История создания языка программирования C С Язык С читается

Каждый элемент языка определяется синтаксисом и семантикой. Синтаксис - устанавливают правила построения элементов языка, семантика - определяет смысл и правила их использования. Объединенная единым алгоритмом совокупность описаний и операторов образует программу. Для описания языка используется неформальный способ, при котором: [ { void | int } ] имя(); необязательные части синтаксических конструкций заключаются в квадратные скобки, текст, который необходимо заменить конкретным значением, пишется по-русски, выбор одного из нескольких элементов обозначается вертикальной чертой, фигурные скобки используются для группировки элементов, из которых требуется выбрать только один. Директивы препроцессора (строка в коде программы, которая начинается с символа # и следующего за ним ключевого слова препроцессора) предназначены для указанию компилятору языка выполнить то или иное действие в момент компиляции программы. Препроцессором называется предварительная стадия компиляции, на которой формируется окончательный вид исходного текста программы (с помощью директив , инструкций, команд) препроцессора можно включить или выключить из процесса компиляции фрагменты кода программы). Комментарии - используются для пояснений к программе, временного исключения фрагментов программы при отладке и формирования документации. Комментарии представляют собой произвольный текст, следующий за символами // до конца текущей строки (однострочные комментарии) или текст, располагающийся на нескольких строках, ограниченных символами /* в начале комментария и */ - в его конце (многострочные комментарии). С++ НИТУ “МИСи. С” Мурадханов С. Э. № 8

q/* Си комментарий, многострочный */ q// С++ комментарий, однострочный Идентификаторы в языке Си++ – это последовательность символов, начинающаяся с буквы или знака подчеркивания для обозначения констант, структур, классов, переменных, функций, пространства имен, строк, указателей и т. п. В идентификаторах можно использовать заглавные и строчные латинские буквы. Длина идентификаторов произвольная. Правила создания идентификаторов: § начинается с буквы § содержит буквы, цифры и подчеркивания § длинна ограничена реализацией § отличается от ключевого слова § чувствителен к регистру § реализация рекомендует избегать подчеркиваний в начале Примеры правильных идентификаторов: abc A 12 Name. Of. Person BYTES_PER_WORD abc и Abc – два разных идентификатора, т. е. заглавные и строчные буквы различаются. Примеры неправильных идентификаторов: 12 X a-b Существует несколько видов нотаций - соглашений о правилах создания имен идентификаторов. Pascal нотация - каждое слово, входящее в идентификатор, начинается с заглавной буквы. Пример: Age, Last. Name, Time. Of. Death. Венгерская нотация отличается от предыдущей наличием префикса, соответствующего типу величины. Пример: f. Age, s. Name, i. Time. С++ НИТУ “МИСи. С” Мурадханов С. Э. № 9

Camel нотация: с заглавной буквы начинается каждое слово идентификатора, кроме первого. Пример: age, last. Name, time. Of. Death. Наиболее часто используются нотации: Pascal или Camel. Ряд слов в языке Си++ имеет особое значение и не может использоваться в качестве идентификаторов. Такие зарезервированные слова называются ключевыми. Каждое имя (идентификатор) должно быть уникальным в пределах функции и не должно совпадать с ключевыми словами. Ключевые слова - зарезервированные слова, которые имеют специальное значение для компилятора и используются только в том смысле, в котором они определены (операторы языка, типы данных и т. п. ). Список (зарезервированных) ключевых слов: № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ключевое слово and_eq asm auto bitand bitor bool break case 10 11 12 13 14 catch char class compl const 15 const_cast 16 continue 17 default Описание альтернатива оператору && альтернатива оператору &= вставить код на ассемблере объявить локальную переменную альтернатива оператору & альтернатива оператору | объявить булеву переменную выйти с цикла определенная ветка в операторе ветвления switch обработать исключение от throw объявить символьную переменную объявить класс альтернатива оператору ~ объявить неизменяемые данные или функцию, которая не изменяет данных приведение типа от константной переменной пропустить код до конца цикла и начать новую итерацию вариант по умолчанию в switch С++ НИТУ “МИСи. С” Мурадханов С. Э. № 10

Список (зарезервированных) ключевых слов (продолжение): № 18 19 20 21 Ключевое слово delete do double dynamic_cast 22 else 23 enum 24 explicit 25 export 26 extern 27 false 28 float 29 for 30 friend 31 goto 32 if 33 inline 34 35 36 37 38 int long mutable namespace new 39 40 41 not_eq operator Описание освобождение памяти, выделенной new оператор цикла объявить вещественное число двойной точности выполнить приведение типов во время выполнения ветка оператора if, которая выполняется при ложном условии создание перечисляемого типа использовать данный конструктор только при полном соответствии типов позволить разделить объявление и реализацию шаблона указание компилятору, что переменная объявлена в другом файле константа для ложного значения нулевой переменной объявить вещественную переменную оператор цикла разрешить другим функциям доступ к приватным данным класса безусловный переход оператор условия оптимизация вызовов для функций (встраиваемые функции) объявить переменную целого типа объявить следующий тип длинным перекрыть константность определить новое пространство имен выделить динамическую память под новую переменную альтернатива оператору != создание перегруженных операторов С++ НИТУ “МИСи. С” Мурадханов С. Э. № 11

Список (зарезервированных) ключевых слов (продолжение): № 42 43 44 45 46 47 Ключевое слово or or_eq private protected public register 48 reinterpret_cast Описание альтернатива оператору || альтернатива оператору |= объявить приватное поле класса объявить защищенное поле класса объявить общее поле класса запрос компилятору на оптимизацию переменной по скорости изменить тип переменной 49 return возврат из функции 50 short объявить короткое целое 51 signed сделать данный целый тип знаковым 52 sizeof возвратить размер переменной или типа 53 static создать статическую переменную 54 static_cast сделать не полиморфное приведение типов 55 struct определить новую структуру 56 57 58 switch template this оператор ветвления создать шаблонную функцию указатель на текущий объект 59 60 throw true 61 try 62 63 typedef typeid выбросить исключение константа для истинного значения булевой переменной выполнить код, который может выкинуть исключение создание нового типа с существующего задать описание объекта С++ НИТУ “МИСи. С” Мурадханов С. Э. № 12

Список (зарезервированных) ключевых слов (продолжение): № Ключевое слово Описание 64 typename объявить класс или иной новый тип данных 65 union структура, содержащая несколько переменных в одной области памяти 66 unsigned объявить беззнаковое целое 67 using импортировать полностью или частично указанное пространство имен внутрь текущего блока 68 virtual создать виртуальную функцию 69 void объявить функцию или переменную без типа 70 volatile предупреждение компилятору, что переменная может измениться сама 71 wchar_t объявить переменную типа wide-character 72 while оператор цикла 73 xor альтернатива оператору ^ 74 xor_eq альтернатива оператору ^= Знаки операций - это один или более символов, определяющих действие над операндами. Внутри знака операции пробелы не допускаются. Символы, составляющие знак операции, могут быть как специальными, например, &&, | и <, так и буквенными, такими как reinterpret_cast или new. Операции делятся на унарные, бинарные и тернарную по количеству участвующих в них операндов. Большинство стандартных операций может быть переопределено (перегружено). Константами называют неизменяемые величины. Константы могут быть целыми, вещественными, символьными или строковыми. Компилятор, выделив константу в качестве лексемы, относит ее к одному из типов по ее внешнему виду. Можно задать тип константы явным образом. Оператор описания константы имеет вид: сonst тип имя=значение; С++ НИТУ “МИСи. С” Мурадханов С. Э. № 13

const double pi=3. 141592653589793 Константа может быть определена до главной функции main. В этом случае применяется директива #define: #define PI 3. 141592653589793 int main() {… Константы языка С++ Константа Формат Примеры Логическая Обозначается ключевым словом true, false или false Целая Десятичный: последовательность 8, 0, 199226 десятичных цифр, начинающаяся не с нуля, если это не число нуль Восьмеричный: нуль, за которым 01, 020, 07155 следуют восьмеричные цифры (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) Шестнадцатеричный: 0 х или 0 Х, за 0 x. A, 0 x 1 B 8, которым следуют шестнадцатеричные 0 X 00 FF, 0 X 00 ff цифры (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F) Вещественная Десятичный: [цифры] 5. 7, . 001, 35 Экспоненциальный: [цифры][. ][цифры]{E|e}[+|-][цифры] 0. 2 E 6, . 11 e-3, 5 E 10, 1. 22 E-10 Символьная Один или более символов, заключенных в апострофы 'A', 'ю', '*', 'db', 'A', 'n', '12', 'x 07' Строковая Последовательность символов, заключенная в кавычки "Здесь был Vasia", "t. Сумма =x. F 5n" Если требуется сформировать отрицательную целую или вещественную константу - перед ней ставится знак унарной операции изменения знака (-). Пример, -218, 1. 22 E-10 С++ НИТУ “МИСи. С” Мурадханов С. Э. № 14

Вещественная константа в экспоненциальном формате представляется в виде мантиссы и порядка. Значение определяется как произведение мантиссы и возведенного в указанную в порядке степень числа 10: 1. 3 e 12=1, 3 * 1012. При записи числа могут быть опущены его целая или дробная (но, не обе сразу) часть. Пробелы внутри числа не допускаются. Символьный литерал - это один или более символов, заключенных в одиночные кавычки (апострофы). Внутри апострофов можно задать любой символ из набора символов. Пустая символьная константа недопустима. Если перед символьным литералом указан символ L, то литерал называется широким. Если L - отсутствует, литерал называется обычным. Обычный символьный литерал имеет тип char, широкий - тип wchar_t. Некоторые символы набора реализации являются непечатаемыми. Они предназначены для управления процессом отображения печатаемых символов на экране или принтере. Для представления в программе таких символов используется управляющая (escape) последовательность символов, начинающаяся с обратной косой черты . a b f n r t v \ ' " ? Звуковой сигнал Возврат на шаг Перевод страницы (формата) Перевод строки Возврат каретки Горизонтальная табуляция Вертикальная табуляция Обратная косая черта Апостроф Кавычка Вопросительный знак В строковых литералах допускается задавать любые символы из набора символов реализации, в том числе и управляющие последовательности. "Издательский дом "Питер"" С++ НИТУ “МИСи. С” Мурадханов С. Э. № 15

Ввод и вывод данных Ввод-вывод данных в языке С++ осуществляется: q с помощью функций ввода-вывода в стиле С; q с использованием библиотеки классов С++. Объекты С++ легче в использовании, особенно если ввод-вывод простой. Функции ввода-вывода унаследованные от С более громоздкие, но подходят для задач с форматированным выводом данных. Функции ввода- вывода printf(строка форматов, список выводимых переменных) выполняет форматированный вывод переменных, указанных в списке, в соответствии со строкой форматов. scanf(строка форматов, список адресов вводимых переменных) выполняет ввод переменных, адреса которых указаны в списке, в соответствии со строкой форматов. Строка форматов содержит символы, которые будут выводиться на экран (вводится с клавиатуры и так называемые спецификации. Спецификации - строки, которые начинаются символом % и выполняют управление форматированием: % флаг ширина. точность модификатор тип Параметры флаг, ширина, точность и модификатор - могут отсутствовать. Значения параметров спецификаций приведены в таблице: Параметр Назначение Ширина n Ширина 0 n Ширина поля вывода. Если n позиций недостаточно, то поле вывода расширяется до минимально необходимого. Незаполненные позиции заполняются пробелами. То же, что и n, но незаполненные позиции заполняются нулями. С++ НИТУ “МИСи. С” Мурадханов С. Э. № 16

Параметр Назначение Точность n Тип с Тип d Тип o Тип x, X Тип f Тип e Тип E Тип g Тип G Тип s Для типов e, E, f выводить n знаков после десятичной точки При вводе символьный тип char, при выводе один байт Десятичное int со знаком Восьмеричное int unsigned Шестнадцатеричное int unsigned, при х используются символы a-f, при Х - A-F Значение со знаком вида [-]dddd Значение со знаком вида [-]d. dddde[+|-]ddd Значение со знаком вида [-]d. dddd. E[+|-]ddd Значение со знаком типа e или f в зависимости от значения и точности. Значение со знаком типа e или F в зависимости от значения и точности Строка символов #include #include #include #include int main() { float a, b, c, S, r; //Описание переменных //В операторах scanf для вычисления адреса переменной применяется операция & printf("a="); //Вывод на экран символов a= scanf("%f", &a); //Запись в переменную а значениия введенного с клавиатуры printf("b="); //Вывод на экран символов b= scanf("%f", &b); //Запись в переменную b значениия введенного с клавиатуры printf("c="); //Вывод на экран символов c= scanf("%f", &c); //Запись в переменную c С++ НИТУ “МИСи. С” Мурадханов С. Э. № 17

значениия введенного с клавиатуры r=(a+b+c)/2; //Вычисление полупериметра S=sqrt(r*(r-a)*(r-b)*(r-c)); //Вычисление площади //Вывод символов S=, значения S и символа табуляции t //Спецификация %5. 2 f означает, что будет выведено вещественное число под которое отводится 5 знаков, причем 2 из них после точки. printf("S=%5. 2 f t", S); //Вывод символов p=, значения выражения 2*r //и символа окончания строки n. printf("p=%5. 2 e n", 2*r); Результат выполнения //Оператор printf("S=%5. 2 f t p=%5. 2 f n", S, 2*r); a=312. 2345 b=412. 3456 //выдаст тот же результат. c=543. 12345 getch(); S=64007. 07 return 0; p=1. 27 e+003 } Объектно-ориентированные средства ввода-вывода При использовании директивы #include в программе создаются объекты-потоки: cin - для ввода с клавиатуры и cout - для вывода на экран, а так же операции помещения в поток << и чтения из потока >>. Объект cin и операции >> позволяют присвоить значение переменной. Если переменная i описана как целочисленная, то команда cin>> i; означает, что в переменную i будет записано целое число, введенное с клавиатуры. Если нужно ввести несколько переменных, следует написать cin>>x>>y>>z; . Объект cout и операция << позволяют вывести на экран значение любой переменной или текст. Текст необходимо заключать в двойные кавычки (допустимо применение специальных символов t и n cout<

При вводе-выводе можно использовать манипуляторы - функции форматирования (могут находиться в теле оператора ввода - вывода). q Функция cout. width или setw. - указывает минимальное количество символов, которые будет использовать следующее выходное значение. q Функция cout. fill - указывает символ, который cout будет использовать для заполнения пустого пространства, устанавливаемого с помощью cout. width. q Функция cout. precision или setprecision (x) позволяет управлять количеством цифр, выводимых справа от десятичной точки для значений с плавающей точкой. q Функция cin. getline позволяет читать строку текста с клавиатуры. q endl – осуществляет перевод курсора на новую строку. #include #include #include using namespace std; #define pi 3. 14159 //Определение константы #define s 10 setw(10) #define s 20 setw(20) int main() { setlocale(LC_ALL, "russian"); cout<<"Ввод данныхn"; double R, h, r, S, V, m; //Описание переменных cout<<"t. Введите R - "; cin>>R; //Ввод/вывод переменных cout<<"t. Введите h - "; cin>>h; cout<<"t. Введите r - "; cin>>r; S=2*pi*R; //Расчет площади V=pi*R*R*h; //Вычисление объема m=r*V; //Определение массы cout. fill ('. '); cout<