C++ elementai

C⁺⁺ elementai

Programos struktūra.

            Pradedant programuoti su C⁺⁺ kalba, siūloma atkreipti dėmesį į tokias sios kalbos ypatybes:

² yra tik viena programos struktūrizavimo priemonė - funkcija;

² programos sąvoką atitinka pagrindinė funkcija, kuri zymima vardu main;

² identifikatoriuose didziosios ir mazosios raidės nesutapatinamos;

² programos objektų (struktūrų, kintamųjų, funkcijų) aprasai gali būti bet kurioje programos vietoje - svarbu tik tai, kad objektas būtų apibrėztas pries jį naudojant;

² aprasuose plačiai vartojami funkcijų prototipai;

² C⁺⁺ kalboje nedidelis standartizuotų operatorių skaičius, todėl kalbos realizacijos turi labai įvairias ir galingas bibliotekų sistemas;

² kreipiantis į kintamuosius  ir struktūras, plačiai vartojamos rodyklės;

² daugelį duomenų tipų galima interpretuoti keliais įvairiais būdais.

            Tipinė programos C⁺⁺ kalba (programos failo) struktūra:

/* Instrukcijos pirminiam procesoriui           */

/* Globaliniai aprasai                          */

main()

    

       /*    Vartotojo funkcijų aprasai        */

Aprasant programos struktūrą, panaudotos tokios C⁺⁺ kalbos sintaksinės konstrukcijos:

² komentarai - paaiskinimams skirtas simbolių rinkinys, kurio ribos zymimos simbolių poromis /* ir */;  Parasius eilutėje du simbolius be tarpo  //  toliau esantis tekstas iki eilutės pabaigos suprantamas kaip komentarai;

² main() - pagrindinės programos funkcijos antrastė;

² sudėtinis sakinys - tarp skliaustų įrasytas sakinių rinkinys, su kuriais programoje elgiamasi taip kaip su vienu sakiniu;

            Programos struktūros aprasyme komentarais parodyta, kokia tvarka joje turi būti surasyti struktūriniai elementai:

² Programos pradzioje surasomos instrukcijos pirminiam procesoriui (preprocessor), kuriose nurodoma, kokius programos teksto pertvarkymus reikia atlikti pries jos kompiliavimą.

² Globaliniais aprasais apibrėziami tie programos objektai, kurie gali būti vartojami visame rengiamos programos faile  (tiek pagrindinėje, tiek vartotojo funkcijose).

² Vartotojo funkcijos gali būti aprasomos ne tik programos gale, bet ir globalinių aprasų dalyje.

            Surasius pagalbines funkcijas programos gale, jos tekstą lengviau skaityti ir analizuoti, tačiau tada nesilaikoma reikalavimo, kad funkcijas reikia pirma aprasyti, o tik po to vartoti. Sio priestaravimo isvengiama globalinių aprasų dalyje pateikiant programos gale surasytų funkcijų prototipus. Funkcijų prototipais vadinami jų antrasčių sakiniai.

            Programai tikslinga suteikti vardą, uzrasomą teksto pirmoje eilutėje kaip komentarą. Čia naudinga parasyti daugiau paaiskinimų apie programą. Visa tai leis lengviau ir greičiau atpazinti reikalingą programą.

= 1.1 pratimas. Programa klausia vartotojo, ar giedras dangus. Kaip atsakymą vartotojas paspaudzia klavisą 1, jeigu giedras dangus, ir 0 priesingu atveju. Programa atspausdina ekrane įvestą reiksmę ir ją grązina funkcijai, kuri analizuoja atsakymą ir isveda ekrane pilną pranesimą.

// Pratimas1             Programos struktura

#include <iostream.h>  // Įvedimo/isvedimo srautai

#include <conio.h>     // Tekstinio ekrano tvarkyklė

void Atsakymas( int ); // Funkcijos prototipas

void main()//------------------------------------------------

void Atsakymas( int Ats )//------------------------------------------------

            Programos pradzioje surasytos instrukcijos pirminiam procesoriui, kurios zymimos simboliu #. Įterpimo instrukcijomis include nurodoma, kokių failų tekstai turi būti įterpti instrukcijų pazymėtose vietose pirminio apdorojimo metu. Įterpiamų failų vardai rasomi tarp simbolių < > arba tarp kabučių, jeigu failas yra sukurtas vartotojo. Jeigu programoje vartojamos asmeninės pagalbinės bibliotekos, instrukcijomis include turi būti nurodomi siose bibliotekose esančių priemonių prototipų failai, kurių vardai turi plėtinius h (header).

Kintamųjų tipai ir aprasymas. Pradinių reiksmių priskyrimas.

Kintamųjų aprasų sintaksė:

átipasñ  ákintamųjų sąrasasñ  [=  ápradinė reiksmėñ  ]

            Kaip ir kitose kalbose, duomenų tipai nurodomi baziniais zodziais. C⁺⁺ kalboje yra vartojami sie baziniai elementarūs duomenų tipai:

int - sveikasis,

float - realusis,

char - simbolinis.

Tokio apraso pavyzdys programoje yra pagrindinėje funkcijoje:

    int Dangus;.

Programoje visi kintamieji kiekvienu momentu privalo būti apibrėzti, t.y. turėti konkrečią reiksmę. Kalbos kompiliatorius kintamiesiems skiria atmintį, tačiau nepasirūpina, kas ten yra. Programuotojas privalo tai numatyti. Rekomenduojama programos kintamųjų aprasų dalyje nurodyti pradines jų reiksmes. Programos pavyzdyje galima buvo parasyti: int Dangus = 0; arba atskiru priskyrimo sakiniu: Dangus = 0;

Aprasuose vienodo tipo kintamuosius galima grupuoti, pavyzdziui:

   int  Dangus = 0,  Medis = 0, Katinas = 0;

Tai galima aprasyti ir taip:

int  Dangus, Medis, Katinas;

     Dangus  = Medis = Katinas = 0;

Nors abu būdai duoda tą patį rezultatą, tačiau pirmasis tinkamesnis. Jis vaizdesnis ir suprantamesnis, nes vienoje vietoje viskas pasakyta apie kintamąjį. Jį naudojant bus maziau klystama, nes nereikės dukart kartoti kintamojo vardo. Jis leidzia lengviau suprasti ir modifikuoti programą, nes kintamųjų reiksmės pasakomos jų apraso vietoje ir kiekviena inicializuojama atskirai, taigi ir, pakeitimus darant, pradines reiksmes galima skirti skirtingas.

Programose labai naudingos konstantos. Jos aprasomos panaudojant kalbos rezervuotą zodį const, pavyzdziui:

const  int     A = 125;

const  float   B =  13.5;

Pagrindiniai tipai.

Tipas	Galimos reiksmės
char	-128..127	simbolinės reiksmės
int	-32768..32768	sveikieji skaičiai
long	-2147483648..2147483647	sveikieji skaičiai
float	-3.4´10-38..3.4´1038	realieji skaičiai
double	1.7´10-308..1.7´10308	realieji skaičiai

Sveikojo tipo kintamųjų aprasyme galima taikyti nuorodą unsigned. Taip sukuriami kintamieji, galintys turėti tik teigiamas sveiko tipo reiksmes, pavyzdziui:

unsigned int  X; // reiksmių intervalas: 0..65535

Pagrindiniai operatoriai.

Priskyrimo sakinyje panaudojome opratorių = (lygybės zenklas). Kiti dazniausiai vartojami parodyti 1.1 lentelėje. Operacijoms zymėti naudojami zenklai surasyti 1.2 lentelėje.

1.1 lentelė. Populiariausi operatoriai.

Opera-torius	Pavyzdziai ir paaiskinimai
+ +	k++; ++k	k reiksmė panaudojama, po to didinama vienetu. k reiksmė didinama vienetu, po to panaudojama.
- -	k--; - -k	k reiksmė panaudojama, po to mazinama vienetu. k reiksmė mazinama vienetu, po to panaudojama.
+=	s +=k;	s = s + k;
-=	s -= k;	s = s - k;

1.2 lentelė. Operacijų zenklai.

Aritmetinės operacijos
+	sudėtis	*	daugyba
-	atimtis	/	dalyba
%	dalybos modulis
Sulyginimo operacijos
==	ar lygios dvi reiksmės?	<	ar pirma mazesnė uz antrą?
!=	ar nelygios dvi reiksmės?	>=	ar pirma nemazesnė antrą?
>	ar pirma didesnė uz antrą?	<=	ar pirma nedidesnė uz antrą?
Loginės operacijos
&	loginė daugyba ir (and)	½½	loginė sudėtis arba (or)
!	loginis neigimas ne (not)

Rasant aritmetines israiskas naudojami paprasti skliaustai. Standartinės matematinės funkcijos yra surasytos bibliotekoje math.h.

Funkcijos.

            Pirmo pratimo programos pabaigoje parasyta funkcija Atsakymas, kurios prototipas uzrasytas pries pagrindinę funkciją main. Funkcijos prototipo uzrasas baigiamas simboliu ;  (kabliataskis). Funkcijos apraso sintaksė:

[áreiksmės tipasñ] ávardasñ

                  ([áformalių parametrų sąrasasñ])

 

Jeigu funkcijos vardui yra suteikiama reiksmė, jos tekste privalo būti sakinys

          return áreiksmėñ;

            Jeigu tokio sakinio nėra, funkcijai reiksmė nesuteikiama. Funkcijos reiksmės tipas yra nurodomas zodziu void (tusčias), jeigu funkcija negrązina reiksmės. Reiksmių neturinčios C kalbos funkcijos atitinka kitose kalbose (pavyzdziui Paskalio) procedūras. Kreipiniai į tokias funkcijas programose sudaro atskirus sakinius.

            Jeigu funkcija neturi argumentų, argumentų sąrasas gali būti paliekamas tusčias arba zymimas zodziu void.

Pavyzdziui,   void   Atsakymas(void);

            Funkcijos prototipe nėra tikslo įvardinti parametrus: kompiliatoriui pakanka zinoti, kiek yra parametrų ir kokie jų tipai, todėl aprase vardai gali būti praleidziami.

            Pagrindinė funkcija main(), kuri programoje gali būti tik viena, nurodo kompiliatoriui, kur prasideda programoje vykdomų veiksmų aprasymai. Pagrindinės funkcijos ir pagalbinių funkcijų tekstai yra sudaromi pagal tas pačias taisykles. Tekstą sudaro funkcijoje vartojamų objektų aprasai, programos vykdomų skaičiavimų valdymo operatoriai ir komentarai.

Kintamųjų galiojimo sritys.

Kintamasis galioja nuo paskelbimo vietos. Kintamuosius galima aprasyti bet kurioje vietoje. Tikslinga prisiminti,kad:

² programos teksto pradzioje pries main funkciją surasyti kintamieji yra globalūs ir galioja visame tolesniame tekste;

² kintamieji, kurių aprasas yra funkcijoje, vadinami lokaliais ir galioja tik joje;

² esant vienodam globalaus ir lokalaus kintamojo pavadinimams, pirmenybė suteikiama lokaliam, t.y. toje funkcijoje globalus negalioja;

² kintamieji gali būti aprasomi jų panaudojimo vietoje, tačiau tai nerekomenduotinas programavimo stilius.

Duomenų įvedimas/isvedimas

            Programoje duomenų įvedimui bei isvedimui panaudojamas isorinių srautų bibliotekos iostream.h nukreipimo operatoriai << ir >> aprasant programos ir vartotojo dialogą. Pranesimų isvedimui į ekraną yra vartojama struktūra:

              cout << ásimbolių eilutėñ

Vardas cout zymi standartinį isvedimo srautą (ekraną). C kalbos simbolių eilutės yra tarp dvigubų kabučių (") įrasyti kompiuterio alfabeto ir valdančių simbolių rinkiniai. Valdantys simboliai gali būti įterpiami bet kurioje eilutės vietoje (1.3 lentelė).

Jų sintaksė:       \ásimbolisñ

            1.3 lentelė. Valdančių simbolių pavyzdziai

Pavadinimas	C kalboje	ASCII kodas
Skambutis	\a	7
Eilutės pradzia	\r	13
Į kitą eilutę	\f	12
Į kitos eilutės pradzią	\n	10
Horizontali tabuliacija	\t	9
Vertikali tabuliacija	\v	11
Nulinis simbolis	\0	0

            Dazniausiai vartojamas valdantis simbolis \n, kuris perkelia ekrano zymeklį į naujos eilutės pradzią. Zymeklio perkėlimui į naujos eilutės pradzią rekomenduojama naudoti operatorių endl. Jeigu norime, kad simbolių eilutėje būtų įterptas simbolis " arba \, vartojami atitinkamai \" arba \\.

Rezultatų formatavimui bibliotekoje iomanip.h saugomi manipuliatoriai, kurie gali būti įterpiami į isvedimo srautus ir galioja tik vienam į kintamajam:

            setw( n )            n - lauko plotis simboliais,

            setprecision( n )    n - slankaus kablelio skaičių tikslumas.

Jei setw nurodyto lauko dydzio skaičiui nepakanka, manipuliatorius ignoruojamas. Formatuoto isvedimo pavyzdys:

cout<< "x = " <<setw(10) <<x;      //  čia  int x;

                                   //  float a;

cout<< "a = " <<setw(10) <<setprecision( 3 ) <<a;

            Skaitymas is standartinio įvedimo srauto (klaviatūros):

cin >> Kintamasis

            Klaviatūroje renkami duomenys sudaro ASCII kodo simbolių srautą, kurio interpretavimo būdą nurodo kintamojo, kuriam nukreipiami duomenys, tipas.

            Kelių kintamųjų reiksmes galima įvesti taip:

               cin >> a >> b >> c;

Valdymo struktūra if.

            Programoje panaudota klasikinė visose programavimo kalbose vartojama valdymo struktūra - operatorius   if.    Jo uzrasymo sakinio sintaksė:

  if (sąlyga)   <saka TAIP>;    else    <saka NE>;

Paprasčiausios sąlygos yra aprasomos tradiciniu būdu - santykiais, kuriuose vartojamos sulyginimo ir loginės operacijos.

            C⁺⁺ kalboje nėra loginio duomenų tipo, todėl santykiams suteikiama skaitmeninė reiksmė, kuri yra 1, kai santykio operacija tenkinama, ir - 0, kai santykio operacija netenkinama. C⁺⁺ kalboje sąlygas galima aprasyti ne tik santykiais, bet ir bet kokiomis kitomis skaitmeninėmis israiskomis. Jei tokios israiskos reiksmė yra 0, laikoma, kad sąlyga netenkinama, o jei reiksmė kitokia, laikoma, kad sąlyga tenkinama. Dar viena įdomi C⁺⁺ kalbos savybė - kalboje nėra loginio tipo, bet logines israiskas vartoti galima. Loginių israiskų skaitmeniniai argumentai, kurių reiksmės nenulinės (¹0), interpretuojami kaip loginės reiksmės TRUE, o nulinės (=0) laikomos reiksmėmis FALSE. Loginių israiskų reiksmės taip pat būna skaitmeninės - 0 (FALSE) ir 1 (TRUE).

Programuojantiems Paskalio kalba, siūloma atkreipti dėmesį į tai, kad:

ü C⁺⁺ kalbos sakinyje if pries saką else yra rasomas ; (kabliataskis).

ü Įvertinant tai, kad loginės reiksmės C⁺⁺ kalboje nėra, teisingas bus uzrasas:

if ( Ats) cout<<" Giedras gdangus!!\n";

else      cout<<" Danguje labai daug debesu \n";

Čia else saka bus vykdoma tik esant atsakymo nulinei reiksmei,- kitais atvejais bus vykdoma saka true. Jeigu programos vartotojas netiksliai atsakys į programos klausimą, tuomet sis sakinys ir programos pavyzdyje esantis sakinys dirbs skirtingai. Auksčiau pateiktoje programoje else saka bus vykdoma visais atvejais, isskyrus atsakymą lygų 1.