Работа в С++

Связь между языком, на котором  мы думаем и программируем, а также между задачами и их решениями, которые можно представить в своем воображении, довольно близка. По этой причине ограничивать возможности языка только поиском ошибок программиста - в лучшем случае опасно. Как и в случае естественных языков, очень полезно обладать, по крайней мере, двуязычием. Язык предоставляет программисту некоторые понятия в виде языковых инструментов; если они не подходят для задачи, их просто игнорируют. Например, если существенно ограничить понятие указателя, то программист будет вынужден для создания структур, указателей и т.п. использовать вектора и операции с целыми. Хороший проект программы и отсутствие в ней ошибок нельзя гарантировать только наличием или отсутствием определенных возможностей в языке.

Типизация языка должна быть особенно полезна для нетривиальных  задач. Действительно, понятие класса в С++ проявило себя как мощное концептуальное средство.

Первая программа на С++

Самая простая  программа на С++, это программа, печатающая текстовое сообщение, говоря печатающая, подразумевается не печать на принтере, а отправка данного сообщения  на стандартное устройство вывода, то есть на экран. Код, содержащий только функцию main() и некоторые препроцессорные директивы тоже является программой, на этот раз, самой простой программой на языке программирования C++. Рассмотрим детально каждую строку программы, печатающей текстовое сообщение.

1 #include <iostream>

2 using namespace std;

3 int main()

4 {

5 cout << "My first program!" << endl;

6 system("pause");

7 return 0;

8 }

Строка 1 позволяет выводить данные на экран. Данная строка включает в программу заголовочный файл потоков ввода/вывода <iostream>. Этот файл должен быть включен во все программы, где предусматривается вывод текста на экран или считывание его с клавиатуры.

Любой оператор С++ должен оканчиваться точкой с запятой ;. Директивы препроцессора #include <iostream>, фигурные скобочки {}, заголовки функций int main() не оканчиваются точкой с запятой.

Строку 2 подробно рассматривается ниже, эта строка определяет пространство имен std.

В строке 3 прописан заголовок главной функции int main(). Так как функции в С++ изучаются далее, просто прописывайте данную строку в каждой своей программе.

Фигурные скобки в строках 4 и 8 означают начало и  конец функции main().

Строка 5 печатает текст, находящийся в кавычках, пробелы между словами не игнорируются. В дальнейшем текст между кавычками будем называть сообщением или строковым литералом. Символы "<<" называются операциями передачи в поток. Данные символы используются вместе с оператором вывода cout. Оператор endl переносит курсор на следующую строку.

Строка 6 необходима для того, чтобы программа не завершала свою работу сразу после вывода сообщения на экран, system("pause") выполняет задержку с последующим выводом сообщения «Для продолжения нажмите любую клавишу…».

Результат выполнения программы:

Управляющие символы и комментарии С++

Управляющие символы – символы, которые выталкиваются в поток вывода, с целью форматирования вывода или печати некоторых управляющих знаков С++. Основной список управляющих символов языка программирования C++ представлен ниже (см. Таблица 1).

Таблица 1 – Управляющие символы С++

Символ	Описание
\r	возврат каретки в начало строки
\n	новая строка
\t	горизонтальная  табуляция
\v	вертикальная  табуляция
\"	двойные кавычки
\'	апостроф
\\	обратный слеш
\0	нулевой символ
\?	знак вопроса
\a	сигнал биппера

Все управляющие  символы C++ при использовании обрамляются двойными кавычками, если необходимо вывести какое-то сообщение, то управляющие символы можно прописывать сразу в сообщении, в любом его месте.

В C++ существует два способа записи комментариев:

1) Две косые  черты "//"- однострочный комментарий. Такие комментарии комментируют всю строчку, не более и не менее.

2) Многострочный  комментарий. Такой комментарий  начинается с символов "/*" и заканчивается символами "*/".

Арифметические операции С++

Арифметические  операции в C++:

• + сложение;
• - вычитание;
• * умножение;
• / деление;
• % остаток от деления.

 

1 #include <iostream>

2 using namespace std;

3 int main()

4 {

5 //Демонстрация арифметических операций

6 int a1,a2; //Объявление переменных a1 и a2

7 cout << "Vvedite pervoe chislo: ";

8 cin >> a1;

9 cout << "Vvedite vtoroe chislo: ";

10 cin >> a2;

11 cout << a1 << "+" << a2 << "=" << a1+a2 << endl;

12 cout << a1 << "-" << a2 << "=" << a1-a2 << endl;

13 cout << a1 << "*" << a2 << "=" << a1*a2 << endl;

14 cout << a1 << "/" << a2 << "=" << a1/a2 << endl;

15 cout << a1 << "%" << a2 << "=" << a1%a2 << endl;

16 system ("pause");

17 return 0;

18 }

 

В строке 6 объявляются переменные с именами a1, a2 тип данных у которых int – целый тип данных. Любые переменные можно использовать только после объявления.

Переменные  можно также и инициализировать при объявлении, пример: int a1=10;

Переменные  можно инициализировать и объявлять  как через запятую так и  по отдельности каждую.

Символы ">>" (строки 8 и 10) называются операцией извлечения из потока. Данные символы используются вместе с оператором ввода cin.

Результат выполнения программы:

Типы данных С++

В данном разделе будут  рассмотрены основные типы данных в  С++, эти типы данных ещё называются встроенными. Язык программирования С++ является расширяемым языком программирования. Понятие расширяемый означает то, что в языке программирования, кроме встроенных типов данных, можно создавать свои типы данных. Поэтому в С++ существует огромное количество типов данных. Рассмотрим основные типы данных в С++.

Логические типы и логические операции

Логические  переменные (bool) могут принимать одно из двух значений: истина (true) или ложь (false). Логические переменные используются для выражения результатов логических операций:

 

bool b1=a==b; // = – означает присваивание, == – проверка на равенство

 

Если a и b имеют одинаковые значения, то b1 будет равно true, в противном случае – false.

По определению, true имеет значение 1 при преобразовании к целому типу, а false – 0. И наоборот, целые можно неявно преобразовывать в логические значения: при этом ненулевые целые преобразуются в true, а ноль – в false.

В арифметических и логических выражениях логические значения преобразуются в целые (int); арифметические и битовые логические операции выполняются над преобразованными величинами. Если результат приводится обратно к логическому типу, то 0 преобразуется в false, а ненулевое значение  – в true.

 

bool a=true;

bool b=true;

bool x=a+b; //a+b=2, поэтому x равен true

bool y=a/b; //a/b=1, поэтому y равен true

 

В С++ существует три логические операции:

1) Логическая операция И "&&";

2) Логическая операция  ИЛИ "||";

3) Логическая операция  НЕ "!" или логическое отрицание.

Логические операции образуют сложное (составное) условие  из нескольких простых (два или более) условий. Эти операции упрощают структуру  программного кода в несколько раз. В следующей таблице кратко охарактеризованы все логические операции в языке программирования С++ для построения логических условий.

Таблица 2 – Логические операции С++

Логические  операции	Обозначение в С++	Составное условие	Краткое описание
И	&&	a==3 && b>4	Составное условие  истинно, если истинны оба простых  условия
ИЛИ	||	a==3 || b>4	Составное условие  истинно, если истинно, хотя бы одно из простых условий
НЕ	!	!(a==3)	Условие истинно, если a не равно 3

 

Тип данных char

Тип данных char –  это целочисленный тип данных, который используется для представления  символов. То есть, каждому символу  соответствует определённое число  из диапазона чисел [0;255]. Тип данных char также ещё называют символьным типом данных, так как представление символов в С++ базируется именно на этом типе данных. Для представления символов в C++ типу данных char отводится один байт, в одном байте 8 бит, тогда возведём двойку в степень 8 и получим 256 - количество символов, которое можно закодировать. Таким образом, используя тип данных char можно отобразить любой из 256 символов. Все закодированные символы представлены в таблице ASCII. ASCII (от англ. American Standard Code for Information Interchange) – американский стандартный код для обмена информацией. 

 

Таблица 3 –  Таблица символов ASCII

№	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	nul	sox	stx	etx	eot	enq	ack	bel	bs	ht
1	nl	vt	ff	cr	so	si	dle	dc1	dc2	dc3
2	dc4	nak	syn	etb	can	em	sub	esc	fs	gs
3	rs	us	space	!	"	#	$	%	&	'
4	(	)	*	+	,	-	.	/	0	1
5	2	3	4	5	6	7	8	9	:	;
6	<	=	>	?	@	A	B	C	D	E
7	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O
8	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y
9	Z	[	\	]	^	_	'	a	b	c
10	d	e	f	g	h	i	j	k	l	m
11	n	o	p	q	r	s	t	u	v	w
12	x	y	z	{	|	}	~	del	А	Б
13	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	Й	К	Л
14	М	Н	О	П	Р	С	Т	У	Ф	Х
15	Ц	Ч	Ш	Щ	ъ	Ы	Ь	Э	Ю	Я
16	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	й
17	к	л	м	н	о	п
18
19
20
21
22					р	с	т	у	ф	х
23	ц	ч	ш	щ	ъ	ы	ь	э	ю	я
24	Ё	ё	Є	є	Ї	ї	Ў	ў	°	·
25	·		№	¤

Таблица 3 представляет собой полный набор символов ASCII. В таблице ASCII, cимволы с нулевого по 31 включительно, являются управляющими ASCII символами. Это значит, что данные символы выполняют некоторые действия, причём эти символы печатаются с сочетанием клавиши Ctrl. В таблице 3 записано обозначение управляющих ASCII символов, но не их отображение при печати. Остальные же символы с 32 по 254 не являются управляющими и имеют вид, представленный в таблице 3.

Целочисленные типы данных

Целочисленные типы данных используются для представления чисел.

 Таблица 4 – Целочисленные типы данных С++

Зарезервированное слово	Размер  занимаемой памяти (байт)	Диапазон  принимаемых значений
short int	2	-32 768 / 32 767
unsigned short int	2	0 / 65 535
int	4	-2 147 483 648 / 2 147 483 647
unsigned int	4	0 / 4 294 967 295
long int	4	-2 147 483 648 / 2 147 483 647
unsigned long int	4	0 / 4 294 967 295

 

В таблице 4 их шесть: short int, unsigned short int, int, unsigned int, long int, unsigned long int. Все они различаются размером занимаемой памяти и (или) диапазоном принимаемых значений. В зависимости от компилятора, размер занимаемой памяти и диапазон принимаемых значений могут изменяться. Причём все типы данных в таблице 4 расположены в порядке возрастания размера занимаемой памяти и диапазона принимаемых значений. Диапазон принимаемых значений, так или иначе, зависит от размера занимаемой памяти. Соответственно, чем больше размер занимаемой памяти, тем больше диапазон принимаемых значений. Также диапазон принимаемых значений меняется в случае, если тип данных объявляется с приставкой unsigned – без знака. Приставка unsigned говорит о том, что тип данных не может хранить знаковые значения, тогда и диапазон положительных значений увеличивается в два раза, например, типы данных short int, unsigned short int.

Приставки:

• short – приставка укорачивает тип данных, к которому применяется, путём уменьшения размера занимаемой памяти;
• long – приставка удлиняет тип данных, к которому применяется, путём увеличения размера занимаемой памяти;
• unsigned (без знака) – приставка увеличивает диапазон положительных значений в два раза, при этом диапазон отрицательных значений в таком типе данных храниться не может.