 83 S 54 6 39 * 69 E 84 T 55 7 40 ( 70 F 85 U 56 8 41 ) 71 G 86 V 57 9 42 * 72 H 87 W 58 : 43 + 73 I 88 X 59 ; 44 , 74 J 89 Y 60 < 45 75 K 90 Z 61 = 46 . 76 L

Двухбайтная кодировка • Unicode • Символы могут принимать значения в диапазоне от 0 до 65 535.

Логический тип (bool)

Логический тип (bool) • Величины логического типа могут принимать значения только: true false

Вещественные типы ( или типы с плавающей точкой) float double long double

Диапазоны значений простых типов для IBM PC Тип Диапазон значений Размер (байт) Bool True , false 1 Signed char -128 … 127 1 Unsigned char 0 … 255 1 Signed short int -32 768 … 32767 2 Unsigned short int 0 … 65 535 2 Signed long int -2 147 483 648 … 2 147 483 647 4 Unsigned long int 0 … 4 294 967 295 4 float 3. 4 e-38 … 3. 4 e+38 4 Double 1. 7 e-308 … 1. 7 e+308 8 Long double 3. 4 e-4932 … 3. 4 e+4932 10

Переменные

Переменные • Переменная - это именованное место хранения какого-то типа данных. • Конкретное значение переменной хранится в ячейках оперативной памяти.

Формат объявления переменных [класс памяти] [const] тип <список имён> [инициализатор]

Значения класса памяти • auto – создаются при входе в функцию и уничтожаются при выходе из нее; • extern – глобальная переменная, доступна везде, где описана; • static – если переменная объявлена внутри функции, то она сохраняет свое значение между вызовами функции; • register – регистровая, рекомендует размещать переменную в регистрах процессора

Примеры • int k, l; • short pi; • double a, b, c; • const char txt =‘c’; • unsigned int p; • int x=7; • float q=0. 5, f(2. 0);

/* Пример 4. Объявление переменных в разных местах программы. Использование глобальных и локальных переменных и формальных параметров. */ #include #include #include using namespace std; char ch; // глобальная переменная ch int main() { int n; // локальная переменная n cout << “Введите символ: ”; ch=getche(); // использование глобальной переменной ch cout (<< “Введите количество символов: ”; scanf(“%d”, &n); print_str(int m) // формальный параметр m { int j; // локальная переменная j for (j=o; j

Константы

Константы • Константа — способ адресации данных, изменение которых рассматриваемой программой не предполагается или запрещается. • Виды констант: – целые; – вещественные; – символьные; – строковые.

Виды констант Константа Примеры Целая Формат десятичный 456; -12 Формат восьмеричный 06327 Формат шестнадцатеричный 0 x 4 AF 8 Вещественная Формат десятичный 123. 45 Формат экспоненциальный 6. 7 e-3 Символьная ‘a’; ‘r’; ‘ 7’; ’ф’ Строковая “t аргумент функция ”

Суффиксы констант • Суффиксы целочисленных констант: u, l, h, U, L, H • Суффиксы чисел с плавающей точкой: l, L, f, F

Примеры

Константы • Шестнадцатеричная константа начинается с символов: 0 x; • Восьмеричная константа начинается с нуля. int hex=0 xff; int oct=023;

Константы • “abba” - строковая константа; • “a” - строковая константа; • ‘a’ - символьная константа;

Управляющие константы (символьные константы с обратным слешем) • n перевод строки; • r возврат каретки; • t горизонтальная табуляция; • и др.

Примеры ch=‘t’; присваивает переменной ch знак горизонтальной табуляции; cout << “hello” << “n”; печать строки hello и перевод строки;

Операции

Арифметические операции - - вычитание; + - сложение; * - умножение; / - деление; % - остаток от целочисленного деления; ++ - увеличение на единицу (increment); -- - уменьшение на единицу (decrement).

// Программа 5 // Операция деления целых чисел #include #include using namespace std; int main() { int p=7, q=2, x, y; x=p/q; y=p%q; cout << “Частное =" << x << endl; cout << “Остаток=" << y << endl; while (!kbhit()); return 0; }

Примеры а) x=10; y=++x; Результат: y=11; x=11; б) x=10; y=x++; Результат: y=10; x=11;

Старшинство арифметических операций ++ -* / % + -

Операции сравнения и логические операции

Операции сравнения < <= > >= == !=

Логические операции && и (and) || или (or) ! не (not)

Примеры а) x 1>=x 2; б) ch==‘a’; в) if (!n%2) cout << n; если n – четное число, то в результате деления на 2 остаток равен нулю (“false”). Отрицание not преобразует этот результат в “true”и оператор печати выполняется.

Битовые операции • • • поразрядное И (конъюнкция) - & поразрядное ИЛИ (дизъюнкция) - | поразрядное исключающее ИЛИ - ^ логическое отрицание - ! сдвиги - << или >>

Поразрядные операции ОПЕРАНДЫ РЕЗУЛЬТАТЫ a b a&b a|b a^b !a 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1

//Программа 6 Поразрядные операции #include #include using namespace std; int main() { cout << "n 6 & 5 = " << (6 & 5); cout << "n 6 | 5 = " << (6 | 5); cout << "n 6 ^ 5 = " << (6 ^ 5); cout << "n !0 = " << (!0); while (!kbhit()); return 0; }

Результаты поразрядное И ( 6 & 5 ) = 4 1 1 0 1 _______ 1 0 0

Результаты поразрядное ИЛИ ( 6 | 5 ) = 7 1 1 0 1 0 1 _______ 1 1 1

Результаты исключающее ИЛИ ( 6 ^ 5 ) = 3 1 1 0 1 0 1 _______ 0 1 1

Логические операции • логическое И - && • логическое ИЛИ - ||

Выражения

Правила преобразования 1) все переменные и константы типов char и short int преобразуются в int; 2) все переменные и константы типа float преобразуются в double; 3) для любой пары операндов: если один из операндов long double то и другой long double; если один из операндов double то и другой преобразуется в double; если один из операндов unsigned то и другой unsigned;

Явное указание типов

Явное указание типов Формат: (ТИП) ВЫРАЖЕНИЕ

Пример Пусть x переменная целого типа; для того, чтобы x/2 имело тип float достаточно записать: (float) x/2

Операторы

Оператор присваивания а) i=i+2; эквивалентно i+=2 б) x=x*(y+1); эквивалентно x*=y+1; a=b=c=x*y; в) многократное присваивание (выполняется справа налево)

Условные операторы а) if б) if - else в) switch

Операторы if и if-else Формат: if (выражение) оператор - 1; [ else оператор - 2; ];

false Выражение true Оператор s 1

!=0 =0 ВЫРАЖЕНИЕ true ОПЕРАТОР S 1 false ОПЕРАТОР S 2

Примеры а) if (a<0) y=a-3; if (x>0) && (x==1) y=sqrt(x); else y=1/x; б) в) if (a>=0) else y=a-3; if (a>b) z=a; else z=b; г)

//Программа 7 Вычисление площади треугольника по заданным длинам сторон a, b, c, #include #include #include using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL, "rus"); float a, b, c; // длины сторон треугольника float p; // полупериметр float s; // площадь треугольника float coef=0. 5; int r; cout << «Введите длины сторон: n "; cout << "a = "; cin >> a; cout << "b = "; cin >> b; cout << "c = "; cin >> c; r=(a>0)&&(b>0)&&(c>0)&&(a+b>c)&&(a+c>b)&&(b+c>a); if(r) { p=coef*(a+b+c); s=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c)); cout << «Площадь треугольника =" << s; } else cout << «Треугольник построить нельзя!"; while (!kbhit()); return 0; }

Пример Заданы три числа a, b, c. Напечатать “Да”, если равны хотя бы два числа и напечатать “Нет”, если нет равных чисел.

Вариант 1 #include #include using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL, "rus"); int a, b, c; cout << “Введите числа a, b, c: " << "na= "; cin >> a; cout << "b = "; cin >> b; cout << "c = "; cin >> c; if((a==b)&&(a==c)&&(b==c)||(a==b)||(a==c)||(b==c)) cout << «ДА"; else cout << “НЕТ"; while (!kbhit()); return 0; }

Вариант 2 #include #include using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL, "rus"); int a, b, c; cout << «Введите числа a, b, c: " << "na= "; cin >> a; cout << "b = "; cin >> b; cout << "c = "; cin >> c; if(a==b) cout << «ДА"; else if (a==c) cout << “ДА"; else if (b==c) cout << «ДА"; else cout << «НЕТ"; while (!kbhit()); return 0; }

Вариант 3 #include #include using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL, "rus"); int a, b, c, k; cout << “Введите числа a, b, c: " << "na= "; cin >> a; cout << "b = "; cin >> b; cout << "c = "; cin >> c; k=1; if (a==b) k=k+1; if (a==c) k=k+1; if (b==c) k=k+1; if (k>=2) cout << «ДА"; else cout << «НЕТ"; while (!kbhit()); return 0; }

Оператор switch - переключатель Формат: switch (выражение) { case константа 1 : оператор1 [break; ] case константа 2 : оператор2 [break; ] . [default : оператор] }

a m 1 m 2 mn s 1 s 2 sn

Пример Вычислить значение функции z, в зависимости от нажатой клавиши: a, то z=x+y; b, то z=x-y; c, то z=x*y; при вводе любого другого символа печатается фраза “Сравнение не найдено”.

начало q q ‘a’ z=x+y ‘b’ ‘c’ z=x-y z=x*y z конец default Сравнение не найдено

#include #include using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL, "rus"); int x=5, y=3, z; char q; cout << “Введите символ q: "; cin >> q; switch (q) { case 'a' : z=x+y; break; case 'b' : z=x-y; break; case 'c' : z=x*y; break; default : { cout << «Сравнение не найденоn"; goto end; } } cout << «Результат: n"; cout << "z=" << z; end: ; while (!kbhit()); return 0; }

Операторы цикла