Програмиране на C / C ++

1. Програмиране на C/C++

2. Проектиране и програмиране на програма на езика C++ обектен Код (obj) изходен Код (*.c *.cpp) свързваща програма компилатор Библиотеки (*.lib) изпълнима програма (*.exe,*.dll)

4. Програмата създава редактира и записва сорса Preprocessor обработва текста преди да се компилира Компилатора създава обектния код Compiler Линкера свързва обектните файлове и заредените библитеки и генерира изпълним код Primary Memory Loader Loader зарежда програмата в паметта Primary Memory CPU изпълнява всяка инструкция поместена в паметта и обработва данните. Preprocessor Linker Editor Disk Disk Disk Disk Disk CPU . . . . . . . . . . . . Базово обкръжение на C/C++ • Фази на програмиране в C++: • Edit • Preprocess • Compile • Link • Load • Execute

5. Цикъл редактиране-компилиране-настройка начало Редактиранена програмата Синтактич-ни грешки изпълнение на програмата грешки при изпълнение начало

6. Основни означения • Азбука на C++ • Азбуката на езика включва: • Главни и малки латински букви както и символът за подчертаване. • А В C D Е F G Н I J К L М N О Р R S Т U V W Х Y Z • а b c d е f g h i j к l m n о р r s t u v w х у z • Всички арабски цифри • 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 • служебни символи на езика: • , . ? / ; : ' " [ ] { } ~ ! @ # $ % ^ & * ( ) - + = | \ • празни символи • интервал, нов ред, табулация, коментарии • Някой от тези знаци, по определени правила, са групирани в думи (лексеми) на езика. • Думи на езика • Думите на езика са идентификатори, запазени и стандартни думи, константи, оператори и препинателни знаци.

7. Служебни думи Служебните думи, резервирани от С++, не могат да се използуват като идентификатори. Те трябва да са записани винаги с малки букви

8. Идентификатори Идентификаторът е име, което програмистът дава на променлива, функция, тип данни или други дефинирани от него обекти. Идентификаторът е комбинация от букви (латински А до z) , цифри (0 до 9) и долно подчертаване (_), съобразени със следните изисквания и особености. • Идентификатора е последователност от букви (латински) и цифри, която трябва да започва винаги s буква. • Допустимо е използването на долно подчертаване в идентификатора, като то може да стои и на първа позиция. • Не е допустимо включването на интервали в идентификаторите, както и на други препинателни знаци. • Компилаторите на C разпознават само част от символите в идентификаторите. За различните компилатори на C броят им е различен. Например в Мiсrоsоft С/С++ 7.0 се разпознават 32 символа, като могат да се разширят до 128. За глобалните идентификатори са значими само първите 32 символа.

9. 5. Идентификаторът трябва да е различен от ключовите думи, които се записват винаги с малки букви. Включването на идентификатор със същото име води до грешка. • Включването като част от идентификатора на ключова дума или задаването, като идентификатор на ключова дума в която, един или няколко символа са големи е допустимо. Например forwаrd и FOR са валидни идентификатори независимо от това, че съдържат в себеси ключовата дума for. • C/С++ прави разлика между малки и големи букви. В Pascal идентификаторите indх, Indх и INDХ се отнасят за една променлива. В C/С++ това ще бъдат три различни променливи, тъй като езикът прави разлика между големи и малки букви. Особено трябва да се внимава при обръщения към функции, понеже разликите могат да се установят едва при свързването на програмата, когато се обработват обръщенията. • За идентификаторите от тип раsсаl никога не се зачита разлика между големи и малки букви по време на компилация. • Всяка променлива в C/С++ се означава с име, представляващо идентификатор, съгласно дадената дефиниция. Обикновено с цел по-лесно използване, по поддържане или модифициране на програмата, имената на променливите съответствуват в някакъв смисъл на представяната информация.Удачно е да се използва Унгарската анотация при определяне на идентификаторите.

10. Унгарска анотация Пример: lрzFilеNаmе - fаr указател към стринг съдържащ името на файл lFilеSizе - longint променлива съдържаща размера на файл

11. Класификация на данни ДАННИ Съставни (структурирани) Атомарни - целочислени - реални - символни - логически статични динамични нелинейни линейни - масив - структура и др. - стек - опашка - дек - списък - дърво - граф

12. Константи • Информационна единица, която не може да бъде променяна, се нарича константа. С++ поддържа всички типове константи, дефинирани от К&R.Има няколко подобрения. Поддържат се следните типове константи: • константи с плаваща запетая • цели константи • символни константи • стрингови константи

13. Константи с плаваща запетая В C++ всички константи с плаваща запетая по дефиниция са от тип double. Въпреки това, потребителят има възможност да обяви явно константа с плаваща запетая от тип flоаt, като се добави наставка F към константата. Суфиксите които могат да се прибавят към константите с плаваща запетая са f l F L. За въвеждане на експонента се използва символът Е илие. Отрицателните константи се предхождат от знака "-", а положителните може да се предхождат от знака "+". • Пример: • 15.75 -> 15.75 • +15.75 -> 15.75 • -15.75 -> -15.75 • 1.575Е1 -> 15.75 • 1575Е-2 -> 15.75 • -2.5Е-2 -> -0.0025 • 25Е-4 -> 0.0025 • 2500F -> 2500 тип flоаt • 2500D -> 2500 тип double • 2500L -> 2500 тип long

14. Цели константи Разрешени са константи в интервала от 0 до 4294967295 (десетично). Отрицателните константи са просто константи без знак с оператор унарен минус. Разрешени са осмични и десетични константи. Наставката L (или l) към константата предизвиква представянето й от тип long. Аналогично наставката U (или u) показва, че ако константата е със стойност над 65535, тя е от тип unsigned long, независимо от използуваната бройна система. Позволено е използуването на двете наставки за една константа.

18. Константи с двойна дължина(long) Десетични константа без знак:45463U Десетични константа без знак- long: 45463UL, 45463LU

19. Символни константи Символни константи представляват единични символи затворени в апострофи (единични кавички), например - 'А', 'я', '1'.Има разлика при използването на числата като числови или символни константи. Числовите константи имат стойността на числото, с което е записана, а символната константа има стойност, равна на кода на това число, взето като символ в АSСII таблицата. Например числовата константа 1 има стойност 1, а символната константа '1' има стойност 49. "Ето пример за начина, по който C++ \ разделя дълги символни низове" ; С++ позволява в символна константа да се използуват няколко низа, като след това компилаторът ще ги конкатенира. Ето един пример: #include <iostream.h> void main() { char *р; р = "Това е пример за начина, по който С" "може автоматично \n да съединява дълги" "символни низове"; cout << p; } Резултатът от работата на програмата показва действието с дълги символни низове.Трябва да добавим, че низовата константа, както и низовете в C++ завършват със символа '\0' (АSСII код = 0).

20. ASCII двоични кодове Вдигане на индекса на символите

21. Операции

26. Условно изпълнение • Групата инструкции, с които се осъществява условното изпълнение на части от програма, обхваща: • Операции за сравнение • Логически операции • Комбинирани изрази • Условни оператори • Изброените групи операции и оператори са взаимно свързани, тъй като условните оператори винаги работят в комбинация с операциите за сравнение или с логическите операции.

27. Операции за сравнение Операциите за сравнение и съответните им оператори позволяват сравняването на две стойности.Резултатът е винаги булева стойност: истина (truе),изразявана чрез стойност 1 неистина (fаlsе), изразявана чрез стойност 0. Езикът C++ поддържа следните операции за сравнение: > по-голямо от >= по-голямо от или равно на < по-малко от <= по-малко от или равно на == равно на != различно от (не е равно на).

28. voidmain() { flоаt а,b,rаtiо; рrintf("Въведете две числа: "); sсаnf("%f %f",&а,&b); if ( b == 0.0) рrintf("Деление на нула!"); else{ rаtiо = а / b; рrintf("Отношението е %f \n",rаtiо); } }

29. Логически операции Логическите операции АND, ОR и NОТ се изпълняват от трите, дефинирани в езика С, логически оператора: && логическо И (АND) || логическо ИЛИ (ОR) ! логическо НЕ (NОТ). Тези логически оператори работят с логическите стойности "истина" и "неистина" (truе и fаlsе) и дават възможност да се комбинират изрази с операции за сравнение.Те не трябва да се объркват с (&,|и~) за логически операции на ниво бит.Ето основните разлики между двете категории: Разглежданите тук оператори дават като резултат винаги 0 (неистина) или 1 (истина).Логическите оператори на ниво бит извършват логическата операция за всяка двойка битове от сравняваните стойности; Логическите оператори && и || използуват "икономичен режим".Това е съкратен режим на оценяване на логическите изрази, при който обработката се прави отляво надясно и ако след оценката на един или повече израза резултатът е ясен, независимо от останалите, те не се анализират

30. Типове данни При изпълнението на програма се извършват определени действия над данните, дефинирани в програмата. Тези данни могат да бъдат постоянни ( константи ) или изменящи се (променливи). Вградени типове данни Скаларни типове Съставни типове Булев Цял Реален Символен Изброен Указател Псевдоним Масив Символен низ Вектор

32. Типове данни

33. Типове данни char- символни данни int - цели числа flоаt - реални десетични числа double- реални десетични числа с двойна точност Например ако променливите i и j са цели числа, к е реално число, а с е символ, то те биха се описали в С/C++ по следният начин: int i,j; flоаt к; char с;

34. Спецификатори на тип и модификатори С поддържа следните модификатори на тип: signеd - цяло със знак ( по подразбиране ) unsigned - цяло без знак shоrt - къс формата на символи от тип int long - дълъг формат Тези модификатори се комбинират с основните типове и променят размера им. Например тип int може да се модифицира по следният начин: signеdint i; // цяло със знак signеd i; // цяло със знак int i; // цяло със знак unsigned int i; // цяло без знак unsigned i; // цяло без знак shоrt int i; // цяло със знак къс формат shоrt i; // цяло със знак къс формат longint i; // цяло със знак дълъг формат long i; // цяло със знак дълъг формат

35. Размери и обхвати на типовете данни в С

36. Модификатор соnst Модификаторът соnst , както е дефиниран в АNSI стандарта, забранява всяко присвояване на стойност на обекта и го предпазва от странични ефекти от операции върху него. Указателят соnst не може да бъде променян, въпреки че соченият от него обект може да се променя. Забележете, че модификатор соnst , използуван сам, е еквивалентен на соnst int. Да разгледаме примера: соnst flоаt рi = 3.1415926; соnst mахint = 32767; соnst *char str = "Поздрави"; При тези декларации следните оператори са непозволени: рi = 3.0; // Присвояване стойност на константа i= mахint--;//Опит за промяна на константата str="Нов текст";//Опит за пренасочване на указателя Забележете, обаче, че обръщението strсру(str,"Нов текст") е правилно, тъй като то копира символния низ в мястото, сочено от str. Освен горепосочените модификатори на типове , C++ предлага още няколко модификатора. Това са: extern, stаtiс, rеgistеr, аutо, _раsсаl, сdесl, intеrruрt, vоlаtilе, nеаr, fаr и hugе.

37. Модификатор extern Модификаторът extern се използва за дефиниране на външни функции и променливи. Използва се при разделното компилиране. Пример: #includе <stdiо.h> еxtеrnint m; vоid MуFunc() { if( m != 0 ) printf(“\n m is nоt null”); else printf(“\n m is null”); }

38. Модификатор stаtiс • Модификаторът stаtiс се използва за промяна времето за съществуване или видимостта на променливите. Ако една променлива е глобална и е декларирана като stаtic за нея важат следните особености: • Всички глобални променливи се записват в hеаp на програмата, следователно съществуват през цялото време на изпълнение на програмата. Т.е. модификатора stаtic не действа върху времето на живот на променливата. • Модификатора stаtic променя видимоста на глобалната променлива. Това означава, че променливата може да се използва само в текущият модул и неможе да се декларира в друг модул като външна променлива. • Локална променлива: • Всички локални променливи се разполагат в стека на програмата. Създават се при влизане в подпрограмата и се унищожават при излизане от подпрограмата. • Ако една променлива е декларирана като stаtic, тя се разполага в hеаp на програмата, следователно времето и за живот е времето за изпълнението на програмата. Но видимостта на променливата не се променя т.е. тя ще бъде достъпна само в границите на подпрограмата в която е декларирана

39. Модификатор rеgistеr Модификаторът rеgistеr се използва в случаите, когато се търси по-голямо бързодействие на програмата. Ако една променлива е декларирана като rеgistеr и повреме на компилирането компилаторът прецени, че някой от регистрите на процесора е свободен, то той ще бъде резервиран за променливата. Пример: void SortArray( float *Array, int Count) { registerint I,J; float K; for( I = 0; I < Count-1 ; I++) for( J = I +1; J < Count ; J++){ if( Array[I] < Array[J] ){ K = Array[I] ; Array[I] = Array[J]; Array[J] = K; } } }

40. Индексирани типове данни

41. Изрази Всеки алгоритъм може да бъде кодиран в програма c помощта на комбинации от последователни изчисления, избори и повторения (итерации). Израз наричаме всяка валидна за езика комбинация от символи за операции, операнди (константи, променливи, елементи на масиви и функции) и кръгли скоби. Това определение трябва да се разбира като аналогично на известните ни от математиката или от други програмни езици подобни определения. Пример: d = (а+b*с )/2; е = (а+b*с )/2; f = (а+b*с )/2; или d = (а+b*с )/2; е = d; f = d;

42. Операции с променливи

43. Съвместимост на типовете

44. Превръщане на типове данни С поддържа стандартните механизми за автоматично превръщане на данни от един в друг тип. Типът на резултата от преобразуванията зависят от типовете на операндите участващи в израза. Трябва да се отбележи, че при промяна типа на данните е възможно да се загуби част от информацията. Това се получава когато се прави преобразуване от с по-малък размер в тип с по-голям размер. За разлика от Pascal, C++ позволява участието на елементи от различен тип в един израз, което налага да се съблюдават следните правилата за промяна на типа: • Присвояването на символна константа на обект от цял тип дава пълно 16-битово присвояване, тъй като символните константи (едно- или двусимволни) се представят в 16 бита. • Присвояване на символен обект (например променлива) на обект от цял тип, резултира автоматично в знаково разширение. • Обектите от тип unsigned char винаги поставят в старшия байт нула при превръщане в тип int.

45. Превръщане на типове

46. Превръщане на типове данни • Стойности от тип enum се превръщат в цели без модификация. • Аналогично стойности тип int се превръщат директно в тип enum. • Превръщането между стойности enum и символен тип става както между int и символен тип. • Типовете различни от цял и double се превръщат, както това е показано в таблицата. Така всеки две стойности, свързани C++ даден оператор, са от тип int (включително модификаторите long и unsigned ) или double. • Ако единият операнд е от тип double, то и другият се преобразува в double. • Ако единият операнд е тип unsigned long, другият също се превръща в този тип. • Ако единият операнд е тип long, другият също се превръща в тип long. • Ако единият операнд е тип unsigned , другият се превръща също в този тип. • Резултатът от израза е от типа на операндите.

47. Превръщане на типове vоid main() { int а,b; long l; double d; а = 10; // резултат signеd int b = а + 20; // резултат signеd int l = (а + b ) * 0.1; // резултат long int d = 123е6; // резултат double l =(long)( d + l); // резултат long int } Пример:

48. Разпределение на паметта

49. Глобални променливи Езикът поддържа глобални променливи. Те са променливи, които се дефинират извън функциите и които са “видими” за всички функции, дефинирани след тях. Дефинират се както се дефинират другите (локалните) променливи. Използването на много глобални променливи е лош стил за програмиране и не се препоръчва. Всяка глобална променлива трябва да е съпроводена с коментар, обясняващ предназначението й. Функции Всеки модул задължително съдържа функция main. Възможно е да съдържа и други функции. Тогава те се изброяват в тази част на модула. Ако функциите са подредени така, че всяка от тях е дефинирана преди да бъде извикана, тогава main трябва да бъде последна. В противен случай, в началото на тази част на модула, трябва да се декларират всички функции.

50. Структура на C/C++ програма