Основы программирования на языке Си

СОДЕРЖАНИЕ
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ УЧЕБНОГО КУРСА "ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
НА ЯЗЫКЕ СИ++" ..........................................................................................................................5
ЛЕКЦИЯ 1. ОСНОВЫ СИ++.........................................................................................................7
1. НЕСКОЛЬКО ЗАМЕЧАНИЙОНАЗНАЧЕНИИПРОГРАММИРОВАНИЯ................................................7
2. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЯЗЫКАСИ++...................................................................................................9
3. СТАНДАРТ ANSI СИ++ ................................................................................................................9
4. СРЕДА РАЗРАБОТКИMICROSOFT DEVELOPER STUDIO VISUAL С++...........................................10
5. ПРИМЕР ПРОГРАММЫНАСИ++ .................................................................................................10
6. ВЫПОЛНЕНИЕ ВВОДА/ВЫВОДА ДАННЫХИПРИСВАИВАНИЕЗНАЧЕНИЙ....................................12
7. УПРАВЛЕНИЕ ПОРЯДКОМВЫПОЛНЕНИЯКОМАНДСПОМОЩЬЮОПЕРАТОРА IF ........................13
8. ОФОРМЛЕНИЕ ИСХОДНОГОТЕКСТА...........................................................................................15
9. СВОДКА РЕЗУЛЬТАТОВ...............................................................................................................15
10. УПРАЖНЕНИЯ ...........................................................................................................................15
ЛЕКЦИЯ 2. ПЕРЕМЕННЫЕ, ТИПЫ ДАННЫХ И ВЫРАЖЕНИЯ....................................18
1. ИДЕНТИФИКАТОРЫ ....................................................................................................................18
2. ТИПЫ ДАННЫХ...........................................................................................................................18
3. ВЫВОД ВЕЩЕСТВЕННЫХЧИСЕЛНАЭКРАН................................................................................22
4. ОПИСАНИЯ, КОНСТАНТЫ ИПЕРЕЧИСЛЕНИЯ..............................................................................24
5. ПРИСВАИВАНИЕ ИВЫРАЖЕНИЯ.................................................................................................26
6. СВОДКА РЕЗУЛЬТАТОВ...............................................................................................................28
7. УПРАЖНЕНИЯ .............................................................................................................................28
8. ПРИЛОЖЕНИЯ .............................................................................................................................29
ЛЕКЦИЯ 3. ФУНКЦИИ И ПРОЦЕДУРНАЯ АБСТРАКЦИЯ .............................................31
1. НАЗНАЧЕНИЕ ПОДПРОГРАММ.....................................................................................................31
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОВЫХФУНКЦИЙ...............................................................................................31
3. СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИПАРАМЕТРОВВНУТРЬФУНКЦИЙ..............................................................33
4. ПОЛИМОРФИЗМ ИПЕРЕГРУЗКАФУНКЦИЙ..................................................................................35
5. ПРОЦЕДУРНАЯ АБСТРАКЦИЯИ"ХОРОШИЙ" СТИЛЬ ПРОГРАММИРОВАНИЯ...............................36
6. МОДУЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ...........................................................................................36
7. СВОДКА РЕЗУЛЬТАТОВ...............................................................................................................38
8. УПРАЖНЕНИЯ .............................................................................................................................39
ЛЕКЦИЯ 4. ТЕКСТОВЫЕ ФАЙЛЫ И ПОТОКИ ВВОДА/ВЫВОДА ................................41
1. НАЗНАЧЕНИЕ ФАЙЛОВ................................................................................................................41
2. ПОТОКИ ВВОДА/ВЫВОДА ...........................................................................................................41
3. ПРОВЕРКА ОШИБОКВЫПОЛНЕНИЯФАЙЛОВЫХОПЕРАЦИЙ.......................................................43
4. СИМВОЛЬНЫЙ ВВОД/ВЫВОД ......................................................................................................44
5. ПРОВЕРКА ДОСТИЖЕНИЯКОНЦАФАЙЛАПРИОПЕРАЦИЯХВВОДА............................................45
6. ПЕРЕДАЧА ПОТОКОВ ФУНКЦИЯМВКАЧЕСТВЕПАРАМЕТРОВ.....................................................47
7. ОПЕРАТОРЫ ВВОДА/ВЫВОДА ">>" И "<<" .................................................................................48
8. СВОДКА РЕЗУЛЬТАТОВ...............................................................................................................50
9. УПРАЖНЕНИЯ .............................................................................................................................50
ЛЕКЦИЯ 5. ОПЕРАТОРЫ ВЕТВЛЕНИЯ И ЦИКЛЫ ...........................................................52
1. ЛОГИЧЕСКИЕ ЗНАЧЕНИЯ, ВЫРАЖЕНИЯ ИФУНКЦИИ...................................................................52
2. ЦИКЛЫ "FOR", "WHILE" И "DO...WHILE" .....................................................................................53
3. МНОЖЕСТВЕННОЕ ВЕТВЛЕНИЕИОПЕРАТОР"SWITCH" ..............................................................55
4. БЛОКИ ИОБЛАСТЬВИДИМОСТИПЕРЕМЕННЫХ..........................................................................56
4
5. ЗАМЕЧАНИЕ ОВЛОЖЕННЫХЦИКЛАХ.........................................................................................59
6. СВОДКА РЕЗУЛЬТАТОВ...............................................................................................................59
7. УПРАЖНЕНИЯ .............................................................................................................................60
ЛЕКЦИЯ 6. МАССИВЫ И СИМВОЛЬНЫЕ СТРОКИ.........................................................63
1. НАЗНАЧЕНИЕ МАССИВОВ...........................................................................................................63
2. ПЕРЕДАЧА МАССИВОВВКАЧЕСТВЕПАРАМЕТРОВФУНКЦИЙ....................................................66
3. СОРТИРОВКА МАССИВОВ...........................................................................................................68
4. ДВУМЕРНЫЕ МАССИВЫ..............................................................................................................69
5. СИМВОЛЬНЫЕ СТРОКИ...............................................................................................................70
6. СВОДКА РЕЗУЛЬТАТОВ...............................................................................................................73
7. УПРАЖНЕНИЯ .............................................................................................................................73
ЛЕКЦИЯ 7. УКАЗАТЕЛИ............................................................................................................75
1. НАЗНАЧЕНИЕ УКАЗАТЕЛЕЙ........................................................................................................75
2. ПЕРЕМЕННЫЕ ТИПА"МАССИВ". АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИСУКАЗАТЕЛЯМИ....................79
3. ДИНАМИЧЕСКИЕ МАССИВЫ.......................................................................................................81
4. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ИДИНАМИЧЕСКИЕПЕРЕМЕННЫЕ................................................................82
5. СВЯЗНЫЕ СПИСКИ......................................................................................................................82
6. СВОДКА РЕЗУЛЬТАТОВ...............................................................................................................86
7. УПРАЖНЕНИЯ .............................................................................................................................87
ЛЕКЦИЯ 8. РЕКУРСИЯ...............................................................................................................89
1. ПОНЯТИЕ РЕКУРСИИ...................................................................................................................89
2. ПРОСТОЙ ПРИМЕРРЕКУРСИИ.....................................................................................................89
3. КАК ВЫПОЛНЯЕТСЯРЕКУРСИВНЫЙВЫЗОВ................................................................................90
4. ЕЩЕ ТРИПРИМЕРАРЕКУРСИИ....................................................................................................92
5. РЕКУРСИЯ ИЦИКЛЫ....................................................................................................................93
6. РЕКУРСИЯ ВСТРУКТУРАХДАННЫХ............................................................................................94
7. РЕКУРСИВНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯАЛГОРИТМАБЫСТРОЙСОРТИРОВКИ.............................................94
8. СВОДКА РЕЗУЛЬТАТОВ...............................................................................................................97
9. УПРАЖНЕНИЯ .............................................................................................................................97
ЛЕКЦИЯ 9. СОСТАВНЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ.......................................................................100
1. НАЗНАЧЕНИЕ СОСТАВНЫХТИПОВДАННЫХ............................................................................100
2. ОПИСАНИЕ ИИНИЦИАЛИЗАЦИЯСТРУКТУР..............................................................................100
3. ДОСТУП ККОМПОНЕНТАМСТРУКТУРЫЧЕРЕЗУКАЗАТЕЛЬ......................................................103
4. МАССИВЫ ИСТРУКТУРЫ..........................................................................................................104
5. ПЕРЕГРУЗКА ОПЕРАТОРОВ........................................................................................................105
6. ПРИМЕНЕНИЕ СТРУКТУРДЛЯРЕАЛИЗАЦИИСТЕКА ..................................................................107
7. СВОДКА РЕЗУЛЬТАТОВ.............................................................................................................111
8. УПРАЖНЕНИЯ ...........................................................................................................................112
ПРИЛОЖЕНИЕ. КРАТКОЕ РУКОВОДСТВО ПО СРЕДЕ РАЗРАБОТКИ DEVELOPER
STUDIO VISUAL C++..................................................................................................................113
1. СОЗДАНИЕ НОВОГОПРОЕКТА...................................................................................................113
2. ДОБАВЛЕНИЕ ВПРОЕКТНОВОГОИСХОДНОГОФАЙЛА.............................................................114
3. СБОРКА ПРОЕКТА.....................................................................................................................115
4. ЗАПУСК НОВОГОПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................................116
ЛИТЕРАТУРА.............................................................................................................................117
5
Краткое описание учебного курса "Основы программиро-
вания на языке Си++"
Развитие современныхтехнологийпрограммированияпредполагаетвладение
программистом широкимнаборомпрактическихнавыков, средикоторыходнимииз
основных можносчитатьзнаниеязыкапрограммирования, средыразработкиисис-
темных технологийбазовойоперационнойсистемы. Рассматриваемыйучебный курс
предназначен дляначальнойподготовкипрограммиста, владеющегоязыкомпро-
граммирования Си++ применительнокразработкепрограммвОСсемейства Win32.
При анализедоступныхвИнтернетзарубежныхкурсов, связанныхсобучени-
ем практическомупрограммированиюврамкахподготовкипоспециальностям Computer
Science, оказаласьзаметнаследующаятенденция: существуюткурсыпоизуче-
нию языкаСи++, курсыпоизучениюобъектно-ориентированногопрограммирования
на базе, чащевсего, Java иреже, Си++, ипрактическистандартныйкурс "Операцион-
ные системы", посвященныйструктуре Unix-совместимыхоперационныхсистем. Ха-
рактерной особенностьюзарубежныхуниверситетскихкурсовявляетсяотсутствие
разделов, посвященныхизучениюпрактическогопрограммированиявсредекоммер-
ческих ОСмассовогораспространения, впервуюочередь, ОС Windows. Сдругой
стороны, изучениепрограммированиядляэтихОСпредлагаетсярядом коммерческих
учебных организаций, носрокиобученияпорядка 3-5 днейпредполагаютобучение
уже грамотногоспециалиста, имеющегонавыкипрограммированиявкакой-либодру-
гой ОСилинадругомязыкепрограммирования.
В сегодняшнихроссийскихусловиях, неотрицаянеобходимостифундамен-
тальной подготовкиспециалистовповычислительнойтехникевобластитеорииалго-
ритмов иустройствавычислительныхипрограммныхсистем, можноотметитьполез-
ность изучения технологийпрактическогопрограммирования–использованиясред
разработки ибиблиотекпрограммированиядляОСмассовогораспространения. Этим
обусловлена направленностьрассматриваемогокурса–начальнаяподготовкапро-
граммистов наСи++ длясредыОС Windows.
Сложность обученияпрактическомупрограммированию, нанашвзгляд, за-
ключается втрудностисочетанияобученияабстрактнымпонятиямпрограммирова-
ния (таким, какструктурыданных, понятие алгоритма, основныекомпонентыалго-
ритмического языка, методологияпроектированияпрограммногообеспечения), с
изучением технологийисредпрограммированиянабазекакой-либоконкретнойОС.
Эти практическиетехнологиипребываютвпостоянномразвитии, поэтомуможет
быть сложновыделитькакие-либоконкретныесредстваразработкивкачествепред-
мета изучения.
Несмотря наширокоераспространениесредбыстройразработкиПрО (напри-
мер, Visual Basic, Inprise Builder и Inprise Delphi), выборихвкачествеучебнойсреды
представляется нецелесообразным, т.к. вэтихсредахкажущаясяпростотаразработки
ПрО касаетсятолькоформированиякаркасаприложенияизнабораготовыхкомпо-
нент, аустройствоэтихкомпонентилиизменениеструктурыкаркасатребуетсерьез-
ных знанийнетолькопоструктуребазовойОС, ноипосистемнойархитектуресреды
программирования.
Программа данногокурсапредназначенадляобучениялиц, имеющих навыки
пользовательской работынаперсональномкомпьютере, основнымпонятиямимето-
дам современногопрактическогопрограммирования. Предметомизучениякурсаяв-
ляется объектно-ориентированноепрограммирование наязыкеСи++ всредесовре-
менных 32-хразрядныхоперационныхсистемсемейства Windows. Программакурса
6
разбита на 4 части:
1) ВведениевпрограммированиенаязыкеСи++ (9 лекций)
2) Основыпрограммированиятрехмернойграфики (8 лекций)
3) Объектно-ориентированноепрограммированиенаязыкеСи++ (9 лекций)
4) Программированиедля Microsoft Windows сиспользованием Visual C++ и
библиотеки классов MFC (9 лекций)
На каждоелекционное занятиедолжнобытьпредусмотреноминимумодно
практическое (2 академическихчаса) иеще, всреднем, 4 часасамостоятельныхзаня-
тий. Т.о., наизучениекурсаотводится 72 лекционныхчаса, 72 практических (т.о., 144
аудиторных часа) и 144 часасамостоятельныхзанятий.
Методические материалыдлякурсасформированынаосновепримерно 10-ти
зарубежных изданий, частьизкоторыхпереведенанарусскийязык.
В первойчастикурсарассматриваютсяпроцедурныеосновы языка Си++. Они
включают всебяоформлениетекстапрограмм, правилазаписивыраженийнаСи++,
рассмотрение простыхтиповданныхиалгоритмическихконструкцийусловныхопе-
раторов, циклов_______идр. Вконцеэтойчастикурсаподробнорассматриваютсясоставные
типы данных. Приэтомделаютсязамечанияодостоинствахинедостаткахэтихтипов
данных, чтовпоследствииупрощаетвведениепонятийобъектно-ориентированного
программирования.
Вторая частькурсапосвященаприменениюязыкаСи++ дляпрограммирования
задач вконкретнойпредметнойобласти–трехмернойкомпьютернойграфики. Вка-
честве базовойграфическойбиблиотекивыбранабиблиотека OpenGL, являющаяся
открытым стандартомвданнойобласти. Изучениеэтойбиблиотекидемонстрирует
методику освоенияготовогоинструментария, сформированноговрезультатеприме-
нения методовструктурногопроектированиявконкретнойпредметнойобласти. По-
нятия, относящиесякмашиннойграфике, понятиекаркасаприложенияиобработки
событий иллюстрируютсяпростымипримерамиивдальнейшемиспользуютсяпри
изучении программированиявсреде Windows.
Третья частькурсаизучаетсяпослеусвоениястудентамипроцедурногопро-
граммирования. Основныевопросыобъектно-ориентированногопрограммирования
на Си++ излагаются напримерепрограммированияконсольныхприложений Win32.
Рассматриваются элементарныеприемыобъектно-ориентированногопроектирования
–проектированиенаосновераспределенияобязанностей, метод CRC-карточек.
В четвертойчастикурсаизучаетсяархитектураоперационныхсистемсемейст-
ва Windows иметодыпрограммированиядляэтихОС. Примернотретьэтойчастипо-
священа рассмотрениюосновныхкомпонентоперационныхсистем Windows 9x/NT,
знакомству сбазовыми сервисамиоперационныхсистемипрограммированиюдля
этих ОСнаязыкеСи++ науровне Win32 API. Воставшейсячастирассматриваются
приемы программированиядляОС Windows набазебиблиотекиклассов MFC. Эта
библиотека классовявляетсяпромышленнымстандартом, упрощающимразработку
программ ииспользование Win32 API. Подробноописываетсякаркасприложения
MFC, основныеклассыэтойбиблиотеки, приемыиспользованияэтихклассоввсоб-
ственных программах, архитектура однодокументныхприложений "документ/вид".
После изучениякурсастудентполучаетдостаточнополноепредставлениео
содержании современногообъектно-ориентированногопрограммирования, обуст-
ройстве современныхоперационныхсистем Win32 иособытийно-управляемомпро-
граммировании. Напрактическихзанятияхвырабатываютсянавыкипрограммирова-
ния наСи++ винтегрированнойсредеразработки Microsoft Visual C++ 5.0.
7
ЛЕКЦИЯ 1. Основы Си++
1. Несколько замечаний о назначении программирования
Программирование –этотехническаятворческаядеятельность, целькоторой
заключается врешенииважныхдлячеловеказадачиливыполненииопределенных
действий спомощьюкомпьютера. Нарис. 1 представленаидеализированнаясхема
решения типичнойзадачипрограммирования.
Подробное описание
задачи илинеобходимых
действий КОМПЬЮТЕР
Решение задачиили
выполнение действий
Рис. 1. Схема решениязадачиспомощьюкомпьютера.
В рамкахтакойсхемынеобходимымикомпонентамикомпьютераявляются
центральный процессор, устройстваввода/выводаипамять (рис. 2).
Рис. 2. Основные компонентыкомпьютера.
Конечно, вдействительностиделообстоитнетакпросто, какпоказанона
рис. 1. Например, "подробноеописание (спецификация) задачи" наестественномязы-
ке длякомпьютеранегодится (внастоящеевремя). Болеетого, длярешениязадачина
компьютере недостаточнополногоописаниязадачи, необходимотакжеснабдить
компьютер информациейотом, какименноследуетрешатьзадачу–т.е. составитьал-
горитм. Дляописанияалгоритмоврешениязадачилиалгоритмоввыполнениякаких-
либо действий (например, управлениероботом-манипулятором) спомощьюкомпью-
тера применяютсяязыкипрограммирования.
На рис. 3 показанаболееподробнаясхемарешениязадачиспомощьюкомпью-
тера, вкоторойучтенанеобходимостьиспользованияязыкапрограммирования. Ил-
люстрация этойсхемынаконкретномпримереприведенавтаблице 1.
Существует большоеколичестворазличныхязыковпрограммированияимного
способов ихклассификации. Например, "языкамивысокогоуровня" считаютсяте
языки, синтаксискоторыхсравнительно близоккестественномуязыку, втовремякак
синтаксис "низкоуровневых" языковсодержитмноготехническихподробностей, свя-
занных сустройствомкомпьютераипроцессора.
8
Рис. 3. Схема решениязадачинакомпьютересиспользованиемязыкапрограммирования.
Таблица 1. Основные этапырешениязадачипопроверкечисланапростоту.
Спецификация задачи Требуется определить, являетсялиданноечислопростым.
Алгоритм Ввести x
Для каждого целого числа z из диапазоне от 1 до x
Если остаток от деления x на z равен 0, то
вывести сообщение "число не простое" и закончить работу
Если такого числа z не найдено, то
вывести сообщение "число простое" и закончить работу
Описание алгоритма на
языке высокого уровня
#include
int main()
{
int x;
cout << "Введите число:\n";
cin >> x;
for (int z=2; z<x; z++)
if (x % z == 0)
{
cout << "Это не простое число.\n";
return 0;
}
cout << "Это простое число.\n";
return 0;
}

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию