МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРИТЕТ»
Д.В. Груздев
ПРОГРАММИРОВАНИЕ С++ (1 КУРС)
Учебное пособие
Воронеж
Издательский дом ВГУ
2017
Стр.1
С++
Часть 1
Исторические сведения
C++ восходит главным образом к C. C сохранено как подмножество, поэтому сделанного в C
акцента на средствах низкого уровня достаточно, чтобы справляться с самыми насущными
задачами системного программирования. C, в свою очередь, многим обязано своему
предшественнику BCPL; на самом деле, комментарии // (заново) введены в C++ из BCPL.
Название C++ - изобретение совсем недавнее (лета 1983его). Более ранние версии языка
использовались начиная с 1980ого и были известны как "C с Классами". Первоначально язык
был придуман потому, что автор хотел написать модели, управляемые прерываниями, для
чего был бы идеален Simula67, если не принимать во внимание эффективность. "C с
Классами" использовался для крупных проектов моделирования, в которых строго
тестировались возможности написания программ, требующих минимального (только)
пространства памяти и времени на выполнение. В "C с Классами" не хватало перегрузки
операций, ссылок, виртуальных функций и многих деталей. C++ был впервые введен за
пределами исследовательской группы автора в июле 1983его; однако тогда многие
особенности
C++
были
еще
не
придуманы.
Название C++ выдумал Рик Масситти. Название указывает на эволюционную природу
перехода к нему от C. "++" - это операция приращения в C.
Изначально C++ был разработан, чтобы автору и его друзьям не приходилось
программировать на ассемблере, C или других современных языках высокого уровня.
Основным его предназначением было сделать написание хороших программ более простым
и приятным для отдельного программиста. Плана разработки C++ на бумаге никогда не
было; проект, документация и реализация двигались одновременно. Разумеется, внешний
интерфейс C++ был написан на C++. Никогда не существовало "Проекта C++" и "Комитета
по разработке C++". Поэтому C++ развивался и продолжает развиваться во всех
направлениях чтобы справляться со сложностями, с которыми сталкиваются пользователи, а
также в процессе дискуссий автора с его друзьями и коллегами.
В качестве базового языка для C++ был выбран C, потому что он (1) многоцелевой,
лаконичный и относительно низкого уровня; (2) отвечает большинству задач системного
программирования; (3) идет везде и на всем; и (4) пригоден в среде программирования
UNIX. В C есть свои сложности, но в наспех спроектированном языке тоже были бы свои, а
сложности C нам известны. Самое главное, работа с C позволила "C с Классами" быть
полезным (правда, неудобным) инструментом в ходе первых месяцев раздумий о добавлении
к C Simula-образных классов.
C++ стал использоваться шире, и по мере того, как возможности, предоставляемые им
помимо возможностей C, становились все более существенными, вновь и вновь поднимался
вопрос о том, сохранять ли совместимость с C. Ясно, что отказавшись от определенной части
наследия C можно было бы избежать ряда проблем. Это не было сделано, потому что (1) есть
миллионы строк на C, которые могли бы принести пользу в C++ при условии, что их не
нужно было бы полностью переписывать с C на C++; (2) есть сотни тысяч строк
библиотечных функций и сервисных программ, написанных на C, которые можно было бы
использовать из или на C++ при условии, что C++ полностью совместим с C по загрузке и
синтаксически очень похож на C; (3) есть десятки тысяч программистов, которые знают C, и
которым, поэтому, нужно только научиться использовать новые особенности C++, а не
заново изучать его основы; и (4), поскольку C++ и C будут использоваться на одних и тех же
системах одними и теми же людьми, отличия должны быть либо очень большими, либо
очень маленькими, чтобы свести к минимуму ошибки и недоразумения. Позднее была
проведена проверка определения C++, чтобы удостовериться в том, что любая конструкция,
допустимая и в C и в C++, действительно означает в обоих языках одно и то же.
Стр.3
8.
Выберите Visual C++ C++ File (.cpp)
Укажите имя (Name) и расположение (Location). Нажмите кнопку Add.
9.
Новый проект готов
Стр.6
Простая программа: печать строки текста
#include
using namespace std;
int main()
{
cout << "Добро пожаловать в C++!\n";
return 0;
}
#include
сообщает компилятору, чтобы он включил стандартные возможности потока ввода и вывода,
находящиеся в файле iostream
main() { ... }
определяет функцию, названную main. Каждая программа должна содержать функцию с
именем main, и работа программы начинается с выполнения этой функции.
Левая фигурная скобка { должна начинать тело каждой функции. Соответствующая правая
фигурная скобка должна заканчивать каждую функцию.
Строка
cout << "Добро пожаловать в C++!\n";
является командой компьютеру напечатать на экране строку символов, заключенную в
кавычки. Полная строка, включающая cout, операцию «, строку "Добро пожаловать в
C++!\n" и точку с запятой (;), называется оператором. Каждый оператор должен
заканчиваться точкой с запятой (известной также как признак конца оператора). Все вводы и
выводы в С++ выполняются над потоками символов.
Операция « называется операцией поместить в поток. При выполнении этой программы
значение справа от оператора, правый операнд, помещается в поток вывода. Символы правого
операнда обычно выводятся в точности так, как они выглядят между двойными
кавычками. Заметим, однако, что символы \n не выводятся на экране. Обратный слэш (\)
называется знаком перехода или езсаре-символом (эскейп). Он свидетельствует о том, что
должен выводиться «специальный» символ. Когда обратный слэш встречается в цепочке
символов, следующий символ комбинируется с обратным слэшем и формирует управляющую
последовательность (escape-noc-ледовательность). Управляющая последовательность \n
означает новую строку. Она вызывает перемещение курсора (т.е. индикатора текущей позиции
на экране) к началу следующей строки на экране.
Управляющая
последовательность
\n
\t
\r
\а
Описание
Новая строка. Позиционирование курсора к началу
следующей строки.
Символ горизонтальной табуляции. Перемещение курсора
к следующей позиции табуляции.
Возврат каретки. Позиционирование курсора к началу
текущей строки; запрет перехода к следующей строке.
Сигнал тревоги. Звук системного звонка.
Стр.7
\\
Обратный слэш. Используется для печати символа
обратного слэша.
\”
Строка
return 0;
показывает, что программа успешно окончена
простая программа: сложение двух целых чисел
// Программа сложения
#include
using namespace std;
int main()
{
int integerl, integer2, sum;
Двойные кавычки. Используют для печати символа
двойных кавычек.
//объявление
cout << "Введите первое целое число\n";
cin >> integerl;
cout << "Введите второе целое число\n";
cin >> integer2;
//чтение целого
//чтение целого
sum = integerl + integer2;
cout << "Сумма равна " << sum << endl;
return 0;
}
Оператор
cout << "Введите первое целое число\n";
печатает на экране буквенное сообщение Введите первое целое число и позиционирует
курсор на начало следующей строки. Это сообщение называется приглашением, потому что
оно предлагает пользователю выполнить некоторое действие. О предыдущем операторе
можно сказать так: <> integerl;
использует объект входного потока cin и операцию взять из потока », чтобы получить от
пользователя значение. Объект cin забирает вводимую информацию из стандартного
потока ввода, которым обычно является клавиатура. О предыдущем операторе можно
сказать так: <> integer2;
//приглашение
//приглашение
//присваивание значения сумме
//печать суммы
Стр.8
получает от пользователя значение переменной integer2.
Оператор присваивания
sum = integerl + integer2;
рассчитывает сумму переменных integerl и integer2 и присваивает результат переменной
sum, используя операцию присваивания =.
Оператор читается так: sum получает значение, равное integerl + integer2. Оператор
присваивания используется в большинстве расчетов.
Операция = и операция + называются бинарными операциями, потому что каждая из них
имеет по два операнда. В случае операции + этими операндами являются integerl и
integer2. В случае операции = двумя операндами являются sum и значение выражения
integerl + integer2 .
Оператор
cout << "Сумма равна " << sum << endl;
печатает символьную строку Сумма равна, затем численное значение переменной sum, за
которым следует endl (аббревиатура словосочетания *end line* — конец строки) — так
называемый манипулятор потока. Манипулятор endl выводит символ новой строки и затем
«очищает буфер вывода». Это просто означает, что в некоторых системах, где выводы
накапливаются в вычислительной машине до тех пор, пока их не станет достаточно, чтобы
«имело смысл печатать на экране», endl вызывает немедленную печать на экране всего
накопленного.
Арифметика
Большинство программ выполняет арифметические вычисления. Множество арифметических
операций показано на рис.. Отметим использование в них разнообразных специальных
символов, не используемых в алгебре. Звездочка (*) обозначает умножение, а знак процента
(%) — это операция вычисления остатка, которая вкратце будет еще обсуждаться.
Арифметические операции на рис. являются бинарными операциями. Например, выражение
integerl + integer2 содержит бинарную операцию + и два операнда integerl и integer2.
Операция С++
Сложение
Вычитание
Умножение
Деление
Вычисление
остатка
Арифметическая
операция
+
-
*
/
%
Алгебраическое
выражение
f + 7
Р - с
bm
х/у
r mod s
Выражение
на С++
f + 7
Р - с
b * m
х/у
r % s
Целочисленное деление дает целый результат; например, выражение 7 / 4 равно 1, а
выражение 17 / 5 равно 3. Заметим, что любая десятичная часть при целочисленном
делении просто отбрасывается (т.е. усекается) — округление не производится. В С++ имеется
операция вычисления остатка %, которая дает в качестве результата остаток от
целочисленного деления. Выражение х % у дает остаток от деления х на у. Таким
образом, 7 % 4 равно 3, 17 % 5 равно 2.
“Лечение” русского языка
#include
#include "Windows.h"
using namespace std;
Стр.9
int main()
{
int integerl, integer2, sum;
//объявление
SetConsoleCP(1251);
SetConsoleOutputCP(1251);
cout << "Введите первое целое число\n";
cin >> integerl;
cout << "Введите второе целое число\n";
cin >> integer2;
//чтение целого
//чтение целого
sum = integerl + integer2;
cout << "Сумма равна " << sum << endl;
return 0;
}
Или
#include
using namespace std;
int main()
{
int integerl, integer2, sum;
//приглашение
//приглашение
//присваивание значения сумме
//печать суммы
//объявление
setlocale(LC_ALL,"rus_rus.1251");
cout << "Введите первое целое число\n";
cin >> integerl;
cout << "Введите второе целое число\n";
cin >> integer2;
//чтение целого
//чтение целого
sum = integerl + integer2;
cout << "Сумма равна " << sum << endl;
return 0;
}
Принятие решений: операции проверки на равенство и отношения
Этот раздел познакомит вас с простой версией структуры if в С++, которая позволяет
программе принимать решение, основываясь на истинности или ложности некоторого
условия.
Если условие удовлетворено, т.е. условие есть true (истина), то оператор в теле
структуры if выполняется. Если условие не удовлетворяется, т.е. условие есть false
(ложь), то оператор в теле не выполняется.
Условия в структурах if могут быть сформированы с использованием операций проверки
на равенство и отношения, сводка которых приведена на рис.
Обычная
алгебраическая
операция проверки
на равенство или
отношения
*
Операции отношения
>
<
>
<
Операция С++
проверки на
равенство или
отношения
Операции проверки на равенство
=
==
!=
>
<
>=
<=
Пример
условия
на С++
Значение условия
С++
//приглашение
//приглашение
//присваивание значения сумме
//печать суммы
х == у х равен у
х != у
х > у
х < у
х <= у
х не равен у
х больше у
х меньше у
х >= у х больше или
равен у
х меньше или
равен у
Стр.10