Основы алгоритмизации и программирования. История C++. Интегрированные среды разработки

Август 19, 2022

Главная
Информатика
Основы алгоритмизации и программирования. История C++. Интегрированные среды разработки

Содержание

2. Содержание лекции История C++. Интегрированные среды разработки. Структура программы на C++ Переменные Типы данных Ввод/вывод данных
3. История C++ Разработан Бьярном Страуструпом в 1979 году из Bell Laboratories в рамках докторской диссертации. Мотивацией
4. Особенности C++ Компилируемый язык Хорошо развитые низкоуровневые механизмы: высокая эффективность (почти ассемблер) и низкий уровень контроля
5. Особенности C++ Поддерживает также объектно-ориентированный стиль Почти полностью совместим с C Более удобен при написании программ
6. Компиляция
7. Integrated Development Environment Visual Studio Visual Studio Code Vim Qt Creator Eclipse Code::Blocks XCode
8. Пример IDE: Code::Blocks
9. Структура программы Программа состоит из одного или нескольких файлов, образующих проект: Файлы содержат описания данных и
10. Самая простая программа // Главная функция всегда называется main // int - тип результата // main
11. Пример: та самая программа // директива включения файла // iostream – функции ввода/вывода #include int main()
12. Пример: немного сложнее #include using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { cout return 0;
13. Пример Скомпилировать и запустить: g++ hello.cpp -o hello ./hello Альтернативный вариант (нужен MinGW) x86_64-w64-mingw32-g++ hello.cpp -o
14. Комментарии /* это - комментарий ANSI C */ /* комментарий Си может располагаться на нескольких строчках
15. Константы и литералы Константы относятся к фиксированным значениям, которые программа может не изменять, и они называются
16. Константы и литералы Для объявления констант можно использовать препроцессор #DEFINE: #include #define LENGTH 10 #define WIDTH
17. Константы и литералы Для объявления констант определенного типа можно использовать префикс const: #include int main() {
18. Переменные Переменная - это идентификатор, который относится к данным, хранящимся в определенной области памяти. К этим
19. Переменные Переменная имеет тип, имя и значение. Тип определяет, какую информацию может хранить переменная. Перед использованием
20. Переменные В языке C++ есть две похожие концепции: присваивание и инициализация. int a; // это объявление
21. Задачи, решаемые описанием переменных Определить необходимое количество памяти для хранения этих данных Определить способ представления значения
22. Имена переменных Имя в языках C и C++ всегда начинается с латинской буквы За ней может
23. Примеры имен Корректные имена alpha24 red_eye canGo b Некорректные имена НОД (содержит русские буквы) 3head (начинается
24. Зарезервированные слова
25. Типы данных Тип определяет класс значений, которые могут принимать переменная или выражение. Каждый литерал принадлежит одному
26. Фундаментальные типы Логический тип: bool (true или false) Символьные типы: char – один символ в кодировке
27. Пример #include using namespace std; int main() { char a ='d’; char b = 65; //
28. Фундаментальные типы Целочисленные типы: short – представляет целое число в диапазоне от –32768 до 32767 (2
29. Фундаментальные типы int – представляет целое число в диапазоне от –32768 до 32767 (−2 147 483
30. Фундаментальные типы long – представляет целое число в диапазоне от −2 147 483 648 до 2
31. Фундаментальные типы long long: представляет целое число в диапазоне от −9 223 372 036 854 775
32. Пример int main() { short a = -10; unsigned short b= 10; int c = -30;
33. Фундаментальные типы float – представляет вещественное число ординарной точности с плавающей точкой в диапазоне +/- 3.4E-38
34. Пример #include using namespace std; int main() { float a = -10.45; double b = 0.00105;
35. Пример #include using namespace std; int main() { cout cout World\n\n"; return 0; }
36. Еще один пример // Подключение файла с описанием // функций ввода-вывода C++ #include // Подключение пространства
37. Поддержка русского языка #include #include // Для вызова setlocale() using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL,
38. Классификация операций По числу операндов Одноместные (унарные) Двуместные (бинарные) Трехместная (тернарная) count++ !found a+b rdy &&
39. Классификация операций По категории операндов Ссылочные (array[ix], student.name) Арифметические (a+b, a-b, -c, --a) Логические (булевские) (rdy
40. Классификация операций По действию над двоичным представлением Операции, действующие над значением в целом (a+b) Операции, действующие
41. Приоритет операций
42. Важно! Оператор присваивания = не имеет никакого отношения к процессу определения равенства и никогда не используется
43. Приоритеты // Первыми выполняются операции в () // Затем выполняются *, /, % - слева направо
44. Приоритет операций
45. Приоритет операций
46. Базовый ввод/вывод Для ввода/вывода используется стандартная библиотека iostream. Она определяет несколько потоков для ввода и вывода:
47. Базовый ввод/вывод Два оператора побитового сдвига: >> – получить из входного потока (извлечение);
49. Скачать презентацию

Слайд 2

Содержание лекции
История C++. Интегрированные среды разработки.
Структура программы на C++
Переменные
Типы данных
Ввод/вывод данных

Слайд 3

История C++
Разработан Бьярном Страуструпом в 1979 году из Bell Laboratories в

рамках докторской диссертации.
Мотивацией послужило отсутствие удобных инструментов для исследований во время докторантуры.
До декабря 1983 года язык назывался C with Classes, затем был переименован в C++.
Имя языка происходит от оператора унарного постфиксного инкремента C ++

Слайд 4

Особенности C++
Компилируемый язык
Хорошо развитые низкоуровневые механизмы: высокая эффективность (почти ассемблер) и

низкий уровень контроля (небезопасный язык)
Часто используется в системном программировании (написание ОС, драйверов, компиляторов и пр.), встраиваемых системах (микроконтроллеры)
Процедурное, структурное и модульное программирование
Примеры приложений – ОС Unix, СУБД PostgreSQL

Слайд 5

Особенности C++
Поддерживает также объектно-ориентированный стиль
Почти полностью совместим с C
Более удобен при

написании программ среднего и большого размера
При использовании ООП повышается уровень накладных расходов (однако, повышается и безопасность)
Язык программирования общего назначения
Пример приложения – Mozilla Firefox

Слайд 6

Компиляция

Слайд 7

Integrated Development Environment
Visual Studio
Visual Studio Code
Vim
Qt Creator
Eclipse
Code::Blocks
XCode

Слайд 8

Пример IDE: Code::Blocks

Слайд 9

Структура программы
Программа состоит из одного или нескольких файлов, образующих проект:
Файлы содержат

описания данных и функций
Функция – участок программы, решающий часть задачи
Главная функция – решает всю задачу (обычно с использованием других функций)
Функции состоят из операторов, которые по умолчанию выполняются последовательно

Слайд 10

Самая простая программа
// Главная функция всегда называется main
// int - тип

результата
// main - имя функции
int main()
{ // Тело функции ограничено фигурными скобками
// main() возвращает 0, если программа
// завершилась без ошибок
return 0; // ; - конец оператора
}

Слайд 11

Пример: та самая программа
// директива включения файла
// iostream – функции ввода/вывода
#include

int main() {
// << помещает в выходной поток
std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
return 0;
}

Слайд 12

Пример: немного сложнее
#include
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[]) {

cout << "Hello, " << argv[1] << endl;
return 0;
}

Слайд 13

Пример
Скомпилировать и запустить:
g++ hello.cpp -o hello
./hello
Альтернативный вариант (нужен MinGW)
x86_64-w64-mingw32-g++ hello.cpp -o

hello.exe -static-libstdc++ -static-libgcc
./hello.exe

Слайд 14

Комментарии
/* это - комментарий ANSI C /
/ комментарий Си может располагаться

на
нескольких строчках и заканчивается в
любом месте строки */
// Это – однострочный комментарий
/* При наличии однострочных комментариев возможно
// вот такое вложение комментария.
Это иногда удобно при отладке */

Слайд 15

Константы и литералы
Константы относятся к фиксированным значениям, которые программа может не

изменять, и они называются литералами.

Слайд 16

Константы и литералы
Для объявления констант можно использовать препроцессор #DEFINE:
#include
#define LENGTH

10
#define WIDTH 5
int main() {
int area = LENGTH * WIDTH;
std::cout << area; std::cout << std::endl;
return 0;
}

Слайд 17

Константы и литералы
Для объявления констант определенного типа можно использовать префикс const:
#include

int main() {
const int LENGTH = 10;
const int WIDTH = 5;
int area = LENGTH * WIDTH;
std::cout << area << std::endl;
return 0;
}

Слайд 18

Переменные
Переменная - это идентификатор, который относится к данным, хранящимся в определенной

области памяти.
К этим данным можно получить доступ в программе, просто используя имя переменной.
short int i;
i = 32676;

Слайд 19

Переменные
Переменная имеет тип, имя и значение. Тип определяет, какую информацию может

хранить переменная.
Перед использованием любую переменную надо определить. Синтаксис определения переменной выглядит следующим образом:
;
Простейшее определение переменной:
int age;

Слайд 20

Переменные
В языке C++ есть две похожие концепции: присваивание и инициализация.
int a;

// это объявление переменной
a = 8; // а это присваивание переменной a значения 8
Можно объявить переменную и присвоить ей значение одновременно. Это называется инициализацией («определением»).
int a = 8; // инициализируем переменную a значением 8
Переменная может быть инициализирована только после операции объявления.

Слайд 21

Задачи, решаемые описанием переменных
Определить необходимое количество памяти для хранения этих данных
Определить

способ представления значения в памяти компьютера (код и правило декодирования цепочки битов, хранящихся в этой памяти)
Задать символическое имя, соответствующее адресу в памяти. Таким образом, имя переменной выступает в роли символического адреса

Слайд 22

Имена переменных
Имя в языках C и C++ всегда начинается с латинской

буквы
За ней может следовать неограниченное количество латинских букв, цифр и знаков подчеркивания
Имя не может совпадать с ключевым словом (в частности, названия стандартных типов – такие как int – являются ключевыми словами)
Языки C и C++ различают строчные и прописные буквы (alpha, ALPHA)

Слайд 23

Примеры имен
Корректные имена
alpha24
red_eye
canGo
b
Некорректные имена
НОД (содержит русские буквы)
3head (начинается с цифры)

Слайд 24

Зарезервированные слова

Слайд 25

Типы данных
Тип определяет класс значений, которые могут принимать переменная или выражение.
Каждый

литерал принадлежит одному и только одному типу.
Тип значения константы, переменной или выражения можно вывести либо из контекста, либо из самого операнда, не обращаясь к значениям, вычисляемым во время работы программы.
Каждой операции соответствует некоторый фиксированный тип ее операндов и некоторый фиксированный (обычно такой же) тип результата. Разрешение систематической неопределенности в случае, когда один и тот же символ применяется к операндам разного типа, производится на стадии компиляции.

Слайд 26

Фундаментальные типы
Логический тип: bool (true или false)
Символьные типы:
char – один символ

в кодировке ASCII, занимает в памяти 1 байт (может быть signed или unsigned)
signed char (-128 до 127)
unsigned char (0 до 255)
char16_t, char32_t – представляет один символ в кодировке Unicode (2 или 4 байта)
wchar_t – представляет расширенный символ (Windows – 2 байта, Linux – 4 байта)

Слайд 27

Пример
#include
using namespace std;
int main() {
char a ='d’;
char b

= 65; // символ с кодом 65 в ASCII (A)
wchar_t c ='c’;
char32_t d = 'o’;
cout << a << " " << b << " " << (char)d << endl;
std::wcout << c << '\n’;
return 0;
}

Слайд 28

Фундаментальные типы
Целочисленные типы:
short – представляет целое число в диапазоне от –32768

до 32767 (2 байта).
Синонимы short int, signed short int, signed short.
unsigned short: представляет целое число в диапазоне от 0 до 65535 (2 байта).
Синоним unsigned short int.

Слайд 29

Фундаментальные типы
int – представляет целое число в диапазоне от –32768 до

32767 (−2 147 483 648 до 2 147 483 647) (2 байта или 4 байта). short <= int <= long.
Синонимы signed int и signed.
unsigned int – представляет положительное целое число в диапазоне от 0 до 65535 (0 до 4 294 967 295) (2 байта или 4 байта).
Синоним: unsigned

Слайд 30

Фундаментальные типы
long – представляет целое число в диапазоне от −2 147

483 648 до 2 147 483 647 (4 байта).
Cинонимы long int, signed long int и signed long.
unsigned long: представляет целое число в диапазоне от 0 до 4 294 967 295. Занимает в памяти 4 байта (32 бита).
Cиноним: unsigned long int.

Слайд 31

Фундаментальные типы
long long: представляет целое число в диапазоне от −9 223

372 036 854 775 808 до +9 223 372 036 854 775 807 (как правило, 8 байт).
Синонимы long long int, signed long long int и signed long long.
unsigned long long: представляет целое число в диапазоне от 0 до 18 446 744 073 709 551 615 (как правило, 8 байт).
Синоним unsigned long long int.

Слайд 32

Пример
int main() {
short a = -10;
unsigned short b= 10;

int c = -30;
unsigned int d = 60;
long e = -170;
unsigned long f = 45;
long long g = 89;
}

Слайд 33

Фундаментальные типы
float – представляет вещественное число ординарной точности с плавающей точкой

в диапазоне +/- 3.4E-38 до 3.4E+38 (4 байта)
double – представляет вещественное число двойной точности с плавающей точкой в диапазоне +/- 1.7E-308 до 1.7E+308 (8 байт)
long double – представляет вещественное число двойной точности с плавающей точкой не менее 8 байт.
void – тип без значения

Слайд 34

Пример
#include
using namespace std;
int main() {
float a = -10.45;
double

b = 0.00105;
long double c = 30.890045;
cout << "sizeof(a) = " << sizeof(a) << endl;
cout << "sizeof(b) = " << sizeof(b) << endl;
cout << "sizeof(c) = " << sizeof(c) << endl;
}

Слайд 35

$Пример #include using namespace std; int main() { cout cout World\n\n"; return 0; }$

Пример
#include
using namespace std;
int main() {
cout << "Hello\tWorld\n\n";
cout <<

"Second Hello \
World\n\n";
return 0;
}

Слайд 36

Еще один пример
// Подключение файла с описанием
// функций ввода-вывода C++
#include
//

Подключение пространства имен
// с описанием переменной cout
using namespace std;
int main(void) {
// Вывод сообщения на экран (<< означает вывести)
cout << "Hello, world!" << endl;
return 0;
}

Слайд 37

Поддержка русского языка
#include
#include // Для вызова setlocale()
using namespace std;
int

main() {
setlocale(LC_ALL, "Russian"); // Изменение локали
cout << "Привет, мир!" << endl;
return 0;
}

Слайд 38

Классификация операций
По числу операндов
Одноместные (унарные)
Двуместные (бинарные)
Трехместная (тернарная)
count++ !found
a+b rdy && go

size=limit
x>y ? max=x : max=y

Слайд 39

Классификация операций
По категории операндов
Ссылочные (array[ix], student.name)
Арифметические (a+b, a-b, -c, --a)
Логические (булевские)

(rdy && go, finish || error, !eof)
Операции отношения (a

Слайд 40

Классификация операций
По действию над двоичным представлением
Операции, действующие над значением в целом

(a+b)
Операции, действующие над отдельными битами (a|b)
По наличию побочных эффектов
Операции, имеющие побочные эффекты (a=b, c=a+b, count++)
Операции, не имеющие побочных эффектов (a+b, a && b)

Слайд 41

Приоритет операций

Слайд 42

Важно!
Оператор присваивания = не имеет никакого отношения к процессу определения равенства

и никогда не используется для программного сравнения значений.
Для того, чтобы записать оператор равенства необходимо использовать следующий символ: ==.
Присваивание используется когда в переменной необходимо сохранить определенное значение.

Слайд 43

Приоритеты
// Первыми выполняются операции в ()
// Затем выполняются *, /, %

- слева направо
// Затем + и –, также слева направо
// Затем = (присваивание), справа налево
// Например
double x=3.6, y=2.8
x=y=(2.3+x)*(9.5-y)*(1.0/2);
// y=(2.3+3.6)*(9.5-2.8)*(1.0/2);
// y=5.9*6.7*0.5, (1.0/2) не 0,
// т.к. 1.0 – вещественное
// Итог: y=19.765, после чего x=y=19.765

Слайд 44

Приоритет операций

Слайд 45

Приоритет операций

Слайд 46

Базовый ввод/вывод
Для ввода/вывода используется стандартная библиотека iostream. Она определяет несколько потоков

для ввода и вывода:
cout – чаще всего консольный вывод
cin – ввод данных пользователем
cerr, clog
endl – манипулятор, который используется только с выходными потоками и вставляет конец строки (\n) в поток и сбрасывает его.

Слайд 47

Базовый ввод/вывод
Два оператора побитового сдвига:
>> – получить из входного потока (извлечение);
<<

– поместить в выходной поток (вставка).

Основы алгоритмизации и программирования. История C++. Интегрированные среды разработки

Содержание

Содержание лекцииИстория C++. Интегрированные среды разработки.Структура программы на C++ПеременныеТипы данныхВвод/вывод данных

История C++Разработан Бьярном Страуструпом в 1979 году из Bell Laboratories в

Особенности C++Компилируемый языкХорошо развитые низкоуровневые механизмы: высокая эффективность (почти ассемблер) и

Особенности C++Поддерживает также объектно-ориентированный стильПочти полностью совместим с CБолее удобен при

Компиляция

Integrated Development EnvironmentVisual StudioVisual Studio CodeVimQt CreatorEclipseCode::BlocksXCode

Пример IDE: Code::Blocks

Структура программыПрограмма состоит из одного или нескольких файлов, образующих проект:Файлы содержат

Самая простая программа// Главная функция всегда называется main// int - тип

Пример: та самая программа// директива включения файла// iostream – функции ввода/вывода#include

Пример: немного сложнее#include using namespace std;int main(int argc, char* argv[]) {

ПримерСкомпилировать и запустить:g++ hello.cpp -o hello./helloАльтернативный вариант (нужен MinGW)x86_64-w64-mingw32-g++ hello.cpp -o

Комментарии/* это - комментарий ANSI C *//* комментарий Си может располагаться

Константы и литералыКонстанты относятся к фиксированным значениям, которые программа может не

Константы и литералыДля объявления констант можно использовать препроцессор #DEFINE:#include #define LENGTH

Константы и литералыДля объявления констант определенного типа можно использовать префикс const:#include

ПеременныеПеременная - это идентификатор, который относится к данным, хранящимся в определенной

ПеременныеПеременная имеет тип, имя и значение. Тип определяет, какую информацию может

ПеременныеВ языке C++ есть две похожие концепции: присваивание и инициализация.int a;

Задачи, решаемые описанием переменныхОпределить необходимое количество памяти для хранения этих данныхОпределить

Имена переменныхИмя в языках C и C++ всегда начинается с латинской

Примеры именКорректные именаalpha24red_eyecanGobНекорректные именаНОД (содержит русские буквы)3head (начинается с цифры)

Зарезервированные слова

Типы данныхТип определяет класс значений, которые могут принимать переменная или выражение.Каждый

Фундаментальные типыЛогический тип: bool (true или false)Символьные типы:char – один символ

Пример#include using namespace std;int main() { char a ='d’; char b

Фундаментальные типыЦелочисленные типы:short – представляет целое число в диапазоне от –32768

Фундаментальные типыint – представляет целое число в диапазоне от –32768 до

Фундаментальные типыlong – представляет целое число в диапазоне от −2 147

Фундаментальные типыlong long: представляет целое число в диапазоне от −9 223

Примерint main() { short a = -10; unsigned short b= 10;

Фундаментальные типыfloat – представляет вещественное число ординарной точности с плавающей точкой

Пример#include using namespace std;int main() { float a = -10.45; double

Пример#include using namespace std;int main() { cout << "Hello\tWorld\n\n"; cout <<

Еще один пример// Подключение файла с описанием// функций ввода-вывода C++#include //

Поддержка русского языка#include #include // Для вызова setlocale()using namespace std;int

Классификация операцийПо числу операндовОдноместные (унарные)Двуместные (бинарные)Трехместная (тернарная)count++ !founda+b rdy && go

Классификация операцийПо категории операндовСсылочные (array[ix], student.name)Арифметические (a+b, a-b, -c, --a)Логические (булевские)

Классификация операцийПо действию над двоичным представлениемОперации, действующие над значением в целом

Приоритет операций

Важно!Оператор присваивания = не имеет никакого отношения к процессу определения равенства

Приоритеты// Первыми выполняются операции в ()// Затем выполняются *, /, %

Приоритет операций

Приоритет операций

Базовый ввод/выводДля ввода/вывода используется стандартная библиотека iostream. Она определяет несколько потоков

Базовый ввод/выводДва оператора побитового сдвига:>> – получить из входного потока (извлечение);<<

Похожие презентации

Содержание лекции
История C++. Интегрированные среды разработки.
Структура программы на C++
Переменные
Типы данных
Ввод/вывод данных

История C++
Разработан Бьярном Страуструпом в 1979 году из Bell Laboratories в

Особенности C++
Компилируемый язык
Хорошо развитые низкоуровневые механизмы: высокая эффективность (почти ассемблер) и

Особенности C++
Поддерживает также объектно-ориентированный стиль
Почти полностью совместим с C
Более удобен при

Integrated Development Environment
Visual Studio
Visual Studio Code
Vim
Qt Creator
Eclipse
Code::Blocks
XCode

Структура программы
Программа состоит из одного или нескольких файлов, образующих проект:
Файлы содержат

Самая простая программа
// Главная функция всегда называется main
// int - тип

Пример: та самая программа
// директива включения файла
// iostream – функции ввода/вывода
#include

Пример: немного сложнее
#include
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[]) {

Пример
Скомпилировать и запустить:
g++ hello.cpp -o hello
./hello
Альтернативный вариант (нужен MinGW)
x86_64-w64-mingw32-g++ hello.cpp -o

Комментарии
/* это - комментарий ANSI C /
/ комментарий Си может располагаться

Константы и литералы
Константы относятся к фиксированным значениям, которые программа может не

Константы и литералы
Для объявления констант можно использовать препроцессор #DEFINE:
#include
#define LENGTH

Константы и литералы
Для объявления констант определенного типа можно использовать префикс const:
#include

Переменные
Переменная - это идентификатор, который относится к данным, хранящимся в определенной

Переменные
Переменная имеет тип, имя и значение. Тип определяет, какую информацию может

Переменные
В языке C++ есть две похожие концепции: присваивание и инициализация.
int a;

Задачи, решаемые описанием переменных
Определить необходимое количество памяти для хранения этих данных
Определить

Имена переменных
Имя в языках C и C++ всегда начинается с латинской

Примеры имен
Корректные имена
alpha24
red_eye
canGo
b
Некорректные имена
НОД (содержит русские буквы)
3head (начинается с цифры)

Типы данных
Тип определяет класс значений, которые могут принимать переменная или выражение.
Каждый

Фундаментальные типы
Логический тип: bool (true или false)
Символьные типы:
char – один символ

Пример
#include
using namespace std;
int main() {
char a ='d’;
char b

Фундаментальные типы
Целочисленные типы:
short – представляет целое число в диапазоне от –32768

Фундаментальные типы
int – представляет целое число в диапазоне от –32768 до

Фундаментальные типы
long – представляет целое число в диапазоне от −2 147

Фундаментальные типы
long long: представляет целое число в диапазоне от −9 223

Пример
int main() {
short a = -10;
unsigned short b= 10;

Фундаментальные типы
float – представляет вещественное число ординарной точности с плавающей точкой

Пример
#include
using namespace std;
int main() {
float a = -10.45;
double

Пример
#include
using namespace std;
int main() {
cout << "Hello\tWorld\n\n";
cout <<

Еще один пример
// Подключение файла с описанием
// функций ввода-вывода C++
#include
//

Поддержка русского языка
#include
#include // Для вызова setlocale()
using namespace std;
int

Классификация операций
По числу операндов
Одноместные (унарные)
Двуместные (бинарные)
Трехместная (тернарная)
count++ !found
a+b rdy && go

Классификация операций
По категории операндов
Ссылочные (array[ix], student.name)
Арифметические (a+b, a-b, -c, --a)
Логические (булевские)

Классификация операций
По действию над двоичным представлением
Операции, действующие над значением в целом

Важно!
Оператор присваивания = не имеет никакого отношения к процессу определения равенства

Приоритеты
// Первыми выполняются операции в ()
// Затем выполняются *, /, %

Базовый ввод/вывод
Для ввода/вывода используется стандартная библиотека iostream. Она определяет несколько потоков

Базовый ввод/вывод
Два оператора побитового сдвига:
>> – получить из входного потока (извлечение);
<<