 |
Указания к решению упражнений
|
|
|
|
СОЗДАНИЕ КОНСОЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ
В MICROSOFT VISUAL C++ 6.0
1. Создаем новый пустой проект.
File ® New ® Win32 Console Application, в окне Project Name вводим имя проекта, в окне Location выбираем место расположения проекта.
В следующем окне выбираем тип консольного приложения: An empty project.. Далее нажимаем Finish, ok.
2. В пустой проект добавляем файл.сpp, в котором пишем код программы.
File ® New ® (закладка Files) ® C++ Source File, вводим имя файла в окне File Name. В открывшийся файл вводим текст программы.
2.2. ПРОГРАММА "HELLO WORLD!"
Программа печати сообщения “Hello World!” имеет вид:
#include <stdio.h>
void main(void)
{
printf("Hello World!\n");
}
Для использования функций ввода-вывода следует подключить библиотеку стандартного ввода-вывода (STanDart Input-Output). Библиотека подключается ключевым словом include, перед которым ставится символ #.
Строки в языке Си выделяются двойными кавычками (в Паскале – одинарными). Символ перевода курсора на новую строку имеет вид ‘\n’. При помощи функции printf в программе выводится строка "Hello World!", после чего производится перевод курсора на новую строку.
После компиляции программы на языке Си операционная система вызывает функцию main. Слово main являет ключевым – оно является именем функции, которая вызывается операционной системой при старте программы. Функция main обязана присутствовать в любой программе Си, так как она является точкой входа в программу.
Открывающаяся и закрывающаяся скобки { … } в Си являются аналогом begin.. end в Паскале.
ПЕРЕМЕННЫЕ И ИХ ОБЪЯВЛЕНИЯ
Переменные представляют собой область памяти для хранения данных. Имя переменных называют идентификатором.
Имя переменной может содержать от одного до 32 символов. Разрешается использовать строчные и прописные буквы, цифры и символ подчёркивания, который в Си считается буквой. Первым символом обязательно должна быть буква. Имя переменной не может совпадать с зарезервированными словами.
|
|
|
Объявление переменных происходит в операторе описания, состоящем из спецификации типа и списка имён переменных, разделённых запятой. В конце оператора должна стоять точка с запятой. Простейший формат объявления переменной имеет вид:
спецификатор_типа идентификатор[, идентификатор]...;
Спецификатором типа является ключевое слово, определяющее тип объявляемой переменной, а идентификатором - имя переменной.
Например, объявить две целочисленные переменные x, y и одну символьную "с" можно следующим образом:
int x,y;
char c;
ФОРМАТ ВВОДА-ВЫВОДА. ВЫЧИСЛЕНИЕ СУММЫ ДВУХ ЧИСЕЛ
Для форматированного ввода-вывода данных пользуются функциями scanf и printf. Первый аргумент функций содержит формат ввода-вывода. Далее следуют вводимые (выводимые) переменные. Следующая таблица представляет формат ввода-вывода элементарных типов данных в Си:
| описание типа | тип | формат |
| целочисленный, 4 байта | int | %d |
| целочисленный, 8 байт | __int64 | %I64d |
| действительный, 4 байта | float | %f |
| действительный, 8 байт | double | %lf |
| символьный, 1 байт | char | %c |
| строка, массив символов | char[], строка | %s |
Оператор присваивания в языке Си имеет вид знака равенства ‘=’.
Операторы в языке Си разделяются знаком ‘;’.
Комментарии в языке Си выделяются символами /* … */.
Комментарии до конца строки следуют после символов //.
Пример 2.4.1. Инициализируем переменные i (целое), j (вещественное), c (символьное) соответственно значениями 4, 5,4, ‘A’ и выведем их на экран. В дальнейшем операции ввода-вывода будем комментировать, указывая вводимые и выводимые значения.
#include <stdio.h>
int i=4;
double j=5.4;
char c='A';
void main(void)
{
printf("%d %lf %c\n",i,j,c); // 4 5.400000 A
}
Символьным переменным можно присваивать не только символы, но и значения от 0 до 255. В таком случае переменная будет принимать значение того символа, ASCII код которого ей присвоен. Значения символьных переменных можно выводить как символы (используя формат вывода %c) или как числа – ASCII коды символов (используя формат вывода %d).
|
|
|
Напоминание! Сокращение ASCII расшифровывается как American Standart Code for Information Interchange.
Пример 2.4.2. Присвоим символьной переменной с значение 65 и выведем ее, используя форматы %c и %d. Напомним, что ASCII код символа ‘A’ равен 65.
#include <stdio.h>
char c=65;
void main(void)
{
printf("%c %d\n",c,c); // A 65
}
Упражнение 2.4.1. Напишите программу, которая выведет на экран строку из четырех символов, ASCII коды которых соответственно равны 3, 4, 5 и 6.
Пример 2.4.3. Рассмотрим программу, которая вводит два целочисленных числа a и b, вычисляет их сумму в переменной res и выводит на печать пример в формате
«слагаемое + слагаемое = сумма»
В качестве второго аргумента функции scanf следует передавать адреса переменных. Адрес переменной x обозначается &x.
#include <stdio.h>
int a,b,res;
void main(void)
{
scanf("%d %d",&a,&b); // a = 3, b = 5
res = a + b;
printf("%d + %d = %d\n",a,b,res); // 3 + 5 = 8
}
Операции ввода-вывода можно также выполнять при помощи потоковых бесформатных функций cin и cout библиотеки <iostream.h>. Но они работают значительно медленнее, чем prinf и scanf. Поэтому для выполнения операций ввода-вывода рекомендуется пользоваться библиотекой <stdio.h>.
Пример 2.4.4. Перепишем программу из примера 2.3.3. вычисления суммы двух чисел с использованием функций cin и cout:
#include <iostream.h>
int a,b,res;
void main(void)
{
cin >> a >> b; // a = 3, b = 5
res = a + b;
cout << res << endl; // 8
}
Упражнение 2.4.2. Напишите программу, которая по заданным двум действительным числам a и b находит и выводит значение выражения a2 + b2.
БИТЫ. БАЙТЫ. СЛОВА
Битом называется единица информации. В одну ячейку памяти размером 1 бит можно занести два значения: 0 (тока нет) или 1 (ток есть).
Байтом называется ячейка памяти, состоящая из 8 битов.
Словом называется ячейка памяти, состоящая из двух байт или 16 битов.
Двойным словом называется ячейка памяти, состоящая из четырех байт или 32 битов.
В языках программирования различают, как правило, знаковые и беззнаковые типы данных. Беззнаковые типы данных хранят только неотрицательные значения, знаковые могут содержать как положительные, так и отрицательные числа.
|
|
|
Беззнаковые типы данных. Пусть имеется два бита. В них можно занести одно из четырех значений:
| содержимое 2 битов | значение |
Соответственно в трех битах можно хранить значения от 0 до 7:
| содержимое 3 битов | значение |
В n битах можно хранить числа от 0 до 2n – 1. Например, в беззнаковом байте можно записать любое число от 0 до 255, а в беззнаковом двойном слове – число от 0 до 232 – 1 = 4294967295.
Знаковые типы данных. Старший бит знакового типа данных отвечает за знак числа. Число является положительным, если бит равен 0 и отрицательным, если бит равен 1. Например, в трех битах можно хранить знаковые значения от -4 до 3:
| содержимое 3 битов | значение |
| -1 | |
| -2 | |
| -3 | |
| -4 |
В n битах можно хранить знаковые числа от -2n-1 до 2n-1 – 1. Например, в байте можно записать любое число от -128 до 127, в двойном слове – число от -231 = -2147483648 до 231 – 1 = 2147483647.
Целочисленный тип int в языке Си четырехбайтовый, поэтому переменные типа int могут хранить значения в промежутке [-231; 231 – 1] = [-2147483648; 2147483647].
Упражнение 2.5.1. Указать интервал чисел, которые можно хранить в 2 байтах в случае знакового и беззнакового типа.
Пример 2.5.1. Если к макимальному целочисленному значению прибавить 1, то получится наименьшее целочисленное значение. Аналогично если из наименьшего значения типа int вычесть 1, то получится наибольшее значение типа int.
#include <stdio.h>
int i=2147483647;
void main(void)
{
printf("%d %d\n",i,i+1); // 2147483647 -2147483648
i++;
printf("%d %d\n",i,i-1); // -2147483648 2147483647
}
Константы INT_MIN и INT_MAX, объявленные в библиотеке <limits.h>, соостветственно равны наименьшему и наибольшему значению, которое может принимать переменная типа int.
Пример 2.5.2. Выведем значения переменных INT_MIN и INT_MAX.
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
int i = INT_MIN, j = INT_MAX;
void main(void)
{
printf("Min Value:%d \nMax Value: %d\n",i,j);
|
|
|
// Min Value: -2147483648
// Max Value: 2147483647
}
ОПЕРАТОР ПРИСВАИВАНИЯ
Как мы уже увидели в разделе 2.3, оператор присваивания в Си имеет вид знака равенства “=”. Язык Си позволяет производить транзитивные присваивания. Например, оператор
a = b = 1;
сначала присвоит переменной b значение 1, а потом переменной a присвоит значение переменной b.
Пример 2.6.1. Целочисленные переменные a и b содержат некоторые значения. Поменять местами значения переменных a и b.
Решение. Задачу легко можно решить, используя третью целочисленную переменную t. Последовательность операций, ведущих к решению задачи, имеет вид:
t = a; a = b; b = t;
Упражнение 2.6.1. Решите задачу из примера 2.5.1, не вводя дополнительных переменных.
УСЛОВНЫЙ ОПЕРАТОР
Синтаксис условного оператора:
if (<условное выражение >) <выражение 1>;
или
if (<условное выражение >) <выражение 1>; else <выражение 2>;
Основные отличия синтаксиса условного оператора от языка программирования Паскаль:
1. Условное выражение всегда берется в круглые скобки, даже если оно имеет простой вид;
2. Отсутствует ключевое слово then;
3. Перед ключевым словом else всегда ставится символ “;”
Операция сравнения в языке Си имеет вид “==” (два знака равенства). Например, проверка равенства значения целочисленной переменной x двойке, имеет вид:
if (x == 2)...
Пример 2.7.1. Вычислить значение функции:
y(x) = х+1, если х>=0
x*x, если х<0
Пусть аргумент и значение функции являются действительными числами. Программа ввода переменной x, вычисления значения функции y и вывода результата имеет вид:
#include <stdio.h>
double x,y;
void main(void)
{
scanf("%lf",&x);
if (x >= 0) y = x + 1; else y = x*x;
printf("%lf\n",y);
}
Пример 2.7.2. Вычислить значение функции:
y(x) = 
#include <stdio.h>
double x,y;
void main(void)
{
scanf("%lf",&x);
if (x < 0) y = x + 1; else
if (x < 10) y = x*x; else y = x - 4;
printf("%lf\n",y);
}
Пример 2.7.3. На вход программы подается одно из целочисленных значений: 0 или 1. Если введен 0, то программа должна вывести 1. Если введена 1, то следует вывести 0. Реализовать такую программу.
Для реализации программы можно воспользоваться условным оператором:
#include <stdio.h>
int x,y;
void main(void)
{
scanf("%d",&x);
if (x == 1) y = 0; else y = 1;
printf("%d\n",y);
}
При решении задачи можно обойтись и без условного оператора. Для этого следует заметить, что y = 1 – x. Программа примет вид:
#include <stdio.h>
int x,y;
void main(void)
{
scanf("%d",&x);
y = 1 - x;
printf("%d\n",y);
}
УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ УПРАЖНЕНИЙ
Упражнение 2.3.1. Символы, ASCII коды которых равны соответственно 3, 4, 5, 6, невозможно набрать на клавиатуре непосредственно. Это символы мастей карт: “чирва”, “бубна”, “креста”, “пика”. Поэтому следует завести переменную c типа char, присвоить ей значение 3, после чего вывести значения c, c + 1, c + 2, c + 3, используя формат “%c”.
|
|
|
Упражнение 2.3.2. В задаче достаточно ввести значения двух переменных a и b, найти значение выражения a2 + b2 и вывести его на консоль.
Упражнение 2.5.1. Знаковые 2 байта: [-215; 215 – 1] = [-32768; 32767], беззнаковые 2 байта: [0; 216 – 1] = [0; 65535].
Упражнение 2.6.1. Для решения задачи следует выполнить следующую последовательность операций:>
a = a + b; b = a – b; a = a - b;
Проиллюстрируем выполнение приведенных выше операций в таблице:
| a | b | операция |
| a + b | b | a = a + b |
| a + b | a | b = a – b |
| B | a | a = a – b |
|
|
|
